CN108035776B - 一种热电解耦系统及运行方法 - Google Patents

一种热电解耦系统及运行方法 Download PDF

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Abstract

一种热电解耦系统及运行方法，该系统包括依次相连通的锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中低压缸、凝汽器、凝结水泵和回热系统，还包括发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器依次相连通构成循环回路形成吸收式热泵；通过与主蒸汽引射器入口相连的主蒸汽引射器高压蒸汽调节阀、主蒸汽引射器旁路调节阀对进入发生器的主蒸汽流量进行调节，通过与再热蒸汽引射器入口相连的再热蒸汽引射器高压蒸汽调节阀、再热蒸汽引射器旁路调节阀对进入发生器的再热蒸汽流量进行调节，调节的目标为：使进入发生器的主蒸汽流量与再热蒸汽流量的比例和从锅炉分别进入汽轮机高压缸的主蒸汽流量与进入汽轮机中低压缸的再热蒸汽流量比例相等；本发明系统投资小、能量利用效率高。

Description

一种热电解耦系统及运行方法
技术领域
本发明涉及热电联产技术领域，具体涉及一种热电解耦系统及运行方法。
背景技术
热电联产是发电机组热与电的联合生产，采用热电联产机组对外供热是提高燃料利用效率的有效手段。但随着我国发电装机容量的增长，特别是可再生能源发电装机容量的增长，热电联产机组的利用小时数、负荷率普遍偏低。受限于热、电负荷的制约关系，热电联产机组电负荷率过低时，热负荷难以满足用户需求。因此，实现热电解耦提高热电联产机组的灵活性是我国火力发电行业亟待解决的难题。实现热电解耦，就是要满足用户热负荷的需求，同时尽量降低机组输出功率，需要解决的问题包括：
(1)尽量提高锅炉的输出热负荷，从而突破锅炉最小稳燃负荷的限制；
(2)尽量多的采用燃煤发电过程的废热对外供热，从而提高能量利用效率。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种热电解耦系统及运行方法，该系统中燃煤发电机组主蒸汽和再热蒸汽通过蒸汽引射器引射部分燃煤发电系统排热废热，形成驱动吸收式热泵的热源，吸收式热泵同时回收部分凝汽器循环水的热量对外供热；本发明系统投资小、能量利用效率高。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种热电解耦系统，包括依次相连通的锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中低压缸3、凝汽器4、凝结水泵5和回热系统6，还包括发生器703、冷凝器704、蒸发器706和吸收器708依次相连通构成循环回路形成吸收式热泵；所述锅炉1主蒸汽出口通过主蒸汽引射器701与吸收式热泵的发生器703相连通，锅炉1再热蒸汽出口通过再热蒸汽引射器702与吸收式热泵的发生器703相连通，主蒸汽引射器701入口安装有主蒸汽引射器高压蒸汽调节阀713，旁路安装有主蒸汽引射器旁路调节阀714，再热蒸汽引射器702入口安装有再热蒸汽引射器高压蒸汽调节阀715，旁路安装有再热蒸汽引射器旁路调节阀716；所述汽轮机中低压缸3排汽口通过管路分别与主蒸汽引射器701和再热蒸汽引射器702相连通；所述凝汽器4通过凝结水管路与吸收式热泵的蒸发器706相连通，凝结水管路上安装有循环水泵712，利用吸收式热泵回收凝汽器4中的废热，从而进一步提高系统的综合能量利用效率；冷凝器704与蒸发器706相连通的管路上安装有节流阀705；蒸发器706的下端出口通过管路及安装在管路上的工质泵707与蒸发器706上端入口相连通；吸收器708的出口与发生器703的入口相连通的管路上安装有溶液泵709和溶液热交换器711；发生器703的出口经穿过溶液热交换器711的管路及安装在管路上的溶液阀710与吸收器708的入口相连通。
所述发生器703、冷凝器704、蒸发器706和吸收器708依次相连通构成循环回路中的工质为溴化锂和水。
热网水依次通过管路与吸收器708和冷凝器704相连通，从而依次在吸收器708和冷凝器704吸热后对外供热。
所述的热电解耦系统的运行方法，通过与主蒸汽引射器701入口相连的主蒸汽引射器高压蒸汽调节阀713、安装在主蒸汽引射器701旁路的主蒸汽引射器旁路调节阀714对进入发生器703的主蒸汽流量进行调节，通过与再热蒸汽引射器702入口相连的再热蒸汽引射器高压蒸汽调节阀715、安装在再热蒸汽引射器702旁路的再热蒸汽引射器旁路调节阀716对进入发生器703的再热蒸汽流量进行调节，调节的目标为：使进入发生器703的主蒸汽流量与再热蒸汽流量的比例和从锅炉1分别进入汽轮机高压缸2的主蒸汽流量与进入汽轮机中低压缸3的再热蒸汽流量比例相等。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)由于取消了抽汽供热，本发明能够实现热电解耦，解决我国热电联产机组灵活性差的问题，本发明利用锅炉主蒸汽、再热蒸汽的热量对外供热，锅炉热负荷较高。
(2)本发明可以调节进入吸收式热泵中的主蒸汽量和再热蒸汽量，实现对锅炉受热面吸热量的调整，有利于锅炉的安全稳定运行。
(3)本发明回收了汽轮机排汽的余热对外供热，其能量利用效率高。
附图说明
图1为本发明热电解耦系统图。
图2为蒸汽引射器原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种热电解耦系统，包括依次相连通的锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中低压缸3、凝汽器4、凝结水泵5和回热系统6，还包括发生器703、冷凝器704、蒸发器706和吸收器708依次相连通构成循环回路形成吸收式热泵；所述锅炉1主蒸汽出口通过主蒸汽引射器701与吸收式热泵的发生器703相连通，锅炉1再热蒸汽出口通过再热蒸汽引射器702与吸收式热泵的发生器703相连通，主蒸汽引射器701入口安装有主蒸汽引射器高压蒸汽调节阀713，旁路安装有主蒸汽引射器旁路调节阀714，再热蒸汽引射器702入口安装有再热蒸汽引射器高压蒸汽调节阀715，旁路安装有再热蒸汽引射器旁路调节阀716；所述汽轮机中低压缸3排汽口通过管路分别与主蒸汽引射器701和再热蒸汽引射器702相连通；所述凝汽器4通过凝结水管路与吸收式热泵的蒸发器706相连通，凝结水管路上安装有循环水泵712，利用吸收式热泵回收凝汽器4中的废热，从而进一步提高系统的综合能量利用效率；冷凝器704与蒸发器706相连通的管路上安装有节流阀705；蒸发器706的下端出口通过管路及安装在管路上的工质泵707与蒸发器706上端入口相连通；吸收器708的出口与发生器703的入口相连通的管路上安装有溶液泵709和溶液热交换器711；发生器703的出口经穿过溶液热交换器711的管路及安装在管路上的溶液阀710与吸收器708的入口相连通。
作为本发明的优选实施方式，所述发生器703、冷凝器704、蒸发器706和吸收器708依次相连通构成循环回路中的工质为溴化锂和水，吸收式热泵利用蒸汽热能驱动工质循环。
作为本发明的优选实施方式，热网水依次通过管路与吸收器708和冷凝器704相连通，从而依次在吸收器708和冷凝器704吸热后对外供热。
如图1所示，本发明热电解耦系统的运行方法，通过与主蒸汽引射器701入口相连的主蒸汽引射器高压蒸汽调节阀713、安装在主蒸汽引射器701旁路的主蒸汽引射器旁路调节阀714对进入发生器703的主蒸汽流量进行调节，通过与再热蒸汽引射器702入口相连的再热蒸汽引射器高压蒸汽调节阀715、安装在再热蒸汽引射器702旁路的再热蒸汽引射器旁路调节阀716对进入发生器703的再热蒸汽流量进行调节，调节的目标为：使进入发生器703的主蒸汽流量与再热蒸汽流量的比例和从锅炉1分别进入汽轮机高压缸2的主蒸汽流量与进入汽轮机中低压缸3的再热蒸汽流量比例相等。
蒸汽引射器原理如图2所示，高压蒸汽经过喷嘴后加速降压，在喷嘴出口形成低压区，进而将低压蒸汽引射至混合腔。两股蒸汽在混合腔混合后降速、升压形成中压蒸汽，其实质是利用高压蒸汽的
Figure BDA0001535529810000051
实现对低压蒸汽的引射升压。
本发明采用蒸汽引射器可以利用高压蒸汽的热量回收低品位的汽轮机排汽的热量，提高能量利用效率，另外采用两个蒸汽引射器即主蒸汽引射器701和再热蒸汽引射器702可以调节驱动吸收式热泵的驱动蒸汽质量比，从而满足锅炉安全稳定运行的需求。

Claims (4)

1.一种热电解耦系统，包括依次相连通的锅炉(1)、汽轮机高压缸(2)、汽轮机中低压缸(3)、凝汽器(4)、凝结水泵(5)和回热系统(6)，其特征在于：还包括发生器(703)、冷凝器(704)、蒸发器(706)和吸收器(708)依次相连通构成循环回路形成吸收式热泵；所述锅炉(1)主蒸汽出口通过主蒸汽引射器(701)与吸收式热泵的发生器(703)相连通，锅炉(1)再热蒸汽出口通过再热蒸汽引射器(702)与吸收式热泵的发生器(703)相连通，主蒸汽引射器(701)入口安装有主蒸汽引射器高压蒸汽调节阀(713)，主蒸汽引射器高压蒸汽调节阀(713)入口与主蒸汽引射器(701)出口间设置有主蒸汽引射器旁路,主蒸汽引射器旁路安装有主蒸汽引射器旁路调节阀(714)，再热蒸汽引射器(702)入口安装有再热蒸汽引射器高压蒸汽调节阀(715)，再热蒸汽引射器高压蒸汽调节阀(715)入口与再热蒸汽引射器(702)出口间设置有再热蒸汽引射器旁路,再热蒸汽引射器旁路安装有再热蒸汽引射器旁路调节阀(716)；所述汽轮机中低压缸(3)排汽口通过管路分别与主蒸汽引射器(701)和再热蒸汽引射器(702)相连通；所述凝汽器(4)通过循环水管路与吸收式热泵的蒸发器(706)相连通，循环水管路上安装有循环水泵(712)，利用吸收式热泵回收凝汽器(4)中的废热，从而进一步提高系统的综合能量利用效率；冷凝器(704)与蒸发器(706)相连通的管路上安装有节流阀(705)；蒸发器(706)的下端出口通过管路及安装在管路上的工质泵(707)与蒸发器(706)上端入口相连通；吸收器(708)的出口与发生器(703)的入口相连通的管路上安装有溶液泵(709)和溶液热交换器(711)；发生器(703)的出口经穿过溶液热交换器(711)的管路及安装在管路上的溶液阀(710)与吸收器(708)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的一种热电解耦系统，其特征在于：所述发生器(703)、冷凝器(704)、蒸发器(706)和吸收器(708)依次相连通构成循环回路中的工质为溴化锂和水。
3.根据权利要求1所述的一种热电解耦系统，其特征在于：热网水依次通过管路与吸收器(708)和冷凝器(704)相连通，从而依次在吸收器(708)和冷凝器(704)吸热后对外供热。
4.权利要求1至3任一项所述的热电解耦系统的运行方法，其特征在于：通过与主蒸汽引射器(701)入口相连的主蒸汽引射器高压蒸汽调节阀(713)、安装在主蒸汽引射器(701)旁路的主蒸汽引射器旁路调节阀(714)对进入发生器(703)的主蒸汽流量进行调节，通过与再热蒸汽引射器(702)入口相连的再热蒸汽引射器高压蒸汽调节阀(715)、安装在再热蒸汽引射器(702)旁路的再热蒸汽引射器旁路调节阀(716)对进入发生器(703)的再热蒸汽流量进行调节，调节的目标为：使进入发生器(703)的主蒸汽流量与再热蒸汽流量的比例和从锅炉(1)分别进入汽轮机高压缸(2)的主蒸汽流量与进入汽轮机中低压缸(3)的再热蒸汽流量比例相等。
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