CN116105218A - 一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及供暖管网的领域，尤其是涉及一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统以及方法。一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统，其包括共用管网，共用管网的输入端包括中压缸、低压缸，中压缸的输出端与低压缸的输入端连通，中压缸与低压缸之间设置有中低压缸阀，共用管网输出端包括循环管路，循环管路上设置有若干热用户、与中压缸和低压缸对应的凝汽器、循环水泵以及与中压缸连接的热网加热器；在循环管路上还设置有旁路阀，旁路阀与热用户并联，共用管网的管道外侧设置有可拆卸的保温装置。本申请具有模式切换简单、成本低、供暖和冷却效率高的效果。

Description

一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统以及方法

技术领域

本申请涉及供暖管网的领域，尤其是涉及一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统以及方法。

背景技术

随着能源成本的上升和环保要求的提高，物美价廉的多用途高效能量回收设备收到越来越多的关注。越来越多的机组采用了乏汽余热回收系统进行供热，虽然该系统在供热季大幅降低了机组能耗，但在非供暖季利用该系统大幅降低机组能耗却较难实施。

为了在非供暖季，尤其是在夏季工况，需要对循环冷却水进行冷却，否则在非供暖季会出现祭祖因环境温度高导致祭祖背压较高的问题；然而在冷却工况时，还需要相应的冷却管网系统进行冷却。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在系统初投资较大、系统较复杂以及系统在不同工况下切换操作麻烦的缺陷。

发明内容

为了满足采用一套系统设备兼顾采暖季供暖与非采暖季散热工况，本申请提供一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统以及方法。

本申请提供的一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统采用如下的技术方案：

一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统，包括共用管网，共用管网的输入端包括中压缸、低压缸，中压缸的输出端与低压缸的输入端连通，中压缸与低压缸之间设置有中低压缸阀，共用管网输出端包括循环管路，循环管路上设置有若干热用户、与中压缸和低压缸对应的凝汽器、循环水泵以及与中压缸连接的热网加热器；在循环管路上还设置有旁路阀，旁路阀与热用户并联，共用管网的管道外侧设置有可拆卸的保温装置。

通过采用上述技术方案，冬季供暖时，中压缸和低压缸的排汽抽汽通过相应的凝汽器对循环管路的热循环水进行加热，从而对热用户进行供热；夏季冷却时，打开旁路阀并将保温装置进行拆卸后，低压缸的排汽抽汽通过相应的凝汽器，由循环管路的热循环水进行冷却散热，从而达到降低运行背压的效果；在不用切换管网的情况下，既可以利用共用管网的循环管路进行对热用户的供热，还可以利用共用管网的循环管路进行冷却散热，既可以使整套系统在无需冷却介质切换时持续运行，还可以使初期建设成本降低。

可选的，保温装置包括保温材质的第一保温罩和第二保温罩，第一保温罩和第二保温罩为与共用管网的管道适配的半圆管状结构；

保温装置还包括用于连接安装第一保温罩和第二保温罩的连接组件，连接组件包括设置在第一保温罩和第二保温罩外壁上的连接件和将连接件锁紧的锁紧件。

通过采用上述技术方案，通过将第一保温罩和第二保温罩安装在管道外侧，并通过锁紧件将第一保温罩和第二保温罩上的连接件进行锁紧连接，即可完成保温装置的安装，拆卸时只需要将锁紧件进行拆卸，就可以将保温装置拆卸，从而完成冬季供暖到夏季冷却的工况转换。

可选的，第一保温罩和第二保温罩的连接处分别设置相反磁极的磁铁。

通过采用上述技术方案，通过第一保温和第二保温罩上磁铁的磁吸力，使第一保温罩和第二保温罩预安装在管道上，便于操作紧固螺栓进行紧固。

可选的，与中压缸对应的凝汽器为增汽机凝汽器，与低压缸对应的凝汽器为高背压凝汽器；中压缸与增汽机凝汽器之间设置有第一隔离阀，低压缸与高背压凝汽器之间设置有高背压凝汽器阀；

第一隔离阀与增汽机凝汽器之间还设置有增汽机，所述增汽机的输入端还与低压缸连接，低压缸与增汽机之间设置有分流隔离阀。

通过采用上述技术方案，通过增汽机，在冬季供暖时可以将低压缸的抽汽排汽的一部分在增汽机内进行提质，从而增汽机凝汽器再次进行更加充分的加热；在夏季冷却时，增汽机乏汽侧投运，低压缸的一部分排汽抽汽在高背压凝汽器冷却后，另一部分通过增汽机进入增汽机凝汽器再进行充分的冷却；使供暖和冷却的效率都得到提升。

可选的，还包括另机中压缸，另机中压缸输出其他汽轮机组中压缸的排汽抽汽，另机中压缸的输出端与增汽机凝汽器和热网加热器连接。

通过采用上述技术方案，在其他机组也参与供暖和冷却的工作，从而提高官网系统的效率

可选的，中压缸与热网加热器之间设置有第二隔离阀，另机中压缸与增汽机凝汽器之间设置有第三隔离阀，另机中压缸与热网加热器之间设置有第四隔离阀。

通过采用上述技术方案，通过第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀和第四隔离阀，可以便于关闭阀门后进行检修或维修等工作，并且系统无需停止工作。

可选的，低压缸的输出端还设置有空冷岛，低压缸与空冷岛之间设置有空冷岛阀。

通过采用上述技术方案，空冷岛作为冷却的基础，与循环管路一同在夏季冷却时对机组进行冷却作用。

第二方面，本申请还提供一种适用于冬季供暖夏季冷却的方法采用如下的技术方案：

一种适用于冬季供暖夏季冷却的方法，包括以下步骤：

冬季供暖时：

热网循环水的回水进入高背压凝汽器由低压缸排汽进行加热；

热网循环水进入增汽机凝汽器，由增汽机提质后的蒸汽进行加热；

热网循环水通过循环水泵进入热网加热器，由中压缸排汽进行加热；

热网循环水运输至热用户进行供暖；

夏季冷却时：

开启旁路阀，拆除保温装置；

关闭关闭第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀和第四隔离阀，开启分流隔离阀；

热网循环水进入高背压凝汽器，对低压缸排汽进行冷却；

热网循环水进入增汽机凝汽器，对低压缸排汽进行冷却；

热网循环水通过循环水泵和热网加热器，经过循环管路散热后，经过旁路阀流回至高背压凝汽器。

通过采用上述技术方案，冬季供暖时，中压缸和低压缸的排汽抽汽通过相应的凝汽器对循环管路的热循环水进行加热，从而对热用户进行供热；夏季冷却时，打开旁路阀并将保温装置进行拆卸后，低压缸的排汽抽汽通过相应的凝汽器，由循环管路的热循环水进行冷却散热，从而达到降低运行背压的效果；在不用切换管网的情况下，既可以利用共用管网的循环管路进行对热用户的供热，还可以利用共用管网的循环管路进行冷却散热，既可以使整套系统在无需冷却介质切换时持续运行，还可以使初期建设成本降低。

附图说明

图1是适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统的示意图；

图2是展示适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统的保温装置的剖视图；

图3是适用于冬季供暖夏季冷却的方法在冬季供暖时的流程框图；

图4是适用于冬季供暖夏季冷却的方法在夏季冷却时的流程框图。

附图标记说明：101、中压缸；102、低压缸；103、另机中压缸；104、增汽机；201、空冷岛；

301、中低压缸阀；302、空冷岛阀；303、高背压凝汽器阀；304、第一隔离阀；305、第二隔离阀；306、第三隔离阀；307、第四隔离阀；308、分流隔离阀；

401、高背压凝汽器；402、增汽机凝汽器；403、循环水泵；404、热网加热器；501、循环管路；502、热用户；503、旁路阀；

610、保温装置；611、第一保温罩；612、第二保温罩；613、磁铁；620、连接组件；621、连接件；622、紧固螺栓。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统及方法。

实施例1

本实施例公开一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统。

参照图1、图2，适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统包括共用管网，共用管网的管道的外侧设置有可拆卸的保温装置610。

参照图1，共用管网的输入端包括中压缸101、低压缸102和另机中压缸103，中压缸101和低压缸102均为汽轮机组的中压缸101和低压缸102，另机中压缸103输出其他汽轮机组中压缸的抽汽排汽；

中压缸101的输出端与低压缸102的输入端通过共用管网的管道连接，中压缸101与低压缸102之间设置有中低压缸阀301，另机中压缸103与中压缸101通过管道并联。

公用管路输出端包括循环管路501，循环管路501上依次设置有若干热用户502、旁路阀503、高背压凝汽器401、增汽机凝汽器402、循环水泵403以及与中压缸101连接的热网加热器404；旁路阀503与热用户502并联设置，若干热用户502之间并联设置；

高背压凝汽器401与低压缸102对应并通过管道连接，中压缸101与增汽机凝汽器402之间的管道上安装有高背压凝汽器阀303；增汽机凝汽器402与中压缸101对应并通过管道连接，中压缸101与增汽机凝汽器402之间的管道上安装有第一隔离阀304，中压缸101与热网加热器404之间的管道上安装有第二隔离阀305；

另机中压缸103的输出端通过管道与增汽机凝汽器402和热网加热器404连接，另机中压缸103与增汽机凝汽器402之间的管道上安装有第三隔离阀306，另机中压缸103与热网加热器404之间的管道上安装有第四隔离阀307。

为了充分利用低压缸102的蒸汽，第一隔离阀304与增汽机凝汽器402之间还安装有增汽机104，低压缸102的输出端还与增汽机104对的输入端通过管道连接，低压缸102与增汽机104之间的管道上安装有分流隔离阀308。在本实施例中，增汽机104还可以采用汽驱离心式蒸汽压缩机、热压机、蒸汽压缩机等提质装装置。

为了在夏季冷却时提高冷却效率，低压缸102的输出端还管道连接有空冷岛201，低压缸102与空冷岛201之间设置有空冷岛阀302，在冬季供暖时，将空冷岛阀302关闭。。

参照图2，保温装置610包括保温材质的第一保温罩611、第二保温罩612和用于连接安装第一保温罩611和第二保温罩612的连接组件620，第一保温罩611和第二保温罩612为与共用管网的管道适配的半圆管状结构；

连接组件620包括固定在第一保温罩611和第二保温罩612外壁上的连接件621和将连接件621锁紧的锁紧件；在本实施例中，连接件621沿保温装置轴向均匀设置在第一保温罩611和第二保温罩612连接处的两侧外壁上，连接件621为长方体结构；

在本实施例中，锁紧件采用紧固螺栓622，也可以采用其他锁紧件例如锁紧卡扣等；连接件621上均设置有与紧固螺栓622适配的安装孔，紧固螺栓622穿过第一保温罩611和第二保温罩612外壁上的连接件621并进行锁紧，使第一保温罩611和第二保温罩612安装在共用管网的管道外壁。

为了更方便安装，第一保温罩611和第二保温罩612的连接处分别嵌设安装相反磁极的磁铁613，通过第一保温罩611和第二保温罩612上磁铁613的磁吸力，使第一保温罩611和第二保温罩612预安装在管道上，便于操作紧固螺栓进行紧固。

实施例2

本实施例公开一种适用于冬季供暖夏季冷却的方法。

参照图3、图4，一种适用于冬季供暖夏季冷却的方法包括以下步骤：

冬季供暖时：

S101：热网循环水的回水进入高背压凝汽器401由低压缸102排汽进行加热；

为了提高汽轮机组的低压缸102的运行背压，热网循环水回水先进入高背压凝汽器401由高背压运行方式下的低压缸102进行排汽加热。

S102：热网循环水进入增汽机凝汽器402，由增汽机104提质后的蒸汽进行加热；

S103：热网循环水通过循环水泵403进入热网加热器404，由中压缸101排汽进行加热；

S104：热网循环水运输至热用户502进行供暖；

此时可拆卸的保温装置610包裹于循环管路501的管道外侧，对热网循环水进行保温。

夏季冷却时：

由于环境温度较高，汽轮机组的低压缸102的运行背压加高，单独采用空冷岛时，由于换热面积受限，冷却效果较差，汽轮机组的运行效率降低，于是采用以下步骤；

S201：开启旁路阀503，拆除保温装置610；

使循环管路501的管道可以进行散热冷却，且热网循环水通过旁路阀503而不用经过热用户502。

S202：关闭第一隔离阀304、第二隔离阀305、第三隔离阀306和第四隔离阀307，开启分流隔离阀308；

使增汽机的动力蒸汽侧不进入投运，增汽机的乏汽侧进入投运。

S203：热网循环水进入高背压凝汽器401，对低压缸102排汽进行冷却；

由于低压缸102的排汽部分直接进入高背压凝汽器401，在循环管路501进行散热后的热网循环水回水通过高背压凝汽器401对部分低压缸102的排汽进行冷却。

S204：热网循环水进入增汽机凝汽器402，对低压缸102排汽进行冷却；

由于低压缸102的排汽另一部分通过增汽机进入高背压凝汽器401，热网循环水回水通过增汽机凝汽器402对另一部分低压缸102的排汽进行冷却。

S205：热网循环水通过循环水泵403和热网加热器404，经过循环管路501散热；

S206：热网循环水经过旁路阀503流回至高背压凝汽器401；

热网循环水经过循环管路501进行散热后，继续作为冷却介质进行循环冷却。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统，包括共用管网，共用管网的输入端包括中压缸（101）、低压缸（102），中压缸（101）的输出端与低压缸（102）的输入端连通，中压缸（101）与低压缸（102）之间设置有中低压缸阀（301），共用管网输出端包括循环管路（501），循环管路（501）上设置有若干热用户（502）、与中压缸（101）和低压缸（102）对应的凝汽器、循环水泵（403）以及与中压缸（101）连接的热网加热器（404）；

其特征在于：在循环管路（501）上还设置有旁路阀（503），旁路阀（503）与热用户（502）并联，共用管网的管道外侧设置有可拆卸的保温装置（610）。

2.根据权利要求1所述的适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统，其特征在于：所述保温装置（610）包括保温材质的第一保温罩（611）和第二保温罩（612），第一保温罩（611）和第二保温罩（612）为与共用管网的管道适配的半圆管状结构；

保温装置（610）还包括用于连接安装第一保温罩（611）和第二保温罩（612）的连接组件（620），连接组件（620）包括设置在第一保温罩（611）和第二保温罩（612）外壁上的连接件（621）和将连接件（621）锁紧的锁紧件。

3.根据权利要求2所述的适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统，其特征在于：所述第一保温罩（611）和第二保温罩（612）的连接处分别设置相反磁极的磁铁（613）。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统，其特征在于：与所述中压缸（101）对应的凝汽器为增汽机凝汽器（402），与所述低压缸（102）对应的凝汽器为高背压凝汽器（401）；中压缸（101）与增汽机凝汽器（402）之间设置有第一隔离阀（304），低压缸（102）与高背压凝汽器（401）之间设置有高背压凝汽器阀（303）；

所述第一隔离阀（304）与增汽机凝汽器（402）之间还设置有增汽机（104），所述增汽机（104）的输入端还与低压缸（102）连接，低压缸（102）与增汽机（104）之间设置有分流隔离阀（308）。

5.根据权利要求4所述的适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统，其特征在于：还包括另机中压缸（103），另机中压缸（103）输出其他汽轮机组中压缸的排汽抽汽，另机中压缸（103）的输出端与增汽机凝汽器（402）和热网加热器（404）连接。

6.根据权利要求5所述的适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统，其特征在于：所述中压缸（101）与热网加热器（404）之间设置有第二隔离阀（305），另机中压缸（103）与增汽机凝汽器（402）之间设置有第三隔离阀（306），另机中压缸（103）与热网加热器（404）之间设置有第四隔离阀（307）。

7.根据权利要求1所述的适用于冬季供暖夏季冷却的管网系统，其特征在于：所述低压缸（102）的输出端还设置有空冷岛（201），低压缸（102）与空冷岛（201）之间设置有空冷岛阀（302）。

8.一种适用于冬季供暖夏季冷却的方法，包括以下步骤：

冬季供暖时：

热网循环水的回水进入高背压凝汽器（401）由低压缸（102）排汽进行加热；

热网循环水进入增汽机凝汽器（402），由增汽机（104）提质后的蒸汽进行加热；

热网循环水通过循环水泵（403）进入热网加热器（404），由中压缸（101）排汽进行加热；

热网循环水运输至热用户（502）进行供暖；

夏季冷却时：

开启旁路阀（503），拆除保温装置（610）；

关闭第一隔离阀（304）、第二隔离阀（305）、第三隔离阀（306）和第四隔离阀（307），开启分流隔离阀（308）；

热网循环水进入高背压凝汽器（401），对低压缸（102）排汽进行冷却；

热网循环水进入增汽机凝汽器（402），对低压缸（102）排汽进行冷却；

热网循环水通过循环水泵（403）和热网加热器（404），经过循环管路（501）散热后，经过旁路阀（503）流回至高背压凝汽器（401）。

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