CN113339879A - 一种热电联产机组的热网循环水系统及调节方法 - Google Patents

Abstract

一种热电联产机组的热网循环水系统及调节方法，热网循环水系统包括给水泵汽轮机以及同轴布置的锅炉给水泵与热网循环水泵，锅炉给水泵连接在锅炉上水管路中，热网循环水泵连接在热网循环水给水管路中；所述的锅炉给水泵与热网循环水泵共同由给水泵汽轮机进行驱动，同时实现锅炉上水和热网循环水给水。调节方法包括当热网循环水泵的出口流量小于热网循环水总流量时，启动备用热网循环水泵、开启备用热网循环水泵出口阀门，通过调节液力耦合器的勺管开度，使热网循环水泵出口流量和备用热网循环水泵的出口流量相加满足热网循环水总流量的要求。本发明减少了设备投资成本，降低了热网首站基建投入。

Description

一种热电联产机组的热网循环水系统及调节方法

技术领域

本发明属于火电厂供热节能领域，涉及一种热电联产机组的热网循环水系统及调节方法。

背景技术

热电联产电厂热网循环水泵的驱动方式有电动机驱动以及汽轮机驱动，其中，电动热网循环水泵系统的结构简单、检修维护方便，但厂用电率及供电煤耗偏高。汽动热网循环水泵的驱动汽源多引自主机抽汽管道，主机加热器抽汽的一部分蒸汽进入热网循环水泵汽轮机内，带动热网循环水泵转动，排汽进入热网加热器汽侧系统。与电动机驱动相较，汽动热网循环水泵可降低厂用电率和供电煤耗，但目前均在热网首站单独设置小汽轮机，未与主机给水泵汽轮机进行耦合，热网循环水泵单独设计汽轮机不仅需配套抽汽管道、排汽管道、润滑油系统，还需要定期维护油系统，场地基建成本、设备投资成本及检修维护成本较高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中热电联产机组供热厂用电率、场地基建成本、设备投资成本及检修维护成本较高的问题，提供一种热电联产机组的热网循环水系统及调节方法，有效降低供热厂用电率及供热首站投资成本，同时减少了检修期间设备维护量。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种热电联产机组的热网循环水系统，包括给水泵汽轮机以及同轴布置的锅炉给水泵与热网循环水泵，锅炉给水泵连接在锅炉上水管路中，热网循环水泵连接在热网循环水给水管路中；所述的锅炉给水泵与热网循环水泵共同由给水泵汽轮机进行驱动，同时实现锅炉上水和热网循环水给水。

作为本发明热电联产机组的热网循环水系统的一种优选方案，锅炉给水泵连接除氧器，通过四抽抽汽管道将汽轮机中压缸的一部分四抽蒸汽送入除氧器，另一部分四抽蒸汽送入水泵汽轮机，水泵汽轮机的排汽进入凝汽器。

作为本发明热电联产机组的热网循环水系统的一种优选方案，所述的水泵汽轮机设置有进汽调门，控制进汽调门开度能够调节水泵汽轮机的转速。

作为本发明热电联产机组的热网循环水系统的一种优选方案，所述的热网循环水泵与给水泵汽轮机之间通过自动同步离合器连接。

作为本发明热电联产机组的热网循环水系统的一种优选方案，所述的热网循环水给水管路中设置有备用热网循环水泵，备用热网循环水泵与热网循环水泵并联，备用热网循环水泵通过液力耦合器与备用热网循环水泵电动机连接。

作为本发明热电联产机组的热网循环水系统的一种优选方案，所述的热网循环水给水管路中按照流向依次设置有热网循环水回水总阀门、热网循环水泵入口阀门、热网循环水泵、热网循环水泵出口阀门以及热网循环水给水总阀门。

作为本发明热电联产机组的热网循环水系统的一种优选方案，所述备用热网循环水泵的两端分别与备用热网循环水泵入口阀门和备用热网循环水泵出口阀门的一端连接，备用热网循环水泵入口阀门的另一端连接在热网循环水回水总阀门与热网循环水泵入口阀门之间，备用热网循环水泵出口阀门的另一端连接在热网循环水泵出口阀门与热网循环水给水总阀门之间。

作为本发明热电联产机组的热网循环水系统的一种优选方案，所述的热网循环水回水总阀门、热网循环水泵入口阀门、备用热网循环水泵入口阀门、热网循环水泵出口阀门、备用热网循环水泵出口阀门以及热网循环水给水总阀门均采用电动阀门。

作为本发明热电联产机组的热网循环水系统的一种优选方案，所述的热网循环水泵入口阀门、备用热网循环水泵入口阀门为电动截止阀，系统运行期间均长期开启；热网循环水泵出口阀门、备用热网循环水泵出口阀门为电动调节阀门，系统运行期间根据热网循环水泵与备用热网循环水泵的出力变化调节开度。

本发明还提供一种所述热电联产机组的热网循环水系统的调节方法，包括：

-当热网循环水泵的出口流量小于热网循环水总流量时，启动备用热网循环水泵、开启备用热网循环水泵出口阀门，通过调节液力耦合器的勺管开度，使热网循环水泵出口流量和备用热网循环水泵的出口流量相加满足热网循环水总流量的要求；

-当热网循环水泵的出口流量大于热网循环水总流量时，停运备用热网循环水泵、关闭备用热网循环水泵出口阀门，并通过调节热网循环水泵出口阀门的开度，以满足热网循环水总流量的要求。

相较于现有技术，本发明有如下的有益效果：

通过将热网循环水泵与锅炉给水泵同轴布置，共同由给水泵汽轮机进行驱动，减少了设备投资成本，降低了热网首站基建投入。本发明无需另设热网循环水泵汽轮机，减少了检修期间设备维护量。本发明的系统简单可靠、结构紧凑、运行维护费用低。

进一步的，热网循环水给水管路中设置有备用热网循环水泵，备用热网循环水泵与热网循环水泵并联，可在降低设备成本的同时，维持热网循环水流量和压力的稳定。

相较于现有技术，本发明热电联产机组的热网循环水系统调节方法可通过调节液力耦合器勺管开度、以及泵出口电动调门开度，从而保证热网循环水流量和压力的稳定，操作便捷。

附图说明

图1本发明热电联产机组的热网循环水系统结构示意图；

附图中：1-汽轮机中压缸；2-四抽抽汽管道；3-水泵汽轮机；4-锅炉给水泵；5-热网循环水泵；6-备用热网循环水泵；7-液力耦合器；8-备用热网循环水泵电动机；9-热网循环水回水总阀门；10-热网循环水泵入口阀门；11-备用热网循环水泵入口阀门；12-热网循环水泵出口阀门；13-备用热网循环水泵出口阀门；14-热网循环水给水总阀门；15-汽轮机低压缸；16-自动同步离合器；17-除氧器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

参见图1，本发明热电联产机组的热网循环水系统，包括给水泵汽轮机3以及同轴布置的锅炉给水泵4与热网循环水泵5，锅炉给水泵4连接在锅炉上水管路中，热网循环水泵5连接在热网循环水给水管路中；热网循环水给水管路中设置有备用热网循环水泵6，备用热网循环水泵6与热网循环水泵5并联，备用热网循环水泵6通过液力耦合器7与备用热网循环水泵电动机8连接。热网循环水给水管路中按照流向依次设置有热网循环水回水总阀门9、热网循环水泵入口阀门10、热网循环水泵5、热网循环水泵出口阀门12以及热网循环水给水总阀门14。备用热网循环水泵6的两端分别与备用热网循环水泵入口阀门11和备用热网循环水泵出口阀门13的一端连接，备用热网循环水泵入口阀门11的另一端连接在热网循环水回水总阀门9与热网循环水泵入口阀门10之间，备用热网循环水泵出口阀门13的另一端连接在热网循环水泵出口阀门12与热网循环水给水总阀门14之间。锅炉给水泵4与热网循环水泵5共同由给水泵汽轮机3进行驱动，同时实现锅炉上水和热网循环水给水。当机组负荷变化时，给水泵汽轮机3将改变转速以保证锅炉给水要求，而热网循环水泵5的出口流量将随之变化，因此设置了与热网循环水泵5并联的备用热网循环水泵6。

热网循环水泵5与给水泵汽轮机3之间通过自动同步离合器16连接。

水泵汽轮机3设置有进汽调门，控制进汽调门开度能够调节水泵汽轮机3的转速。锅炉给水泵4连接除氧器17，通过四抽抽汽管道2将汽轮机中压缸1的一部分四抽蒸汽送入除氧器17，另一部分四抽蒸汽送入水泵汽轮机3，水泵汽轮机3的排汽进入凝汽器。

水泵汽轮机3的进汽压力由汽轮机四抽蒸汽参数决定，水泵汽轮机3转速以满足锅炉给水压力和流量为目标进行控制，控制方式是调节水泵汽轮机3的进汽调门开度。

随着机组负荷变化，热网循环水泵5的出口循环水流量将随之发生变化。本发明的系统为了保证热网循环水给水流量及压力的稳定性，备用热网循环水泵6设有液力耦合器7跟随水泵汽轮机3的转速进行变化，继而实时改变液力耦合器7的出力。

本发明通过多个控制阀门控制系统中管道的开闭。其中，热网循环水回水总阀门9、热网循环水泵入口阀门10、备用热网循环水泵入口阀门11、热网循环水泵出口阀门12、备用热网循环水泵出口阀门13以及热网循环水给水总阀门14均采用电动阀门。进一步的，热网循环水泵入口阀门10、备用热网循环水泵入口阀门11为电动截止阀，系统运行期间均长期开启；热网循环水泵出口阀门12、备用热网循环水泵出口阀门13为电动调节阀门，系统运行期间根据热网循环水泵5与备用热网循环水泵6的出力变化调节开度。

本发明还提出一种上述热电联产机组的热网循环水系统的调节方法，包括以下步骤：

-当热网循环水泵5的出口流量小于热网循环水总流量时，启动备用热网循环水泵6、开启备用热网循环水泵出口阀门13，通过调节液力耦合器7的勺管开度，使热网循环水泵5出口流量和备用热网循环水泵6的出口流量相加满足热网循环水总流量的要求；

-当热网循环水泵5的出口流量大于热网循环水总流量时，停运备用热网循环水泵6、关闭备用热网循环水泵出口阀门13，并通过调节热网循环水泵出口阀门12的开度，以满足热网循环水总流量的要求。

本发明通过将热网循环水泵5与锅炉给水泵4同轴布置，共同由水泵汽轮机3进行驱动，从而减少了热网循环水泵汽轮机以及蒸汽管道的设备投资成本，减少了热网循环水泵汽轮机的运行维护成本、检修维护成本，热网首站面积和基建投资成本也将降低。

以上所述的具体实施例并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热电联产机组的热网循环水系统，其特征在于：包括给水泵汽轮机(3)以及同轴布置的锅炉给水泵(4)与热网循环水泵(5)，锅炉给水泵(4)连接在锅炉上水管路中，热网循环水泵(5)连接在热网循环水给水管路中；所述的锅炉给水泵(4)与热网循环水泵(5)共同由给水泵汽轮机(3)进行驱动，同时实现锅炉上水和热网循环水给水。

2.根据权利要求1所述热电联产机组的热网循环水系统，其特征在于：锅炉给水泵(4)连接除氧器(17)，通过四抽抽汽管道(2)将汽轮机中压缸(1)的一部分四抽蒸汽送入除氧器(17)，另一部分四抽蒸汽送入水泵汽轮机(3)，水泵汽轮机(3)的排汽进入凝汽器。

3.根据权利要求2所述热电联产机组的热网循环水系统，其特征在于：所述的水泵汽轮机(3)设置有进汽调门，控制进汽调门开度能够调节水泵汽轮机(3)的转速。

4.根据权利要求1所述热电联产机组的热网循环水系统，其特征在于：所述的热网循环水泵(5)与给水泵汽轮机(3)之间通过自动同步离合器(16)连接。

5.根据权利要求1所述热电联产机组的热网循环水系统，其特征在于：所述的热网循环水给水管路中设置有备用热网循环水泵(6)，备用热网循环水泵(6)与热网循环水泵(5)并联，备用热网循环水泵(6)通过液力耦合器(7)与备用热网循环水泵电动机(8)连接。

6.根据权利要求5所述热电联产机组的热网循环水系统，其特征在于：所述的热网循环水给水管路中按照流向依次设置有热网循环水回水总阀门(9)、热网循环水泵入口阀门(10)、热网循环水泵(5)、热网循环水泵出口阀门(12)以及热网循环水给水总阀门(14)。

7.根据权利要求6所述热电联产机组的热网循环水系统，其特征在于：所述备用热网循环水泵(6)的两端分别与备用热网循环水泵入口阀门(11)和备用热网循环水泵出口阀门(13)的一端连接，备用热网循环水泵入口阀门(11)的另一端连接在热网循环水回水总阀门(9)与热网循环水泵入口阀门(10)之间，备用热网循环水泵出口阀门(13)的另一端连接在热网循环水泵出口阀门(12)与热网循环水给水总阀门(14)之间。

8.根据权利要求7所述热电联产机组的热网循环水系统，其特征在于：所述的热网循环水回水总阀门(9)、热网循环水泵入口阀门(10)、备用热网循环水泵入口阀门(11)、热网循环水泵出口阀门(12)、备用热网循环水泵出口阀门(13)以及热网循环水给水总阀门(14)均采用电动阀门。

9.根据权利要求8所述热电联产机组的热网循环水系统，其特征在于：所述的热网循环水泵入口阀门(10)、备用热网循环水泵入口阀门(11)为电动截止阀，系统运行期间均长期开启；热网循环水泵出口阀门(12)、备用热网循环水泵出口阀门(13)为电动调节阀门，系统运行期间根据热网循环水泵(5)与备用热网循环水泵(6)的出力变化调节开度。

10.一种如权利要求7所述热电联产机组的热网循环水系统的调节方法，其特征在于：

-当热网循环水泵(5)的出口流量小于热网循环水总流量时，启动备用热网循环水泵(6)、开启备用热网循环水泵出口阀门(13)，通过调节液力耦合器(7)的勺管开度，使热网循环水泵(5)出口流量和备用热网循环水泵(6)的出口流量相加满足热网循环水总流量的要求；

-当热网循环水泵(5)的出口流量大于热网循环水总流量时，停运备用热网循环水泵(6)、关闭备用热网循环水泵出口阀门(13)，并通过调节热网循环水泵出口阀门(12)的开度，以满足热网循环水总流量的要求。

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