CN203099962U - 热电厂循环水直接供暖系统 - Google Patents

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岳建华
李勐
岳涛
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China Shenhua Energy Co Ltd
Beijing Guohua Electric Power Co Ltd
Shenhua Guohua Beijing Electric Power Research Institute Co Ltd
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Beijing Guohua Electric Power Co Ltd
Shenhua Guohua Beijing Electric Power Research Institute Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种热电厂循环水直接供暖系统,包括汽轮机(1)、凝汽器(2)和采暖用户(5),所述汽轮机(1)通过低压缸排汽管路(10)连接于所述凝汽器(2)的入汽口,所述凝汽器(2)的循环水出水口通过供水主管路(11)连接于所述采暖用户(5),所述采暖用户(5)的回水通过回水主管路(12)进入所述凝汽器(2)的循环水入水口。本实用新型通过对汽轮机的低压蒸汽进行有效利用,使热电厂中凝汽器的循环水可以直接对采暖用户进行供暖,从而提高了热电厂在供暖期的热力循环效率。而且,本实用新型简化了采暖用户一端的管路布置,由于不需要使用水水加热器和小区热网循环泵,因而可以降低整个供暖系统的投资和运行费用。

Description

热电厂循环水直接供暖系统
技术领域
本实用新型涉及能源利用领域,具体地,涉及一种热电厂循环水直接供暖系统。
背景技术
现有的城市供热是热电厂(或供热站)将110~130℃的高温热水供给到各个用户小区,各个用户小区再通过当地换热站的水水换热器将用户小区的采暖系统的水加热到70~80℃,以供用户进行采暖。可以看出,这一采暖过程相对复杂,而且通过高温水将冷水加热至温度相对低的热水的供暖过程不能有效地达到节能减排的目的。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种热电厂循环水直接供暖系统,该热电厂循环水直接供暖系统可以有效地提高热电厂的热力循环效率。
为了实现上述目的,本实用新型提供热电厂循环水直接供暖系统,该热电厂循环水直接供暖系统包括汽轮机、凝汽器和采暖用户,其中,所述汽轮机通过低压缸排汽管路连接于所述凝汽器的入汽口,所述凝汽器的循环水出水口通过供水主管路连接于所述采暖用户,所述采暖用户的回水通过回水主管路进入所述凝汽器的循环水入水口。
具体地,所述供水主管路中循环水的水温为70~80℃。
优选地,所述热电厂循环水直接供暖系统还包括加热器,该加热器串接在所述供水主管路上。
优选地,所述加热器为汽水换热器,所述汽轮机通过抽汽管路连接于所述加热器,所述抽汽管路中的蒸汽压力为0.3~0.8MPa。
进一步地,所述热电厂循环水直接供暖系统还包括冷却塔,该冷却塔通过冷却塔供水管路连接于所述凝汽器的循环水入水口,并且通过冷却塔回水管路连接于所述凝汽器的循环水出水口。
优选地,所述冷却塔供水管路上串接有水泵。
优选地,所述供水主管路上串接有水泵。
优选地,所述热电厂循环水直接供暖系统还包括补水装置,该补水装置旁接在所述回水主管路上。
优选地,所述供水主管路和所述回水主管路上串接有安全阀。
本实用新型通过对汽轮机的低温蒸汽进行有效利用,使热电厂中凝汽器的循环水可以直接对采暖用户进行供暖,从而提高了热电厂在供暖期的热力循环效率。与现有技术中利用热电厂抽汽对采暖循环水进行加热相比,简化了采暖用户一端的管路布置,使得整个供暖系统的管路布置相对简单。而且,由于不需要像现有技术那样,用户小区通过水水加热器加热采暖用户一端的采暖循环水,即取消了用户小区水水加热器和相应的小区采暖循环泵的使用,因而可以降低整个供暖系统的建设和运营成本。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
图1是本实用新型的热电厂循环水直接供暖系统的结构示意图;
图2是本实用新型的热电厂循环水直接供暖系统的另一种实施方式的结构示意图;
图3是本实用新型中凝汽器与冷却塔中之间的水循环的示意图;
图4是本实用新型中凝汽器与采暖用户和冷却塔之间的水循环的示意图。
附图标记说明
1    汽轮机              2    凝汽器
3    加热器              4    补水装置
5    采暖用户            8    冷却塔
9    电站锅炉            10   低压缸排汽管路
10a  抽汽管路            11   供水主管路
12   回水主管路          42   水泵
43   安全阀              81   冷却塔供水管路
82   冷却塔回水管路
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
参见图1至图4,本实用新型涉及一种热电厂循环水直接供暖系统,该热电厂循环水直接供暖系统包括汽轮机1、凝汽器2和采暖用户5,汽轮机1通过低压缸排汽管路10连接于凝汽器2的入汽口,以将没有用于发电的低压蒸汽提供给凝汽器2,凝汽器2将来自汽轮机1的蒸汽冷凝,冷凝后的凝结水可用于其他多种用途。例如可以将凝结水引回到电站锅炉9,通过电站锅炉9加热后再次形成为蒸汽,以用于发电等。
通常在上述凝汽器2的冷凝过程中,使用循环水作为冷却介质,即在蒸汽冷凝为凝结水的过程中,循环水作为冷却介质而吸收热量,从而使循环水温度升高。本实用新型的循环水直接供暖系统在供暖期可以将该循环水直接供应至采暖用户。具体地,凝汽器2的循环水出水口通过供水主管路11连接于采暖用户5。如本领域技术人员所公知的,循环水将进行长距离输送,为使循环水能够顺利到达采暖用户5,可以在供水主管路11上串接水泵42,更具体地,使水泵42靠近凝汽器2,以将循环水泵送给采暖用户5。
循环水在采暖用户5处与空气进行热交换而实现采暖用户5的取暖。供暖完成后因循环水的热量交换给空气,使得采暖用户5的回水温度降低,该回水通过回水主管路12进入凝汽器2的循环水入水口,可以再次作为凝汽器2的冷却介质。
在循环水的循环过程中,不可避免会发生水量减少的情况,因而可以在热电厂循环水直接供暖系统中设置补水装置4。如图2和图4所示,补水装置4旁接在回水主管路12上。该补水装置4可以在最大水循环流量的情况下支持一小时的补水操作。另外,供水主管路11和回水主管路12中输送的均为具有一定压力的循环水,为防止循环水压力超过预设值,降低供暖系统的可靠性,可以在供水主管路11和回水主管路12上串接安全阀43。优选地,将安全阀43设置在靠近水泵42和补水装置4的下游,用于在压力超出预设值时排放部分循环水。而上述补水装置4和安全阀43均是本领域技术人员所公知的,不再进行详细描述。
由于凝汽器2的循环水直接供应至采暖用户,供水主管路11中循环水的水温过高或过低都将可能无法满足采暖用户对室内温度的需求。因此将供水主管路11中循环水的水温控制在70~80℃。需要说明的是,该温度是指向采暖用户5提供的循环水的水温。考虑循环水在管路传递过程中的能力损失,从凝汽器2的循环水出水口的水温应稍高于上述温度。
可以理解,上述循环水的水温可以通过控制汽轮机1的排汽量来实现,例如,可以增加汽轮机1的排汽量,使凝汽器的背压升高,从而提高供水主管路11中循环水的水温;也可以通过控制凝汽器的循环水量来实现,例如,可以减少循环水的总流量,使凝汽器的背压升高,从而提高供水主管路11中循环水的水温;或者还可以通过上述两种方式相结合实现。这些方式均是本领域技术人员所公知并能实现的,因此对这些控制过程不进行详细描述和限定。
从上述供暖系统可以看出,通过对汽轮机1的低压蒸汽进行有效利用,使热电厂中凝汽器2的循环水可以直接对采暖用户5进行供暖,从而提高了热电厂在供暖期的热力循环效率。与现有技术相比,由于未采用热电厂抽汽而加热的热网循环水对采暖用户5的采暖循环水进行加热,因而简化了采暖用户5一端的管路布置,使得整个供暖系统的管路布置相对简单。而且,由于不需要像现有技术那样,通过用户小区水水加热器加热采暖用户5一端的采暖循环水,即减少了水水加热器和相应的小区采暖循环泵的使用,因而可以降低整个供暖系统的建设和运营成本。
优选地,在凝汽器2可能提供的循环水的水温较低而不能满足采暖用户5的要求时,可以对来自凝汽器2的循环水出水口的循环水进行加热,然后再供应至采暖用户5。参见图2,本实用新型的热电厂循环水直接供暖系统还可以包括加热器3,该加热器3串接在供水主管路11上,但是本实用新型不限于此,加热器3也可以设置在热电厂。其中,加热器3可以是多种类型的加热器,例如可以是汽水加热器、燃气加热器、燃油加热器或燃煤加热器等,但不限于上述加热器类型。
优选地,上述加热器3为汽水换热器,这样,汽水换热器可以直接利用汽轮机1的抽汽进行加热操作。如图2所示,汽轮机1通过抽汽管路10a连接于加热器3。其中设置了抽汽器(未显示)以进行抽汽操作,关于抽汽器以及抽汽过程为本领域技术人员所公知的,在此不再赘述。此外,抽汽管路10a中的蒸汽压力为0.3~0.8MPa,以适用于汽水换热器的工作要求。在该汽水换热器中,汽轮机1的蒸汽与来自凝汽器2中循环水进行热交换,使得循环水被加热,同时蒸汽释放热量后凝结为水,汽水换热器的凝结水与凝汽器2的凝结水可以具有相同的用途。
另外,与现有的热电厂的发电系统相同,本实用新型的热电厂循环水直接供暖系统还包括冷却塔8,该冷却塔8通过冷却塔供水管路81连接于凝汽器2的循环水入水口,并且通过冷却塔回水管路82连接于凝汽器2的循环水出水口。在非供暖期,凝汽器2的循环水不需要进行供暖,因此,通过冷却塔8提供冷却介质,以在凝汽器2中吸收蒸汽冷凝为凝结水而释放的热量。
参见图2和图3,在非供暖期,冷却塔8中的水流向前池(未标记)后,经冷却塔供水管路81上串接的水泵42而泵送至凝汽器2中,在冷凝吸热后,通过冷却塔回水管路82流回冷却塔8,经冷却塔8的冷却作用后再次供应至凝汽器2中。
参见图1,在供暖期,通常情况下循环水在凝汽器2和采暖用户5之间循环。但是在供暖初期和供暖后期,采暖用户5可能不需要很高的取暖温度,或者采暖用户5在昼夜对取暖温度具有不同需求。参见图2和图4,为了实现上述情况,供暖系统进行小循环过程,即供暖的同时还可以启用冷却塔8,以同时进行循环水的供暖循环和冷却塔8的冷却循环,从而可以降低采暖用户5的取暖温度。
在对整个供暖系统进行定期维护时,为了对供暖系统进行冲洗,供暖系统进行大循环过程。参见图2和图4,这种情况下,本实用新型的供暖系统可以开启所有装置,使得在凝汽器2与采暖用户5以及凝汽器2与冷却塔8之间都进行水循环过程,并且从凝汽器2的循环水供水口流出的热水经水泵42升压后还流向冷却塔回水管路82(大循环),以对凝结器2和相应的管路的冲洗。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (9)

1.一种热电厂循环水直接供暖系统,该热电厂循环水直接供暖系统包括汽轮机(1)、凝汽器(2)和采暖用户(5),其特征在于,所述汽轮机(1)通过低压缸排汽管路(10)连接于所述凝汽器(2)的入汽口,所述凝汽器(2)的循环水出水口通过供水主管路(11)连接于所述采暖用户(5),所述采暖用户(5)的回水通过回水主管路(12)进入所述凝汽器(2)的循环水入水口。
2.根据权利要求1所述的热电厂循环水直接供暖系统,其特征在于,所述供水主管路(11)中循环水的水温为70~80℃。
3.根据权利要求1所述的热电厂循环水直接供暖系统,其特征在于,所述热电厂循环水直接供暖系统还包括加热器(3),该加热器(3)串接在所述供水主管路(11)上。
4.根据权利要求3所述的热电厂循环水直接供暖系统,其特征在于,所述加热器(3)为汽水换热器,所述汽轮机(1)通过抽汽管路(10a)连接于所述加热器(3),所述抽汽管路(10a)中的蒸汽压力为0.3~0.8MPa。
5.根据权利要求1所述的热电厂循环水直接供暖系统,其特征在于,所述热电厂循环水直接供暖系统还包括冷却塔(8),该冷却塔(8)通过冷却塔供水管路(81)连接于所述凝汽器(2)的循环水入水口,并且通过冷却塔回水管路(82)连接于所述凝汽器(2)的循环水出水口。
6.根据权利要求5所述的热电厂循环水直接供暖系统,其特征在于,所述冷却塔供水管路(81)上串接有水泵(42)。
7.根据权利要求1所述的热电厂循环水直接供暖系统,其特征在于,所述供水主管路(11)上串接有水泵(42)。
8.根据权利要求1所述的热电厂循环水直接供暖系统,其特征在于,所述热电厂循环水直接供暖系统还包括补水装置(4),该补水装置(4)旁接在所述回水主管路(12)上。
9.根据权利要求1所述的热电厂循环水直接供暖系统,其特征在于,所述供水主管路(11)和所述回水主管路(12)上串接有安全阀(43)。
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