CN112503611A - 蓄能调峰罐蓄热系统及蓄热方法 - Google Patents

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李明涛
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Abstract

本发明涉及一种蓄能调峰罐蓄热系统及蓄热方法。目前北方夜晚供暖高负荷与电网低谷调峰的矛盾突出,亟需能在机组高负荷时能把热能按时按量输送并暂时蓄存的系统。本发明其组成包括:蓄能罐(9),蓄能罐高温出口依次连接膨胀节A(8)、关断阀D(7)、流量计A(6),流量计A通过关断阀C(5)与调节阀(4)连接,调节阀依次连接关断阀B(3)、关断阀A(2),关断阀A与供热高温水母管(1)连接,蓄能罐低温入口依次与膨胀节C(13)、关断阀F(14)、流量计B(15)连接,流量计B分别通过关断阀与1号蓄能升压泵(16)、2号蓄能升压泵(17)、3号蓄能升压泵(18)连接。本发明用于蓄能调峰罐蓄热系统。

Description

蓄能调峰罐蓄热系统及蓄热方法
技术领域
本发明涉及城市供热机组能源高效利用及削峰填谷技术领域,具体涉及一种蓄能调峰罐蓄热系统及蓄热方法。
背景技术
蓄能调峰罐蓄热系统是蓄能调峰系统的重要组成,对蓄能调峰系统整体性能影响巨大,随着经济的发展和人民生活水平的提高,北方地区供暖季夜晚供暖高负荷与电网低谷调峰的矛盾也日益突出,亟需一种能在机组高负荷时能把热能按时按量输送并暂时蓄存的系统,现阶段常见的利用相变材料的相变潜热来实现热量的储存,其热能输送往往由相变材料的体量决定,由于相变材料在循环相变过程中热物理性质的退化及相变材料从基体材料中泄露出来的风险,其对系统的防腐要求及相变材料的耐久性的要求非常高,以至于制作工艺复杂,投资成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种蓄能调峰罐蓄热系统及蓄热方法,该结构及方法在供热机组负荷相对较高而热用户需求量相对较低时,把供热高温水暂时储存,作为夜晚机组调峰负荷时的补充热源,解决了供热高温水按时按量注入蓄能罐储存,待需要时作为供热补充热源的问题。
上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种蓄能调峰罐蓄热系统,其组成包括:蓄能罐,所述的蓄能罐高温出口依次连接膨胀节A、关断阀D、流量计A,所述的流量计A通过关断阀C与调节阀连接,所述的调节阀依次连接关断阀B、关断阀A,所述的关断阀A与供热高温水母管连接,所述的蓄能罐低温入口依次与膨胀节C、关断阀F、流量计B连接,所述的流量计B分别通过关断阀与1号蓄能升压泵、2号蓄能升压泵、3号蓄能升压泵连接,所述的1号蓄能升压泵、所述的2号蓄能升压泵、所述的3号蓄能升压泵各自通过止回阀、关断阀与关断阀H、关断阀I连接。
所述的蓄能调峰罐蓄热系统,所述的关断阀H通过管路与供热低温水母管连接,所述的关断阀I通过管路与机组热网加热器连接,所述的蓄能罐底部与膨胀节B连接,所述的膨胀节B连接关断阀E,所述的关断阀E通过管路与排污沟连接,所述的蓄能罐上方通过管路与所述的排污沟连接。
一种蓄能调峰罐蓄热系统及蓄热方法,该方法包括如下步骤:
首先是蓄热系统高温水自供热高温水母管引出,经一根DN600的蓄能高温水母管引至蓄能罐上部高温水接口,高温水母管上设有关断阀、调节阀及流量计,靠近所述的蓄能罐设置手动关断阀D,所述的蓄能罐中的低温水自蓄能罐下部低温水接口引出,经一根DN600的供热低温水母管,由蓄能升压泵升压后送至机组热网加热器加热,所述的蓄热系统三台蓄热升压泵设置2套变频设备,采用一拖一和一拖二两种方式变频调节,低温水母管上安装流量测量装置,靠近所述的蓄能罐处设置手动关断阀F;
所述的蓄能罐为严寒期夜间机组深度调峰时的补充热源,所述的蓄能罐按照能够满足机组在最大供热负荷时,能够进行7h夜间40%深度调峰,当机组夜间进行深度调峰时,在白天发电负荷较高时补充,所述的蓄能罐需补充夜间93MW的供热缺口,夜间7h总的放热量为2343.6GJ,所述的蓄能罐蓄热热水温度98℃,放热补水温度60℃,所述的蓄能罐有效容量约为14756 m3
在供热机组非调峰情况下的蓄热系统中,利用供热高温水自身压力将高温水注入蓄能罐,并采用调节阀进行流量调节,利用蓄能升压泵加压将所述的蓄热罐中低温水输送至机组热网加热器加热,并采用带变频调节的蓄能升压泵进行流量调节。
有益效果:
1.本发明是一种蓄能调峰罐蓄热系统,在供热机组非调峰情况下,通过
蓄热系统把供热高温水母管内的高温水输送至蓄能罐内储存,同时排放出低温水至机组热网加热器加热至高温水;该结构作为北方地区严寒期供热机组深度调峰的补充热源,在供热机组高负荷时能很好的把供热介质传输并储存,用于供暖地区,白天非调峰时间段,其供热机组负荷相对较高而热用户需求量相对较低时,把供热高温水暂时储存,作为夜晚机组调峰负荷时的补充热源,解决了供热高温水按时按量注入蓄能罐储存,待需要时作为供热补充热源的问题。
本发明作为供暖地区严寒期夜间机组深度调峰时的补充热源,以解决电网低谷调峰与居民基本供热之间的矛盾,有效的促进“供电、供热”的协调发展。
本发明的结构能按时按量输送并蓄存热能,为电网低谷调峰时提供补充热源提供很好的保障。
本发明与热网之间的连接方式为直接接入,蓄能罐的进出口管路直接与负荷系统的管路相互连接,即高温水直接取自供热高温水母管之中,其结构简单,管道布置简洁,换热效率较高。
本发明的流程清晰,布置紧凑,除蓄能罐外,调节阀、蓄能升压泵、电气及无人控制室全部集中布置于调峰站内,管道基本采用管沟布置,站内分区清晰,宽敞整洁。
本发明能够满足白天最多17小时蓄热的要求,为满足系统蓄热时间调整的灵活性及可靠性,设有3台蓄热升压泵,根据蓄热时间确定开启泵的运行方式:蓄热时间超过11h,1台泵运行,2台泵备用;蓄热时间不超过11h,2台泵运行,1台泵备用。
本发明3台蓄热升压泵设置2套变频设备,采用一拖一和一拖二两种方式变频调节,能保证泵都能保持变频调节,节能效果显著。
本发明采用集中控制方式,实现对蓄能系统的集中监控,系统接入主机DCS公用网络控制,可以在主机操作员站完成系统的启停、正常运行监视及事故状态下的紧急操作,提高了该系统的管理及运维效率。
本发明首次采用大容积冷热水分层型蓄能罐,蓄能罐直径26m,高度32m,有效容积≥14756m3,此大体积蓄能罐,在国内较为创新,大容量蓄能在温度监控、水位监控、温度层稳定性以及罐体防腐性能、保温性能等方面较常规小型蓄能罐有较大区别。
本发明通过削峰填谷,电网需要的发电设备调峰容量小,从而可以提高发电设备的利用率,对电网的安全运行及经济效益都有益。
附图说明:
附图1是本发明的结构示意图。
其中:1、供热高温水母管,2、关断阀A,3、关断阀B,4、调节阀,5、关断阀C,6、流量计A,7、关断阀D,8、膨胀节A,9、蓄能罐,10、关断阀E,11、排污沟,12、膨胀节B,13、膨胀节C,14、关断阀F,15、流量计B,16、1号蓄能升压泵,17、2号蓄能升压泵,18、3号蓄能升压泵,19、关断阀H,20、关断阀I,21、机组热网加热器,22、供热低温水母管。
具体实施方式:
实施例1:
一种蓄能调峰罐蓄热系统,其组成包括:蓄能罐9,所述的蓄能罐高温出口依次连接膨胀节A8、关断阀D7、流量计A6,所述的流量计A通过关断阀C5与调节阀4连接,所述的调节阀依次连接关断阀B3、关断阀A2,所述的关断阀A与供热高温水母管1连接,所述的蓄能罐低温入口依次与膨胀节C13、关断阀F14、流量计B15连接,所述的流量计B分别通过关断阀与1号蓄能升压泵、2号蓄能升压泵、3号蓄能升压泵连接,所述的1号蓄能升压泵、所述的2号蓄能升压泵、所述的3号蓄能升压泵各自通过止回阀、关断阀与关断阀H19、关断阀I20连接。
实施例2:
根据实施例1所述的蓄能调峰罐蓄热系统,所述的关断阀H通过管路与供热低温水母管22连接,所述的关断阀I通过管路与机组热网加热器21连接,所述的蓄能罐底部与膨胀节B12连接,所述的膨胀节B连接关断阀E10,所述的关断阀E通过管路与排污沟11连接,所述的蓄能罐上方通过管路与所述的排污沟连接。
实施例3:
一种蓄能调峰罐蓄热系统的蓄热方法,该方法包括如下步骤:首先是蓄热系统高温水自供热高温水母管引出,经一根DN600的蓄能高温水母管引至蓄能罐上部高温水接口,高温水母管上设有关断阀、调节阀及流量计,靠近所述的蓄能罐设置手动关断阀D,所述的蓄能罐中的低温水自蓄能罐下部低温水接口引出,经一根DN600的供热低温水母管,由蓄能升压泵升压后送至机组热网加热器加热,所述的蓄热系统三台蓄热升压泵设置2套变频设备,采用一拖一和一拖二两种方式变频调节,低温水母管上安装流量测量装置,靠近所述的蓄能罐处设置手动关断阀F;
所述的蓄能罐为严寒期夜间机组深度调峰时的补充热源,所述的蓄能罐按照能够满足机组在最大供热负荷时,能够进行7h夜间40%深度调峰,当机组夜间进行深度调峰时,在白天发电负荷较高时补充,所述的蓄能罐需补充夜间93MW的供热缺口,夜间7h总的放热量为2343.6GJ,所述的蓄能罐蓄热热水温度98℃,放热补水温度60℃,所述的蓄能罐有效容量约为14756 m3
在供热机组非调峰情况下的蓄热系统中,利用供热高温水自身压力将高温水注入蓄能罐,并采用调节阀进行流量调节,利用蓄能升压泵加压将所述的蓄热罐中低温水输送至机组热网加热器加热,并采用带变频调节的蓄能升压泵进行流量调节。

Claims (3)

1.一种蓄能调峰罐蓄热系统,其组成包括:蓄能罐,其特征是:所述的蓄能罐高温出口依次连接膨胀节A、关断阀D、流量计A,所述的流量计A通过关断阀C与调节阀连接,所述的调节阀依次连接关断阀B、关断阀A,所述的关断阀A与供热高温水母管连接,所述的蓄能罐低温入口依次与膨胀节C、关断阀F、流量计B连接,所述的流量计B分别通过关断阀与1号蓄能升压泵、2号蓄能升压泵、3号蓄能升压泵连接,所述的1号蓄能升压泵、所述的2号蓄能升压泵、所述的3号蓄能升压泵各自通过止回阀、关断阀与关断阀H、关断阀I连接。
2.根据权利要求1所述的蓄能调峰罐蓄热系统,其特征是:所述的关断阀H通过管路与供热低温水母管连接,所述的关断阀I通过管路与机组热网加热器连接,所述的蓄能罐底部与膨胀节B连接,所述的膨胀节B连接关断阀E,所述的关断阀E通过管路与排污沟连接,所述的蓄能罐上方通过管路与所述的排污沟连接。
3.根据权利要求1或2之一所述的蓄能调峰罐蓄热系统的蓄热方法,其特征是:该方法包括如下步骤:
首先是蓄热系统高温水自供热高温水母管引出,经一根DN600的蓄能高温水母管引至蓄能罐上部高温水接口,高温水母管上设有关断阀、调节阀及流量计,靠近所述的蓄能罐设置手动关断阀D,所述的蓄能罐中的低温水自蓄能罐下部低温水接口引出,经一根DN600的供热低温水母管,由蓄能升压泵升压后送至机组热网加热器加热,所述的蓄热系统三台蓄热升压泵设置2套变频设备,采用一拖一和一拖二两种方式变频调节,低温水母管上安装流量测量装置,靠近所述的蓄能罐处设置手动关断阀F;
在供热机组非调峰情况下的蓄热系统中,利用供热高温水自身压力将高温水注入蓄能罐,并采用调节阀进行流量调节,利用蓄能升压泵加压将所述的蓄热罐中低温水输送至机组热网加热器加热,并采用带变频调节的蓄能升压泵进行流量调节。
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