CN108692352A - 适用于热电厂峰调的供热系统及方法 - Google Patents

适用于热电厂峰调的供热系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108692352A
CN108692352A CN201810943030.4A CN201810943030A CN108692352A CN 108692352 A CN108692352 A CN 108692352A CN 201810943030 A CN201810943030 A CN 201810943030A CN 108692352 A CN108692352 A CN 108692352A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat supply
heat
supply network
hold over
thermal energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810943030.4A
Other languages
English (en)
Inventor
高维
吕洲
高霞
马汉军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sp Longyuan Power Technology & Engineering Co Ltd
Original Assignee
Sp Longyuan Power Technology & Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sp Longyuan Power Technology & Engineering Co Ltd filed Critical Sp Longyuan Power Technology & Engineering Co Ltd
Priority to CN201810943030.4A priority Critical patent/CN108692352A/zh
Publication of CN108692352A publication Critical patent/CN108692352A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/10Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
    • F24D3/1058Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system disposition of pipes and pipe connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/50Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters incorporating thermal de-aeration of feed-water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00Feed-water supply not provided for in other main groups
    • F22D11/02Arrangements of feed-water pumps
    • F22D11/06Arrangements of feed-water pumps for returning condensate to boiler
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/13Heat from a district heating network
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/10Heat storage materials, e.g. phase change materials or static water enclosed in a space

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明涉及热电厂供热系统,具体涉及一种适用于热电厂峰调的供热系统及方法,系统包括:发电系统,所述发电系统用于将热能转化为电能,并通过管路输出部分残余热能给热网;热网,所述热网包括有循环管路,所述热网的循环管路上设有换热器、至少一个蓄热系统和至少一个一级用户端,其中,所述热网通过换热器与发电系统的残余热能进行换热;所述蓄热系统并接在热网循环管路上,用于在供热低谷时存储热能、在供热高峰时释放热能;所述一级用户端分布在热网上,对热网中的热能进行利用后并将热能返回给热网。本发明以解决供热面积迅速增加、供热需求旺盛的形势下供热系统削峰填谷、远近端冷热不均的问题。

Description

适用于热电厂峰调的供热系统及方法
技术领域
本发明涉及热电厂供热系统,具体涉及一种适用于热电厂峰调的供热系统及方法。
背景技术
近几年,随着环保政策的不断加码,原有承担我国北方大规模供热的中小型锅炉不断被拆除和改造,人们对于煤炭供热供能的环保要求越来越高,供热压力日渐突出。
但由于我国富煤、贫油、少气的能源结构、广袤的地域跨度以及大规模的人口等特点,采用燃煤供暖仍然是未来相当长一段时间内供热的主要方法途径。其中,燃煤供暖主要包括热电联产和高效燃煤热水锅炉两种方式,热电联产又分为抽凝发电系统抽汽供暖和背压机排汽供暖两种方式,对于前者,目前我国正在实施的纯发电厂改热电厂以及热电解耦等技术改造方式均是为了进一步拓宽抽凝发电的供热供能和规模,但限于当前电力过程风险,这种方法难以满足由于城镇化迅速推进带来的集中供热面积飞升的需要。研究显示,一台8万装机规模的背压机供热能力相当于一台30万千瓦的凝汽式汽轮机供热能力,采用热电比更大的背压机供热系统更符合当前的发展需求。
供热系统在机组选型以及热网布置方面存在的两个较为突出的问题:一是由于供热系统具有较大的热惯性,其调节速度不如热网快和灵活,但同样存在峰谷问题,直接影响背压机组的选型规模和运行方式。背压机选型过大时,在供暖的初末期,背压机的运行效率极低,大大影响其发电效率,甚至出现背压不能开机的尴尬局面;背压机选型过小时,在供暖的高峰期,不得不设置尖峰锅炉以保证供热的需要,同样降低了能源的利用水平。二是由于供热管网长距离布置的问题,几乎不可避免的出现热网近端用户供热温度高,远端用户供热温度低的问题,造成供热管网用户侧冷热不均,影响居民的用热感受。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于热电厂峰调的供热系统及方法,以解决供热面积迅速增加、供热需求旺盛的形势下供热系统削峰填谷、远近端冷热不均的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本发明提供一种适用于热电厂峰调的供热系统,所述适用于热电厂峰调的供热系统包括:
发电系统,所述发电系统用于将热能转化为电能,并通过管路输出部分残余热能给热网;
热网,所述热网包括有循环管路,所述热网的循环管路上设有换热器、至少一个蓄热系统和至少一个一级用户端,其中,
所述热网通过换热器与发电系统的残余热能进行换热;
所述蓄热系统并接在热网循环管路上,用于在供热低谷时存储热能、在供热高峰时释放热能;
所述一级用户端分布在热网上,对热网中的热能进行利用后并将热能返回给热网。
在上述的适用于热电厂峰调的供热系统中,作为优选,所述发电系统包括:
热源,所述热源输出端连接汽轮机,并通过热源输出端向汽轮机输送热能;
汽轮机,所述汽轮机用于将热源传来的热能转化为机械能,并将机械能提供给发电机,汽轮机产出蒸汽,分别输送给除氧器和热网换热器;
发电机,所述发电机用于将汽轮机传来的机械能转化为电能;
除氧器,所述除氧器用于去除汽轮机产出的液态水中的氧;
第一给水泵,所述第一给水泵设置在除氧器的给水出口端,用于将除氧器输送的给水加压输送给热源;
优选地,所述汽轮机为背压式汽轮机;
优选地,所述热源为燃煤蒸汽锅炉;
优选地,所述发电系统还设有凝结水泵,所述换热器输入端连接至汽轮机,换热器输出端通过管道连接至除氧器,所述凝结水泵设置在换热器与除氧器之间的管道上;
优选地,所述发电机的电能输出端直接或间接连接至蓄热系统。
在上述的适用于热电厂峰调的供热系统中,作为优选,所述热网循环管路上还设有循环泵,所述换热器的热网侧设有输入端和输出端,换热器的热网侧输入端和输出端分别连接热网循环管路的两端,换热器的热网侧输出端的热网循环管路上设有循环泵。
在上述的适用于热电厂峰调的供热系统中,作为优选,所述蓄热系统包括蓄热水罐、第一阀门、第二阀门和第二给水泵,所述蓄热水罐的输入端和输出端分别通过管道连接在热网循环管路上,蓄热水罐输入端与热网循环管路之间的管道上设有第一阀门,蓄热水罐输出端与热网循环管路之间的管道上设有第二给水泵和第二阀门;
优选地,所述蓄热水罐设置在靠近所述换热器的位置。
在上述的适用于热电厂峰调的供热系统中,作为优选,所述热网上设置有多个一级用户端,在每个一级用户端的前端均设有一个蓄热系统。
在上述的适用于热电厂峰调的供热系统中,作为优选,所述热网上设有三个一级用户端,分别为第一一级用户端、第二一级用户端和第三一级用户端,所述热网循环管路包括有热网给水管路和热网回水管路,给水管路与回水管路之间为热网远端,第一一级用户端设置在热网给水管路上,第二一级用户端设置在热网远端,第三一级用户端设置在热网回水管路上,第一一级用户端、第二一级用户端和第三一级用户端的前端分别对应设置第一蓄热系统、第二蓄热系统和第三蓄热系统。
在上述的适用于热电厂峰调的供热系统中,作为优选,所述第二蓄热系统和第三蓄热系统均设有加热装置,所述加热装置用于对蓄热水罐中的热水进行加热;
优选地,所述第一蓄热系统设有保温装置,所述保温装置用于对蓄热水罐中的热水进行保温。
在上述的适用于热电厂峰调的供热系统中,作为优选,所述加热装置包括有电热丝,加热装置直接或间接连接至发电系统的电能输出端;
优选地,所述保温装置包括有电热丝,保温装置直接或间接连接至发电系统的电能输出端。
本发明还提供一种适用于热电厂峰调的供热方法,包括:
发电系统将热源的热能转化为电能,并输出残余热能给热网,输出电能给蓄热系统;
热网通过热网循环管路向至少一个一级用户端进行供热;
供热低谷时,蓄热系统存储热网中的热能;
供热高峰时,蓄热系统向热网中释放热能;
优选地,所述蓄热系统存储热网中的热能,包括:
蓄热系统输入端阀门打开,蓄热系统输出端阀门关闭,通过蓄热系统存储热网循环管路中的部分热能;
优选地,所述蓄热系统向热网中释放热能,包括:
蓄热系统输入端阀门关闭,蓄热系统输出端阀门打开,通过蓄热系统释放热能至热网循环管路中。
在上述的适用于热电厂峰调的供热方法中,作为优选,所述通过蓄热系统存储热网循环管路中的部分热能,包括:
蓄热系统利用发电系统向蓄热系统输送的电能,对蓄热系统中存储的热能进行保温或加热。
与最接近的现有技术相比,本发明提供的技术方案具有如下优异效果:
本发明集成背压机供热系统与蓄热水罐、水源热泵系统,通过蓄热水罐有效解决供热峰谷需求问题,降低背压机的装机规模,通过在近背压机侧设置水源热泵,解决远近端供热导致的用户冷热不均问题;在本发明的适用于热电厂峰调的供热系统中,蓄热水罐与水源热泵均设置在燃煤蒸汽背压机系统侧,有利于优化场地布置,提高综合管理水平;并且,通过水源热泵解决了热网远近端用户供热温度不均的问题,进一步降低热网回水温度,同时有利于降低背压机系统的装机规模,提高系统灵活性。本发明提供的适用于热电厂峰调的供热系统特别适用于北方供热领域,尤其适用于中小规模城镇综合供热。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。其中:
图1为本发明实施例的适用于热电厂峰调的供热系统示意图;
图2为本发明另一实施例所提供的适用于热电厂峰调的供热系统示意图;
图3为本发明实施例的适用于热电厂峰调的供热方法一种实施方式的流程示意图;
图4为本发明实施例的适用于热电厂峰调的供热方法另一种实施方式的流程示意图。
附图标记说明:
101-热源;102-汽轮机;103-发电机;104-内部电网;105-外部电网;106-凝结水泵;107-除氧器;108-第一给水泵;
201-换热器;202-循环泵;203-热网给水管路;204-热网回水管路;205-一级用户端;211-第一蓄热系统;212-第一一级用户端;213-第二蓄热系统;214-第二一级用户端;215-第三蓄热系统;216-第三一级用户端;
301-第一阀门;302-第二阀门;303-蓄热水罐;304-第二给水泵;
401-水源热泵;402-二级用户端;403-第三阀门;404-第四阀门;405-二级循环管路。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间部件间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示,根据本发明的实施例,提供了一种适用于热电厂峰调的供热系统,包括:
发电系统,发电系统用于将热能转化为电能,并通过管路输出部分残余热能给热网;热网,热网包括有循环管路,所述热网循环管路上设有一级用户端205、换热器201、蓄热系统和二级供热系统,热网通过换热器201与发电系统的残余热能进行换热;蓄热系统,蓄热系统并接在热网循环管路上,用于对热网循环管路中的部分热能进行存储;二级供热系统,二级供热系统并接在热网循环管路上,二级供热系统上设有二级用户端402,所述二级供热系统利用热网循环管路中的热能向二级用户端402供热。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,发电系统采用锅炉燃烧提供热能,所提供热能的表现形式为蒸汽,利用热能进行发电,将电力输出的同时,还残余部分热能没有利用,残余热能表现为液态水和蒸汽混合物,对残余热能进行利用,一方面将低热能的液态水送回发电系统的循环管路再次利用,另一方面通过换热器201将高热能的蒸汽所带有的热能输送给换热器201,换热器201另一侧为热网,热网通过热网循环管路将热能输送给远处需要供热的一级用户端205,一级用户端205与热网循环管路直接串接,热网循环管路包括有热网给水管路203和热网回水管路204。当供热低谷时,热网循环管路中的热能并不能全部被利用,造成热能浪费,因此在热网给水管路203上设置蓄热系统,在用电低谷时对热网中的热能进行存储,充分收集热网中热能;当用电高峰时,热网中热能不足以支撑所有需供热的一级用户端205热能需求,此时将蓄热系统中存储的热能释放到热网中,为热网以及一级用户端205提供充足的热能。热网的热能通过热网循环管路进行传输,由于管路线路冗长,由于热量消耗及热能损失,热网循环管路更远端的需供热用户并不能得到充足的热能来满足供热,因此在热网循环管路上设置二级供热系统,对热网循环管路更远端的需供热用户实现二级供热,来满足二级用户端402的供热需求。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,发电系统包括:
热源101,热源101输出端连接汽轮机102,并通过热源101输出端向汽轮机102输送热能;汽轮机102,汽轮机102用于将热源101传来的热能转化为机械能,并将机械能提供给发电机103,汽轮机102产出液态水和蒸汽,分别输送给除氧器107和热网换热器201;发电机103,发电机103用于将汽轮机102传来的机械能转化为电能;除氧器107,除氧器107用于去除汽轮机102产出的液态水中的氧;第一给水泵108,第一给水泵108设置在除氧器107的给水出口端,用于将除氧器107输送的给水加压输送给热源101。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,二级供热系统并接在热网回水管路204上,此时,二级用户端402为近端用户,一级用户端205为远端用户;如此解决传统热网中远近端供热导致的用户冷热不均问题,即,热网给水管路203供给位于热网相对远端的用户,弥补远端用户供热的不足,而热网回水管路204供给位于热网近端的用户,进一步降低热网回水温度,同时解决传统热网近端用户供热过多的问题。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,作为优选方案,汽轮机102为背压机。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,作为优选方案,热源101为燃煤蒸汽锅炉。在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,燃煤蒸汽锅炉为采用超低排放的、高温高压参数及以上的循环流化床锅炉,背压机为集成快装式背压机(30MW),除氧器107采用除氧效果更好的内置式除氧器,除氧器107的加热介质来自于背压机排汽。循环流化床锅炉通过燃烧向背压机提供高热能的蒸汽,背压机利用这部分蒸汽将热能转化为机械能,产出蒸汽,背压机产生的机械能输送给发电机103进行发电,产出电能输送给电网,产出的蒸汽一部分输送给除氧器107,产出的蒸汽另一部分输送给换热器201,换热器201完成换热后,蒸汽液化为凝结水,输送给除氧器107;除氧器107对凝结水除氧后将给水通过第一给水泵108输送给循环流化床锅炉。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,作为优选方案,发电机103的电能输出端直接或间接连接至蓄热系统和/或二级供热系统,以降低居民用热成本。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,作为优选方案,电网包括内部电网104和外部电网105,内部电网104对热电厂内部供电,包括对蓄热系统和二级供热系统进行供电,外部电网105对社会供电。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,作为优选方案,发电系统还设有凝结水泵106,换热器201输入端连接至汽轮机102,换热器201输出端通过管道连接至除氧器107,凝结水泵106设置在换热器201与除氧器107之间的管道上,换热器201换热完成后产出的凝结水通过凝结水泵106输送给除氧器107;。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,热网循环管路上还设有循环泵202,所述换热器201的热网侧设有输入端和输出端,换热器201的热网侧输入端和输出端分别连接热网循环管路的两端,换热器201的热网侧输出端的热网循环管路上设有循环泵202。即换热器201的热网侧输出端连接热网给水管路203,换热器201的热网侧输入端连接热网回水管路204,在热网给水管路203上设置循环泵202,为高温热水在热网中的传输提供动力。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,热网循环管路包括有多个一级用户端205。通常情况下,热网的供热用户情况复杂,多个用户同时并接在热网上。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,蓄热系统包括蓄热水罐303、第一阀门301、第二阀门302和第二给水泵304,所述蓄热水罐303的输入端和输出端分别通过管道连接在热网循环管路上,蓄热水罐303输入端与热网循环管路之间的管道上设有第一阀门301,蓄热水罐303输出端与热网循环管路之间的管道上设有第二给水泵304和第二阀门302。蓄热水罐303输入端和输出端均连接在热网给水管路203上,供热低谷时,第一阀门301打开,第二阀门302关闭,通过蓄热水罐303储存热网吸热升温后的热水;供热高峰时,第一阀门301关闭,第二阀门302打开,蓄热水罐303中存储的热水通过第二给水泵304向热网输出,第一阀门301与第二阀门302均采用节流阀。系统中,蓄热水罐303优选设置在燃煤蒸汽背压机系统侧,即靠近换热器201的位置,有利于优化场地布置,提高综合管理水平。蓄热水罐303靠近换热器201侧,换言之,供热热网有近端,有远端,蓄热水罐303是安放在近端,实际上就是在热电厂里面设置。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,二级供热系统包括有水源热泵401,所述水源热泵401并接在热网循环管路上,水源热泵401通过二级循环管路405与二级用户端402连接。
在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,二级供热系统上还设有第三阀门403和第四阀门404,所述水源热泵401的水源输入端和水源输出端分别通过管道连接在热网循环管路上,水源输入端与热网循环管路之间的管道上设有第三阀门403,水源输出端与热网循环管路之间的管道上设有第四阀门404。当不需要对二级用户端402进行供热、或者二级用户端402没有供热需求、再或者二级供热系统的管路发生故障时,关闭第三阀门403和第四阀门404,同时切断水源热泵401的电源,方便实现多级控制。在本发明适用于热电厂峰调的供热系统的示例性实施例中,水源热泵401通过管道与热网回水管路204相连接,水源热泵401采用压缩式热泵,水源热泵401安装在热网循环管路上、靠近背压机的一侧,即靠近换热器201的位置,有利于优化场地布置,提高综合管理水平,水源热泵401吸收低温热源的热能和由输入电能转化而来的热能,供给热网中距离换热器201(即热电厂或供热站)较近的热用户;水源热泵401的低温热源来自于热网回水,一则保证有较好品质的低温热源,二则通过热泵作用进一步降低热网回水温度。蓄热水罐303的第二给水泵304及水源热泵401压缩机驱动电源均来自于发电系统(即背压机系统)所发电量,以降低居民用热成本。
所述二级供热系统并接在热网回水管路上,所述二级用户端为近端用户,所述一级用户端为远端用户。供热热网物理空间上有近端和远端,蓄热水罐303和水源热泵401都是安放在近端,实际上就是在热电厂里面设置,近端用户指在物理空间上靠近热电厂的用户,也可以指热电厂内部需供热部门或设备,远端用户指在物理空间上远离热电厂的用户,即距离热电厂距离较远的用户群。
如图2所示,根据本发明的实施例,提供了一种适用于热电厂峰调的供热系统,包括发电系统,所述发电系统用于将热能转化为电能,并通过管路输出部分残余热能给热网;热网,所述热网包括有循环管路,分为热网给水管路203和热网回水管路204,所述热网的循环管路上设有换热器201、至少一个蓄热系统和至少一个一级用户端205,其中,
所述热网通过换热器201与发电系统的残余热能进行换热;所述蓄热系统并接在热网循环管路上,用于在供热低谷时存储热能、在供热高峰时释放热能;所述一级用户端205分布在热网上,对热网中的热能进行利用后并将热能返回给热网。
所述热网上设置有多个一级用户端205,在每个一级用户端205的前端均设有一个蓄热系统。作为一种可实施方式,可以将热网上所有的热用户看成一个一级用户端205,在所有热用户的前端共同设置一个蓄热系统。
在本发明的实施例中,作为优选方案,所述热网上设有三个一级用户端205,分别为第一一级用户端212、第二一级用户端214和第三一级用户端216,所述热网循环管路分为热网给水管路203和热网回水管路204,热网给水管路203与热网回水管路204之间为热网远端,第一一级用户端212设置在热网给水管路203上,第二一级用户端214设置在热网远端,第三一级用户端216设置在热网回水管路204上,第一一级用户端212、第二一级用户端214和第三一级用户端216的前端分别对应设置第一蓄热系统211、第二蓄热系统213和第三蓄热系统215。
第二蓄热系统213和第三蓄热系统215均设有加热装置,所述加热装置用于对蓄热水罐中的热水进行加热。加热装置包括有电热丝,加热装置直接或间接连接至发电系统的电能输出端。第二一级用户端214和第三一级用户端216设置在热网的中后段,在正常供热情况下,第二一级用户端214和第三一级用户端216所接受的热网热水温度较低,因此在第二蓄热系统213和第三蓄热系统215的蓄热水罐中设置电热丝,电热丝电能来自发电系统的发电机103,电热丝环绕设置在蓄热水罐的保温层中,起到对蓄热水罐中的热水进行保温和加热功能。对第二蓄热系统213和第三蓄热系统215的蓄热水罐可采用不同规格电热丝,或不同的输入电压,以达到不同的加热效率,第三蓄热系统215加热效率高于第二蓄热系统213的加热效率。
作为优选方案,第一蓄热系统211设有保温装置,所述保温装置用于对蓄热水罐中的热水进行保温。所述保温装置包括有电热丝,保温装置直接或间接连接至发电系统的电能输出端。由于蓄热系统中的热水在一些情况下可能会长时间保存,必然会产生蓄热水罐中的热水温度逐渐降低,长时间保存会损失更多的热能,因此需要在蓄热水罐中加设保温装置,保温装置可采用于加热装置相同的结构,也可采用其他清洁能源的进行加热,比如太阳能等。
如图3所示,本发明还提供一种适用于热电厂峰调的供热方法,包括以下步骤:
步骤S201、发电系统将热源的热能转化为电能,并输出残余热能给热网,输出电能给蓄热系统。
步骤S202、热网通过热网循环管路向至少一个一级用户端进行供热。
步骤S203、供热低谷时,蓄热系统存储热网中的热能。
步骤S204、供热高峰时,蓄热系统向热网中释放热能。
如图4所示,根据本发明的另一实施例,本发明提供一种适用于热电厂峰调的供热方法,包括以下步骤:
步骤S301、发电系统将热源的热能转化为电能,并输出残余热能给热网,输出电能给蓄热系统。
步骤S302、发电系统向蓄热系统直接或间接供电。
步骤S303、热网通过热网循环管路向至少一个一级用户端进行供热。
步骤S304、供热低谷时,蓄热系统输入端阀门打开,蓄热系统输出端阀门关闭,通过蓄热系统存储热网循环管路中的部分热能。每个蓄热系统的第一阀门打开,第二阀门关闭,热网中的热水进入蓄热水罐,通过蓄热系统存储热网循环管路中的部分热能。
步骤S305、供热高峰时,蓄热系统输入端阀门关闭,蓄热系统输出端阀门打开,通过蓄热系统释放热能至热网循环管路中。每个蓄热系统的第一阀门关闭,第二阀门打开,蓄热水罐中的热水进入热网,通过蓄热系统释放热能至热网循环管路中。
步骤S306、蓄热系统利用发电系统向蓄热系统输送的电能,对蓄热系统中存储的热能进行保温或加热。
在本发明适用于热电厂峰调的供热方法的示例性实施例中,发电系统采用锅炉燃烧提供热能,所提供热能的表现形式为蒸汽,利用蒸汽热能进行发电,将电力输出的同时,还残余部分热能没有利用,残余热能表现为液态水和蒸汽混合物,对残余热能进行利用,一方面将低热能的液态水送回发电系统的循环管路再次利用,另一方面通过换热器201将高热能的蒸汽所带有的热能输送给换热器201,换热器201另一侧为热网,热网通过热网循环管路将热能输送给远处需要供热的一级用户端205,一级用户端205与热网循环管路直接串接,热网循环管路包括有热网给水管路203和热网回水管路204。当供热低谷时,热网循环管路中的热能并不能全部被利用,造成热能浪费,因此在热网给水管路203上设置蓄热系统,在用电低谷时对热网中的热能进行存储,充分收集热网中热能;当用电高峰时,热网中热能不足以支撑所有需供热的一级用户端205热能需求,此时将蓄热系统中存储的热能释放到热网中,为热网以及一级用户端205提供充足的热能。热网的热能通过热网循环管路进行传输,由于管路线路冗长,由于热量消耗及热能损失,热网循环管路末端的需供热用户并不能得到充足的热能来满足供热,因此在热网循环管路上设置二级供热系统,对热网循环管路末端的需供热用户实现二级供热,来满足二级用户端402的供热需求;或者,二级供热系统并接在热网回水管路204上,此时,二级用户端402为近端用户,一级用户端205为远端用户;如此,热网给水管路203的热能直接供给位于热网相对远端的用户,弥补远端用户供热的不足,而热网回水管路204的热能供给位于热网近端的用户,进一步降低热网回水温度,同时解决传统热网近端用户供热过多的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于热电厂峰调的供热系统,其特征在于,所述适用于热电厂峰调的供热系统包括:
发电系统,所述发电系统用于将热能转化为电能,并通过管路输出部分残余热能给热网;
热网,所述热网包括有循环管路,所述热网的循环管路上设有换热器、至少一个蓄热系统和至少一个一级用户端,其中,
所述热网通过换热器与发电系统的残余热能进行换热;
所述蓄热系统并接在热网循环管路上,用于在供热低谷时存储热能、在供热高峰时释放热能;
所述一级用户端分布在热网上,对热网中的热能进行利用后并将热能返回给热网。
2.如权利要求1所述的适用于热电厂峰调的供热系统,其特征在于,所述发电系统包括:
热源,所述热源的输出端连接汽轮机,并通过热源的输出端向汽轮机输送热能;
汽轮机,所述汽轮机用于将热源传来的热能转化为机械能,并将机械能提供给发电机,汽轮机产出蒸汽,分别输送给除氧器和热网换热器;
发电机,所述发电机用于将汽轮机传来的机械能转化为电能;
除氧器,所述除氧器用于去除汽轮机产出的液态水中的氧;
第一给水泵,所述第一给水泵设置在除氧器的给水出口端,用于将除氧器输送的给水加压输送给热源;
优选地,所述汽轮机为背压式汽轮机;
优选地,所述热源为燃煤蒸汽锅炉;
优选地,所述发电系统还设有凝结水泵,所述换热器的输入端连接至汽轮机,换热器的输出端通过管道连接至除氧器,所述凝结水泵设置在换热器与除氧器之间的管道上;
优选地,所述发电机的电能输出端直接或间接连接至蓄热系统。
3.如权利要求1所述的适用于热电厂峰调的供热系统,其特征在于,所述热网循环管路上还设有循环泵,所述换热器的热网侧设有输入端和输出端,换热器的热网侧输入端和输出端分别连接热网循环管路的两端,换热器的热网侧输出端的热网循环管路上设有循环泵。
4.如权利要求1所述的适用于热电厂峰调的供热系统,其特征在于,所述蓄热系统包括蓄热水罐、第一阀门、第二阀门和第二给水泵,所述蓄热水罐的输入端和输出端分别通过管道连接在热网循环管路上,蓄热水罐输入端与热网循环管路之间的管道上设有第一阀门,蓄热水罐输出端与热网循环管路之间的管道上设有第二给水泵和第二阀门;
优选地,所述蓄热水罐设置在靠近所述换热器的位置。
5.如权利要求4所述的适用于热电厂峰调的供热系统,其特征在于,所述热网上设置有多个一级用户端,在每个一级用户端的前端均设有一个蓄热系统。
6.如权利要求5所述的适用于热电厂峰调的供热系统,其特征在于,所述热网上设有三个一级用户端,分别为第一一级用户端、第二一级用户端和第三一级用户端,所述热网循环管路包括有热网给水管路和热网回水管路,给水管路与回水管路之间为热网远端,第一一级用户端设置在热网给水管路上,第二一级用户端设置在热网远端,第三一级用户端设置在热网回水管路上,第一一级用户端、第二一级用户端和第三一级用户端的前端分别对应设置第一蓄热系统、第二蓄热系统和第三蓄热系统。
7.如权利要求6所述的适用于热电厂峰调的供热系统,其特征在于,所述第二蓄热系统和第三蓄热系统均设有加热装置,所述加热装置用于对蓄热水罐中的热水进行加热;
优选地,所述第一蓄热系统设有保温装置,所述保温装置用于对蓄热水罐中的热水进行保温。
8.如权利要求7所述的适用于热电厂峰调的供热系统,其特征在于,所述加热装置包括有电热丝,加热装置直接或间接连接至发电系统的电能输出端;
优选地,所述保温装置包括有电热丝,保温装置直接或间接连接至发电系统的电能输出端。
9.一种适用于热电厂峰调的供热方法,其特征在于,包括:
发电系统将热源的热能转化为电能,并输出残余热能给热网,输出电能给蓄热系统;
热网通过热网循环管路向至少一个一级用户端进行供热;
供热低谷时,蓄热系统存储热网中的热能;
供热高峰时,蓄热系统向热网中释放热能;
优选地,所述蓄热系统存储热网中的热能,包括:
蓄热系统输入端阀门打开,蓄热系统输出端阀门关闭,通过蓄热系统存储热网循环管路中的部分热能;
优选地,所述蓄热系统向热网中释放热能,包括:
蓄热系统输入端阀门关闭,蓄热系统输出端阀门打开,通过蓄热系统释放热能至热网循环管路中。
10.如权利要求9所述的适用于热电厂峰调的供热方法,其特征在于,所述通过蓄热系统存储热网循环管路中的部分热能,包括:
蓄热系统利用发电系统向蓄热系统输送的电能,对蓄热系统中存储的热能进行保温或加热。
CN201810943030.4A 2018-08-17 2018-08-17 适用于热电厂峰调的供热系统及方法 Pending CN108692352A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810943030.4A CN108692352A (zh) 2018-08-17 2018-08-17 适用于热电厂峰调的供热系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810943030.4A CN108692352A (zh) 2018-08-17 2018-08-17 适用于热电厂峰调的供热系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108692352A true CN108692352A (zh) 2018-10-23

Family

ID=63841234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810943030.4A Pending CN108692352A (zh) 2018-08-17 2018-08-17 适用于热电厂峰调的供热系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108692352A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110345541A (zh) * 2019-07-05 2019-10-18 北京热科能源技术研究有限公司 一种燃气热电厂热电协同供热系统与方法
CN110513745A (zh) * 2019-09-25 2019-11-29 国电龙源电力技术工程有限责任公司 一种生物质热电联产集成热泵供热系统
CN114198804A (zh) * 2021-11-25 2022-03-18 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种二次加热的汽轮发电机组抽汽供热系统
CN114659195A (zh) * 2022-03-24 2022-06-24 广东省电信规划设计院有限公司 一种热量回收再利用方法、装置和计算机存储介质
CN115046240A (zh) * 2022-06-12 2022-09-13 湖北华辰九州能源有限公司 一种热电协同的长距离供热系统及其运行控制方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1959220A (zh) * 2006-09-06 2007-05-09 清华大学 一种利用电厂凝汽余热的水源热泵供热系统
JP2008064372A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Kenji Umetsu 熱交換器型蓄熱システム
CN105863758A (zh) * 2016-05-19 2016-08-17 华电电力科学研究院 用于热电联产机组双负荷调峰的供热系统及智能控制方法
CN106123086A (zh) * 2016-07-06 2016-11-16 华北电力大学 带有蓄热装置的热电联产机组及其调峰方法
CN205779063U (zh) * 2016-05-19 2016-12-07 华电电力科学研究院 一种用于热电联产机组双负荷调峰的供热系统
CN206386989U (zh) * 2016-12-16 2017-08-08 赫普热力发展有限公司 固体电蓄热装置联合储热水罐电网深度调峰系统
CN206724281U (zh) * 2017-06-22 2017-12-08 赫普热力发展有限公司 热电解耦调峰系统
CN107940538A (zh) * 2017-12-12 2018-04-20 华能国际电力股份有限公司丹东电厂 一种用于热电联产机组的分级蓄热系统及其调峰方法
CN208154567U (zh) * 2018-08-17 2018-11-27 国电龙源电力技术工程有限责任公司 适用于热电厂峰调的供热系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1959220A (zh) * 2006-09-06 2007-05-09 清华大学 一种利用电厂凝汽余热的水源热泵供热系统
JP2008064372A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Kenji Umetsu 熱交換器型蓄熱システム
CN105863758A (zh) * 2016-05-19 2016-08-17 华电电力科学研究院 用于热电联产机组双负荷调峰的供热系统及智能控制方法
CN205779063U (zh) * 2016-05-19 2016-12-07 华电电力科学研究院 一种用于热电联产机组双负荷调峰的供热系统
CN106123086A (zh) * 2016-07-06 2016-11-16 华北电力大学 带有蓄热装置的热电联产机组及其调峰方法
CN206386989U (zh) * 2016-12-16 2017-08-08 赫普热力发展有限公司 固体电蓄热装置联合储热水罐电网深度调峰系统
CN206724281U (zh) * 2017-06-22 2017-12-08 赫普热力发展有限公司 热电解耦调峰系统
CN107940538A (zh) * 2017-12-12 2018-04-20 华能国际电力股份有限公司丹东电厂 一种用于热电联产机组的分级蓄热系统及其调峰方法
CN208154567U (zh) * 2018-08-17 2018-11-27 国电龙源电力技术工程有限责任公司 适用于热电厂峰调的供热系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110345541A (zh) * 2019-07-05 2019-10-18 北京热科能源技术研究有限公司 一种燃气热电厂热电协同供热系统与方法
CN110345541B (zh) * 2019-07-05 2021-08-27 北京热科能源技术研究有限公司 一种燃气热电厂热电协同供热系统与方法
CN110513745A (zh) * 2019-09-25 2019-11-29 国电龙源电力技术工程有限责任公司 一种生物质热电联产集成热泵供热系统
WO2021056424A1 (zh) * 2019-09-25 2021-04-01 国电龙源电力技术工程有限责任公司 一种生物质热电联产集成热泵供热系统
CN114198804A (zh) * 2021-11-25 2022-03-18 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种二次加热的汽轮发电机组抽汽供热系统
CN114198804B (zh) * 2021-11-25 2023-02-28 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种二次加热的汽轮发电机组抽汽供热系统
CN114659195A (zh) * 2022-03-24 2022-06-24 广东省电信规划设计院有限公司 一种热量回收再利用方法、装置和计算机存储介质
CN114659195B (zh) * 2022-03-24 2024-02-09 广东省电信规划设计院有限公司 一种热量回收再利用方法、装置和计算机存储介质
CN115046240A (zh) * 2022-06-12 2022-09-13 湖北华辰九州能源有限公司 一种热电协同的长距离供热系统及其运行控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108692352A (zh) 适用于热电厂峰调的供热系统及方法
ES2940609T3 (es) Plantas eléctricas de ciclo combinado de almacenamiento disponible
CN100507375C (zh) 一种大温差集中供热系统
CN201819201U (zh) 玻璃窑纯低温余热发电系统
CN108826420A (zh) 削峰填谷集成供热系统及方法
CN102822475B (zh) 用于提高配备有燃气涡轮的发电设备的效率的方法以及用于执行该方法的发电设备
CN109026224A (zh) 一种单罐蓄热式储能热电联供系统
CN208154567U (zh) 适用于热电厂峰调的供热系统
CN208154573U (zh) 削峰填谷集成供热系统
CN208154564U (zh) 适用于长距离供热的供热系统
CN108800268A (zh) 适用于长距离供热的供热系统及方法
CN114046557B (zh) 一种热电联产灵活性调节装置及其运行方法
CN108180125A (zh) 光热与燃煤互补发电系统及高效发电系统
CN207526656U (zh) 光热与燃煤互补发电系统及高效发电系统
CN209026792U (zh) 一种供热侧带有单罐蓄热装置的热储能电站热电联供系统
CN103620188B (zh) 发电厂以及运行发电厂的方法
CN105756732B (zh) 一种lng/液氧直燃混合工质动力循环发电装置
RU2326246C1 (ru) Парогазовая установка для комбинированного производства тепловой и электрической энергии
CN109854318A (zh) 一种生物质直燃热电联产系统及方法
CN109139153A (zh) 燃煤发电机组储热式辅助调峰供热系统及方法
CN109026220A (zh) 一种热电解耦型热储能热电联供系统
CN211692594U (zh) 一种lng气化及发电系统
CN210601576U (zh) 中压给水加热结构
CN209569704U (zh) 一种供汽系统
CN208858422U (zh) 燃煤发电机组储热式辅助调峰供热系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181023