CN202221124U - 一种低温回水的集中供热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了属于集中供热领域的一种低温回水的集中供热系统。其技术方案是在热网的各个热力站中设置热泵型换热机组，降低一次网热水的回水温度，在电厂内将低温的一次网回水首先引入到凝汽器中，利用汽轮机乏汽加热。本实用新型的主要特征体现在两个方面：第一，在热网热力站中设置热泵型换热机组，较常规集中供热方式，进一步降低了一次网回水温度，使得一次网热水的供、回水温差进一步增大，提高了热网输送能力，并且低温的回水为回收电厂汽轮机乏汽余热提供了可能；第二，在电厂中利用凝汽器初级加热一次网回水，有效回收了汽轮机乏汽余热，电厂的供热能力得到提高。
Description
技术领域
本实用新型属于集中供热领域，涉及一种低温回水的集中供热系统。
背景技术
随着城市规模的不断发展，城市集中供热面积不断增大，带来了两个方面的问题：一是集中供热热源的能力不足，新建大型的热源投资高、建设周期长，并且受到环境容量的强烈制约，一些地方盲目发展小型燃煤锅炉房，给大气带来了严重的污染，一些地方盲目发展燃气采暖、甚至电采暖，在带来采暖高成本的同时，造成了燃气、电力的全面紧张；二是热源产生的高温热水往往需要经过较长距离的输送才能到达末端用户，目前城市集中供热的一次网供、回水温度一般为120～60℃，由于受到二次网用热要求的限制，回水温度利用常规的换热器已经无法再降低了，因此热水的输送量非常大，使得供热半径小、管道投资大以及水泵运行电耗大等问题日益凸现。
此外，火力发电厂在发电过程中，汽轮机乏汽中的余热资源没有得到有效利用，被循环水带到冷却塔散热或直接进入空冷岛冷却，热量直接排向大气，白白的浪费掉。如果能够利用火力发电厂的这部分汽轮机乏汽热量，相当于在不增加电厂容量、不增加当地排放的情况下，扩大了热源的供热能力，但因为其热能品质较低目前尚没有得到有效的利用。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提出了一种能够有效降低热网回水温度，并在电厂内利用汽轮机乏汽余热来加热一次网热水的集中供热方式，不但能够缓解集中供热热源能力不足的问题，还能够大幅提高热网的输送能力，降低输送能耗。
本实用新型的技术方案是在热网的各个热力站中设置热泵型换热机组(专利号：ZL200810101064.5)，高温的一次网供水送出电厂后，进入到所述热泵型换热机组中，加热二次网热水供给热用户，同时实现一次网热水降温，并远远低于二次网的回水温度，这为利用电厂汽轮机乏汽余热提供了可能；低温的一次网回水回到电厂后，首先进入凝汽器中，被汽轮机乏汽加热，加热到一定温度后再进入汽-水换热器中，被来自汽轮机抽汽管路的高温蒸汽进一步加热，加热后的高温一次网热水作为一次网供水再送出电厂，完成循环。
所述凝汽器为电厂已有的发电系统凝汽器或增设的第一凝汽器，当增设第一凝汽器时，第一凝汽器与电厂已有的发电系统凝汽器或空冷岛并联。
对于热网的各个热力站，可以全部设置热泵型换热机组，也可以部分设置热泵型换热机组，其余部分仍然采用常规的水-水换热器，此时，一次网的回水温度会随设置热泵型换热机组比例的提高而降低。
本实用新型系统不但适应于汽轮机乏汽水冷模式，即乏汽热量通过循环水带到冷却塔散热，还适应于乏汽空冷模式，即乏汽直接进入空冷岛中冷却。
对于汽轮机乏汽采用水冷模式的发电系统，可以增设第一凝汽器与原有发电系统凝汽器并联，专门用于加热一次网回水，不会影响电厂原有发电系统；也可以通过系统切换，利用电厂已有的发电系统凝汽器加热一次网回水。
对于汽轮机乏汽采用空冷模式的发电系统，增设第一凝汽器与空冷岛并联，用于加热一次网回水。
当乏汽余热不能全部回收时，剩余部分的乏汽热量仍然可以通过循环水带到冷却塔散热或直接进入空冷岛中冷却，不会对原有发电系统造成不利影响。
本实用新型的有益效果体现在两个方面：第一，在热网各个热力站中设置热泵型换热机组，较常规集中供热方式，进一步降低了一次网回水温度，使得一次网热水的供、回水温差进一步增大，提高了热网输送能力，并且低温的一次网回水为回收电厂汽轮机乏汽余热提供了可能；第二，在电厂中利用凝汽器初级加热一次网回水，有效回收了汽轮机乏汽余热，电厂的供热能力得到提高。
附图说明
图1为本实用新型系统用于乏汽水冷模式时设置第一凝汽器加热一次网回水的流程示意图；
图2为本实用新型系统用于乏汽空冷模式时设置第一凝汽器加热一次网回水的流程示意图；
图3为本实用新型系统在热网热力站中部分设置热泵型换热机组的流程示意图；
图4为本实用新型系统用于乏汽水冷模式时利用已有发电系统凝汽器加热一次网回水的流程示意图；
图中标号：1-a、第一凝汽器；1-b、发电系统凝汽器；2、汽-水换热器；3、热泵型换热机组；4、水-水换热器；5、汽轮机；6、冷却塔；7、空冷岛。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。
实施例1：如图1所示，电厂内汽轮机乏汽采用水冷模式，汽轮机的乏汽出口与发电系统凝汽器1-b相连，汽轮机的抽汽管路与汽-水换热器2相连，本实施例在热网的各个热力站中均设置热泵型换热机组3(专利号：ZL200810101064.5)，在电厂内设置第一凝汽器1-a与已有的电厂发电系统凝汽器1-b并联。
高温的一次网供水送出电厂后，进入到上述热泵型换热机组3中，加热二次网热水供给热用户，同时实现一次网热水回水降温，低温的一次网回水返回电厂后，首先进入第一凝汽器1-a中，被汽轮机5的乏汽加热，再进入汽-水换热器2中，被来自汽轮机5抽汽管路的高温蒸汽继续加热，加热后的高温一次网热水作为一次网供水送出电厂，完成循环。
当汽轮机5的乏汽余热无法全部回收时，仍然可以通过发电系统凝汽器1-b中的循环水将剩余部分的乏汽余热带到冷却塔6中排放掉，因此，不会对电厂原有发电系统造成不利影响。
实施例2：如图2所示，电厂内汽轮机乏汽采用空冷模式，汽轮机的乏汽出口与空冷岛7相连，本实用新型系统在热网的各个热力站中均设置热泵型换热机组3，在电厂内设置第一凝汽器1-a与电厂空冷岛7并联。与实施例1相比较，本实施例的电厂汽轮机乏汽采用了空冷模式，其它与实施例1相同。
当汽轮机5的乏汽余热无法全部回收时，剩余部分的乏汽仍然可以直接进入到电厂空冷岛7中冷却，因此，不会对电厂原有发电系统造成不利影响。
实施例3：如图3所示，在热网的各个热力站中部分设置了热泵型换热机组3，另一部分设置了常规的水-水换热器4，在电厂内设置第一凝汽器1-a与已有的电厂发电系统凝汽器1-b并联。与实施例1相比较的不同之处在于，本实施例的热网热力站中部分设置了常规的水-水换热器4，无法使一次网回水降温至低于二次网的回水温度，这部分高温一次网回水将与经过热泵型换热机组3降温的低温一次网回水混合后再返回电厂中加热，因此，热网热力站中设置热泵型换热机组3的比例越高，一次网的回水温度就越低，就越有利于回收汽轮机5的乏汽余热。
实施例4：如图4所示，电厂内汽轮机乏汽采用水冷模式，汽轮机的乏汽出口与发电系统凝汽器1-b相连，汽轮机的抽汽管路与汽-水换热器2相连，在热网的各个热力站中均设置热泵型换热机组3，高温的一次网供水送出电厂后，进入到上述热泵型换热机组3中，加热二次网热水供给热用户，同时实现一次网热水回水降温，并远远低于二次网的回水温度，低温的一次网回水返回电厂后，首先进入发电系统凝汽器1-b中，被汽轮机5的乏汽加热，再进入汽-水换热器2中，被来自汽轮机5抽汽管路的高温蒸汽继续加热，加热后的高温一次网热水作为一次网供水送出电厂，完成循环。
与实施例1相比较，本实施例在电厂内不另外设置第一凝汽器1-a，而是通过系统切换，将低温的一次网回水引入到电厂已有的发电系统凝汽器1-b中，被汽轮机5的乏汽加热，当乏汽余热无法全部回收时，可以通过阀门调节，使得剩余部分乏汽热量通过循环水带到冷却塔6中排放，不会影响发电安全。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种低温回水的集中供热系统，其特征在于：在热网的热力站中设置热泵型换热机组(3)，一次网供水送出电厂后，进入到所述热泵型换热机组(3)中，加热二次网热水供给热用户，同时实现一次网热水降温，一次网回水回到电厂后，首先进入凝汽器中，被汽轮机(5)的乏汽加热，再进入汽-水换热器(2)中，被来自汽轮机(5)抽汽管路的蒸汽进一步加热，加热后作为一次网供水送出电厂；
所述凝汽器为电厂已有的发电系统凝汽器(1-b)，或增设的第一凝汽器(1-a)。
2.根据权利要求1所述的低温回水的集中供热系统，其特征在于：热网的各个热力站中全部设置热泵型换热机组(3)。
3.根据权利要求1所述的低温回水的集中供热系统，其特征在于：热网的各个热力站中部分设置热泵型换热机组(3)，其余部分仍然采用常规的水-水换热器(4)。
4.根据权利要求1所述的低温回水的集中供热系统，其特征在于：汽轮机乏汽为水冷模式，采用所述增设的第一凝汽器(1-a)加热一次网回水，第一凝汽器(1-a)与原有发电系统凝汽器(1-b)并联。
5.根据权利要求1所述的低温回水的集中供热系统，其特征在于：汽轮机乏汽为水冷模式，电厂内可以通过系统切换，利用电厂已有的发电系统凝汽器(1-b)来加热一次网回水。
6.根据权利要求4或5所述的低温回水的集中供热系统，其特征在于：当乏汽余热不能全部回收时，剩余部分的乏汽热量通过循环水带到冷却塔(6)中散失。
7.根据权利要求1所述的低温回水的集中供热系统，其特征在于：汽轮机乏汽为空冷模式，采用所述增设的第一凝汽器(1-a)加热一次网回水，第一凝汽器(1-a)与电厂已有的空冷岛(7)并联。
8.根据权利要求7所述的低温回水的集中供热系统，其特征在于：当乏汽余热不能全部回收时，剩余部分的乏汽直接进入空冷岛(7)中冷却。
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