CN108019246A - 适用于供热机组深度调峰的热力系统及其调峰方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了适用于供热机组深度调峰的热力系统，其包括加热元件、高压缸、高旁阀、中压缸、低压缸、低旁阀、热网加热器、热网加热器汽源管道、热网疏水泵、凝汽器、凝结水泵和凝结水精处理装置；高旁阀与高压缸并联，一端接自加热元件的过热器出口、另一端接至加热元件的再热器入口，低旁阀与中压缸、低压缸并联，一端接自加热元件的再热器出口、另一端接至凝汽器入口，凝汽器的另一端依次连接有凝结水泵和凝结水精处理装置，热网加热器的一端通过热网加热器汽源管道与中压缸的排汽端连通，热网加热器的另一端通过热网疏水泵连接在凝结水泵与凝结水精处理装置之间；其中，还包括连接在低旁阀与热网加热器之间的热网加热器备用汽源管道。

Description

适用于供热机组深度调峰的热力系统及其调峰方法
技术领域
本发明涉及火力发电领域，具体涉及一种适用于供热机组深度调峰的热力系统及其调峰方法。
背景技术
常规供热机组的热网加热器的汽源采用汽轮机中压缸排汽，这样可以保证足够的抽汽量用于供热。
但问题是，在采暖期，电网又要求机组参与深度调峰（即减少机组发电量）时，机组就做不到了。因为要深度调峰（即减小发电量），就得减小机组进汽量，从而中压缸排汽量也变小，无法抽取足够的蒸汽来保证采暖。这就是供热机组的供热和发电的耦合问题，也是供热机组要“以热定电”的原因，要想保证供热，也必须保证比较高的发电量水平。
但现如今，我国电力供应趋于过剩，电网对机组参与深度调峰的要求越来越高，对于北方地区，大多数机组为供热机组，若都以热定电，必然会造成采暖期发电量远超电力需求量，造成不平衡。
综上，现需提供一种适用于供热机组深度调峰的热力系统及其调峰方法。
发明内容
本发明提供的一种适用于供热机组深度调峰的热力系统，其包括加热元件、高压缸、高旁阀、中压缸、低压缸、低旁阀、热网加热器、热网加热器汽源管道、热网疏水泵、凝汽器、凝结水泵和凝结水精处理装置；所述高旁阀与所述高压缸并联后一端与所述加热元件的过热器连接、另一端与所述加热元件的再热器连接，所述低旁阀与所述中压缸、所述低压缸并联且三者设置在所述加热元件的再热器与所述凝汽器之间，所述凝汽器的另一端依次连接有凝结水泵和凝结水精处理装置，所述热网加热器的一端通过所述热网加热器汽源管道与所述中压缸的排汽端连通，所述热网加热器的另一端通过所述热网疏水泵连接在所述凝结水泵与所述凝结水精处理装置之间；其中，还包括连接在所述低旁阀与所述热网加热器之间的热网加热器备用汽源管道。
所述加热元件设为锅炉，所述加热元件的过热器设为锅炉过热器，所述加热元件的再热器设为锅炉再热器。
用于如上所述的适用于供热机组深度调峰的热力系统调峰方法：通过所述锅炉过热器产生的主蒸汽一部分进入高压，另一部分进入与所述高压缸并联设置的高旁阀，进入所述高旁阀后的蒸汽减温减压后与所述高压缸的排汽汇合，进入所述锅炉再热器；所述锅炉再热器出来的再热蒸汽一部分进入所述中压缸，所述中压缸的排汽部分被抽取用于采暖。所述锅炉再热器出来的再热蒸汽另一部分则进入所述低旁阀，所述低旁阀出口蒸汽用作采暖备用汽源，进入所述热网加热器。
通过所述锅炉过热器产生的主蒸汽进入高压缸的进气量按深度调峰的负荷要求确定。
所述锅炉再热器出来的再热蒸汽进入所述中压缸的进汽量按深度调峰的负荷要求确定，所述低旁阀的出口所述排出蒸汽的参数与所述热网加热器汽源管道的参数一致。
所述低旁阀的出口所排出的蒸汽气压为0.4MPa，温度为250-300℃。
本发明技术方案，具有如下优点：本发明提供的适用于供热机组深度调峰的热力系统，锅炉过热器产生的主蒸汽，一部分进入高压缸，另一部分通过高旁阀减温减压后与高压缸排汽汇合，进入锅炉再热器，保证了再热器的流量正常，不会产生干烧的风险；锅炉再热器出口的再热蒸汽，一部分进入汽轮机中压缸，另一部分则流入低旁阀；中压缸的排汽管道上抽取部分蒸汽用于采暖，另一部分排汽进入低压缸；而低旁阀出来的蒸汽可以直接通过所述热网加热器备用汽源管道，补充了采暖所要求的另外一部分汽量需求；从而在保证了该供热机组的深度调峰发电量的前提下，又保证了该供热机组的采暖汽量需求，通过上述系统设置，实现了机和炉的解耦，以及供热与发电的解耦；解除了供热机组“以热定电”的约束，实现了保供热的前提下，该供热机组可参与深度调峰。这对于电网安全稳定运行，以及电厂获得供热费用和调峰电价都有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 是本发明的实施例1所述的适用于供热机组深度调峰的热力系统示意图；
附图标记说明：1-锅炉；2-锅炉过热器；3-锅炉再热器；4-高压缸；5-中压缸；6-低压缸；7-凝汽器；8-凝结水泵；9-凝结水精处理装置；10-热网加热器；11-热网疏水泵；12-高旁阀；13-低旁阀；14-热网加热器汽源管道；15-热网加热器备用汽源管道。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是锁定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图1所示，本实施例的适用于供热机组深度调峰的热力系统，其包括加热元件、高压缸4、高旁阀12、中压缸5、低压缸6、低旁阀13、热网加热器10、热网加热器汽源管道14、热网疏水泵11、凝汽器7、凝结水泵8和凝结水精处理装置9；所述高旁阀12与所述高压缸4并联后一端与所述加热元件的过热器连接、另一端与所述加热元件的再热器连接，所述低旁阀13与所述中压缸5、所述低压缸6并联且三者设置在所述加热元件的再热器与所述凝汽器之间，所述凝汽器的另一端依次连接有凝结水泵8和凝结水精处理装置9，所述热网加热器10的一端通过所述热网加热器汽源管道14与所述中压缸5的排汽端连通，所述热网加热器的另一端通过所述热网疏水泵11连接在所述凝结水泵8与所述凝结水精处理装置9之间；其中，还包括连接在所述低旁阀13与所述热网加热器10之间的热网加热器备用汽源管道15。
在本实施例中，所述加热元件设为锅炉1，所述加热元件的过热器设为锅炉过热器2，所述加热元件的再热器设为锅炉再热器3；其中，所述锅炉过热器2与所述锅炉再热器3串联设置。
具体地，如图1所示，所述锅炉1内设有串联设置的锅炉过热器2和锅炉再热器3，通过所述锅炉过热器2产生的主蒸汽一部分进入高压缸4，其具体进汽量按深度调峰的负荷要求确定，另一部分进入与所述高压缸4并联设置的高旁阀12，进入所述高旁阀12后的蒸汽减温减压后与所述高压缸4的排汽汇合，进入所述锅炉再热器3，保证所述锅炉再热器3的流量正常，防止所述锅炉再热器3发生干烧；所述锅炉再热器3出来的再热蒸汽一部分进入所述中压缸5，其具体进汽量按深度调峰的负荷要求确定，另一部分则进入所述低旁阀13，所述中压缸5的排汽部分被抽取用于采暖，即通过所述热网加热器汽源管道14输入所述热网加热器10中，所述中压缸5的另一部分排汽进入所述低压缸6，所述低旁阀13的排汽压力调整为与中压缸5排汽压力基本一致，所述低旁阀13的排汽作为采暖备用汽源直接通过所述热网加热器备用汽源管道15输入所述热网加热器10中，然后通过所述热网疏水泵11输入所述凝结水精处理装置9中；从而既保证了该供热机组的发电量，又保证了该供热机组的采暖汽量需求，通过上述系统设置，实现了机和炉的解耦，以及供热与发电的解耦；解除了供热机组“以热定电”的约束，实现了保供热的前提下，该供热机组可参与深度调峰。这对于电网安全稳定运行，以及电厂获得供热费用和调峰电价都有重要意义。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例进一步提供一种用于如上所述的适用于供热机组深度调峰的热力系统调峰方法：通过所述锅炉过热器产生的主蒸汽一部分进入高压，另一部分进入与所述高压缸并联设置的高旁阀，进入所述高旁阀后的蒸汽减温减压后与所述高压缸的排汽汇合，进入所述锅炉再热器；所述锅炉再热器出来的再热蒸汽一部分进入所述中压缸，另一部分则进入所述低旁阀，所述中压缸的排汽部分被抽取用于采暖。
通过所述锅炉过热器产生的主蒸汽进入高压缸的进气量按深度调峰的负荷要求确定。
所述锅炉再热器出来的再热蒸汽进入所述中压缸的进汽量按深度调峰的负荷要求确定，所述低旁阀的出口所述排出蒸汽的参数与所述热网加热器汽源管道的参数一致。
所述低旁阀的出口所排出的蒸汽气压为0.4MPa，温度为250-300℃。
具体地，以一台350MW供热机组，汽轮机在40%负荷采暖工况为例，进汽量为530t/h，可在所述中压缸5的排汽管道上取抽160t/h蒸汽用于采暖，而采暖要求总共480t/h抽汽量，在现有技术的供热机组中二者不匹配。因为若满足采暖需求，需增大汽轮机进汽量，则不满足深度高峰的要求；若满足深度高峰的要求，汽轮机无法抽取足够量的蒸汽用于采暖，无法保证采暖热负荷。
在本实施例中，首先让所述锅炉1的产汽量为850t/h（~75%负荷），通过所述高旁阀12的调节，让530t/h蒸汽流入所述高压缸4，另外的320t/h蒸汽流过所述高旁阀12减温减压，与530t/h的高压缸4排汽汇合，850t/h蒸汽进入所述锅炉再热器3；850t/h的再热蒸汽，通过所述低旁阀13的调节，让530t/h流入所述中压缸5，另外的320t/h蒸汽流过所述低旁阀13减温减压后供给所述热网加热器10，所述中压缸5排汽中按原系统抽160t/h蒸汽给热网加热器10用于采暖。从而即保证了40%负荷即140MW的发电量，又保证了480t/h的采暖汽量需求。通过上述系统设置，实现了机和炉的解耦，以及供热与发电的解耦。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.适用于供热机组深度调峰的热力系统，其包括加热元件、高压缸（4）、高旁阀（12）、中压缸（5）、低压缸（6）、低旁阀（13）、热网加热器（10）、热网加热器汽源管道（14）、热网疏水泵（11）、凝汽器（7）、凝结水泵（8）和凝结水精处理装置（9）；所述高旁阀（12）与所述高压缸（4）并联后一端与所述加热元件的过热器出口连接、另一端与所述加热元件的再热器入口连接，所述低旁阀（13）与所述中压缸（5）、所述低压缸（6）并联且三者设置在所述加热元件的再热器与所述凝汽器之间，所述凝汽器的另一端依次连接有凝结水泵（8）和凝结水精处理装置（9），所述热网加热器（10）的一端通过所述热网加热器汽源管道（14）与所述中压缸（5）的排汽端连通，所述热网加热器的另一端通过所述热网疏水泵（11）连接在所述凝结水泵（8）与所述凝结水精处理装置（9）之间；其特征在于：还包括连接在所述低旁阀（13）与所述热网加热器（10）之间的热网加热器备用汽源管道（15）。
2.如权利要求1所述的适用于供热机组深度调峰的热力系统，其特征在于：所述加热元件设为锅炉（1），所述加热元件的过热器设为锅炉过热器（2），所述加热元件的再热器设为锅炉再热器（3）。
3.用于如权利要求2所述的适用于供热机组深度调峰的热力系统调峰方法，其特征在于：通过所述锅炉过热器（2）产生的主蒸汽一部分进入高压缸（4），另一部分进入与所述高压缸（4）并联设置的高旁阀（12），进入所述高旁阀（12）后的蒸汽减温减压后与所述高压缸（4）的排汽汇合，进入所述锅炉再热器（3）；所述锅炉再热器（3）出来的再热蒸汽一部分进入所述中压缸（5），另一部分则进入所述低旁阀（13），所述中压缸（5）的排汽部分被抽取用于采暖。
4.如权利要求3所述的适用于供热机组深度调峰的热力系统调峰方法，其特征在于：通过所述锅炉过热器（2）产生的主蒸汽进入高压缸（4）的进气量按深度调峰的负荷要求确定。
5.如权利要求3所述的适用于供热机组深度调峰的热力系统调峰方法，其特征在于：所述锅炉再热器（3）出来的再热蒸汽进入所述中压缸（5）的进汽量按深度调峰的负荷要求确定。
6.如权利要求3所述的适用于供热机组深度调峰的热力系统调峰方法，其特征在于：所述低旁阀（13）的出口所述排出蒸汽的参数与所述热网加热器汽源管道（14）的参数一致。
7.如权利要求6所述的适用于供热机组深度调峰的热力系统调峰方法，其特征在于：所述低旁阀（13）的出口所排出的蒸汽气压为0.4MPa，温度为250-300℃。
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