CN203099963U - 热电厂循环水供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热电厂循环水供热系统，该热电厂循环水供热系统包括供热网、分别与供热网连接的供水主管路（11）和回水主管路（12），其中，所述热电厂循环水供热系统还包括第一供热水支路（15）、第一回热水支路（16）和用于加热冷水的水水加热器（33），所述第一供热水支路连接在所述供水主管路和所述水水加热器的供水口之间，所述第一回热水支路连接在所述水水加热器的回水口和所述回水主管路之间。本实用新型通过在热电厂循环水供热系统中增加供热水网，可以在四季中随时为用户提供热水，有效地提高了热电厂的能源利用效率，由于利用汽轮机的蒸汽产生的热循环水，而无需用户使用热电厂提供的电力进行冷水加热，减少了能源的浪费。

Description

热电厂循环水供热系统

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供热系统。

背景技术

现有的城市供热网中，热电厂（或供热站）通常采用汽机抽汽，并利用汽水加热器将供热网的水加热后供给到各个用户，以进行供暖；但是，还有20～30％的热量通过冷却塔排放到大气。因此，这一能源利用受季节气候影响，只能在冬季进行。在其他季节，热电厂的热水、热汽等都直接排放掉，而没有很好地进行低温能源循环利用，造成了能源的极大浪费。

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供热系统，该热电厂循环水供热系统不受季节气候的影响而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，本实用新型提供一种热电厂循环水供热系统，该热电厂循环水供热系统包括供热网、分别与供热网连接的供水主管路和回水主管路，其中，所述热电厂循环水供热系统还包括第一供热水支路、第一回热水支路和用于加热冷水的水水加热器，所述第一供热水支路连接在所述供水主管路和所述水水加热器的供水口之间，所述第一回热水支路连接在所述水水加热器的回水口和所述回水主管路之间。

具体地，所述供水主管路中的循环水温度为70～80℃，所述回水主管路中的循环水温度为50～55℃。

进一步地，所述热电厂循环水供热系统包括冷水箱和热水箱，所述冷水箱通过冷水管路连接于所述水水加热器的冷水入水口，所述热水箱通过热水管路连接于所述水水加热器的热水出水口。

优选地，所述冷水管路上串接有供水泵。

进一步地，所述热电厂循环水供热系统包括热水用户，所述热水箱的热水通过热水供水管路供给至所述热水用户，所述热水用户的回水通过热水回水管路流回所述热水箱。

优选地，所述热水供水管路上串接有热水泵。

在本实用新型的实施方式中，所述热电厂循环水供热系统还包括第二供热水支路、第二回热水支路和用于制冷的制冷机，所述第二供热水支路连接在所述供水主管路和所述制冷机的供水口之间，所述第二回热水支路连接在所述制冷机的回水口和所述回水主管路之间。

进一步地，所述热电厂循环水供热系统包括空调用户，该空调用户的回水通过制冷供水管路流向所述制冷机，经所述制冷机制冷后的制冷水通过冷却水管路供应给所述空调用户。

优选地，所述制冷供水管路上串接有冷水泵。

优选地，所述热电厂循环水供热系统还包括用于补水的储水箱，该储水箱旁接在所述空调用户和所述冷水泵之间。

优选地，所述制冷机串接在所述冷水管路上。

优选地，所述热电厂循环水供热系统包括用于测量压力和温度的测量装置。

优选地，所述供热网包括汽轮机和凝汽器，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与所述供水主管路连接，并且所述回水主管路连接于所述凝汽器的循环水入水口。

优选地，所述供热网还包括加热器，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，所述供热网还包括冷却塔，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，所述供热网还包括补水装置，该补水装置旁接在所述回水主管路。

本实用新型通过在热电厂循环水供热系统中增加供热水网，可以在四季中随时为用户提供热水，有效地提高了热电厂的能源利用效率，由于利用了汽轮机的蒸汽产生的热循环水，而无需用户使用热电厂提供的电力进行冷水加热，减少了整个产业链的能源浪费。

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供热系统的原理图；

图2是本实用新型的供热网的结构示意图。

附图标记说明

1汽轮机             2凝汽器

3加热器             4补水装置

6热水用户           7空调用户

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

15第一供热水支路    16第一回热水支路

17第二供热水支路    18第二回热水支路

19冷水管路          20热水管路

21热水供水管路      22热水回水管路

23制冷供水管路      24冷却水管路

33水水加热器        34冷水箱

35热水箱            36供水泵

37热水泵            38制冷机

39冷水泵            40储水箱

41测量装置          44蝶阀

45溢流管路          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。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分不同的部件、装置或不同的管路，并不用于具体限制各个部件、装置和管路。

参见图1，本实用新型的热电厂循环水供热系统可以包括第一供热水支路15、第一回热水支路16和用于加热冷水的水水加热器33，所述第一供热水支路15连接在供水主管路11和水水加热器33的供水口之间，所述第一回热水支路16连接在水水加热器33的回水口和回水主管路12之间，这样，来自供热网的循环水可作为水水加热器33的加热介质，以对来自热水用户6的冷水进行加热，并且将加热后的热水供应给热水用户6使用。由图可以看出，第一供热水支路15上串接有开关阀，以在维护时停止供水主管路11的循环水供应；在第一回热水支路16上设置有流量调节阀，以调节循环水的流量，进而可以控制冷水可以被加热的温度。

如图1所示，本实用新型的热电厂循环水供热系统包括冷水箱34和热水箱35，冷水箱34可以储存城市自来水，并通过冷水管路19连接于水水加热器33的冷水入水口，以提供冷水；热水箱35通过热水管路20连接于水水加热器33的热水出水口，以接收热水并储存。可以理解，在城市自来水网能够保证不中断供水的情况下，也可以不设置冷水箱34，而是将冷水管路19直接与城市自来水网连接。

具体的冷水加热过程为：来自供水主管路11的循环水（70～80℃）经由第一供热水支路15进入水水加入器33，同时来自冷水箱34的冷水（10～15℃）通过冷水管路19进入水水加热器33的冷水入水口，此时，温度高的循环水与温度低的冷水进行热交换，使得循环水的温度降低（大致为50～55℃），实现对冷水的加热而产生热水；然后温度降低的循环水从水水加热器33中流出并通过第一回热水支路16流回回水主管路12，同时产生的热水（65～75℃）从水水加热器33的热水出水口流出并通过热水管路20供应给热水箱35，以备储存和后续的供给。此外，热水箱35还与溢流管路45连接，在热水箱35超出储水负荷后，可以打开溢流管路45，释放部分热水，以确保热水箱35工作可靠。

在图1所示的具体实施方式中包括两个水水加热器33，但是水水加热器33的不应当限于图中显示的数目。本实用新型中包括两个水水加热器33可以实现在一个水水加热器33进行维护时，启用另一个水水加热器33，从而可以不间断地进行加热冷水。可以看出，在第一供热水支路15分别与两个水水加热器33连接的管路上串接有开关阀，通过选择不同开关阀的打开或关闭，以选择使用其中的一个水水加热器33。在两个水水加热器33分别与第一回热水支路连接的管路上串接有蝶阀44，以调节循环水的流量或截断循环水的流动。与不工作的水水加热器33相关的蝶阀44处于关闭状态。

此外，在水水加热器33的冷水入水口与冷水管路19之间以及水水加热器33的热水出水口与热水管路20之间也分别串接有所述蝶阀44，用以选择使用水水加热器33。本实用新型中，本领域技术人员也可以根据需求采用与蝶阀44功能相同的其他阀门。

优选地，在上述冷水加热过程中，为了使冷水管路19中的冷水具有一定压力而更容易进入水水加热器33，可以在冷水管路19上串接供水泵36，该供水泵36优选设置在靠近冷水箱34的位置，以将冷水泵送至水水加热器33。

在冷水加热的初始阶段，经水水加热器33加热的热水可能无法达到所需要的温度，为此，在冷水加热的初始阶段可以将热水箱35与冷水管路19连通，以一定的热水启动该加热过程，待到满足所需的热水温度要求后，再将热水箱35与冷水管路19断开，再由冷水箱34供冷水，进入正常的冷水加热过程。

以上描述的是冷水加热过程，加热后的热水储存在热水箱35中，并通过热水供水管路21供给至热水用户6，如果热水用户6未使用该热水，则热水用户6的回水将通过热水回水管路22流回热水箱35中，其中，该热水回水管路22的直径小于热水供水管路21的直径。同样，可以在热水供水管路21上串接热水泵37，以提供热水的供应压力，使得热水可以供应至处于任何高层的热水用户6。

另外，为了进一步降低能源浪费，本实用新型的热电厂循环水供热系统还可以包括制冷网，以利用供热网的循环水进行制冷，因无需通过热电厂提供的电力进行制冷，减少了能源的浪费。

参见图1，热电厂循环水供热系统可以包括第二供热水支路17、第二回热水支路18和用于制冷的制冷机38，第二供热水支路17连接在供水主管路11和制冷机38的供水口之间，第二回热水支路18连接在制冷机38的回水口和回水主管路12之间。这样，来自供热网的循环水可作为制冷机38的驱动热源。其中，所述制冷机38主要是指溴化锂制冷机，但是不限于溴化锂制冷机。凡是可以利用高温的循环水进行驱动的制冷机均可以应用于本实用新型中。关于溴化锂制冷机的结构和制冷原理是本领域技术人员所公知的，不再赘述。

由图1可以看出，第二供热水支路17上串接有开关阀，以在维护时，停止供水主管路11的循环水供应；在第二回热水支路18上设置有流量调节阀，以调节循环水的流量，进而可以控制制冷效果。

参见图1，热电厂循环水供热系统包括空调用户7，该空调用户7的回水通过制冷供水管路23流向制冷机38，经制冷机38制冷后的制冷水通过冷却水管路24供应给空调用户7。其中，空调用户7是指装载有中央空调系统或单台空调的用户。

具体的制冷过程为：来自供水主管路11的循环水（70～80℃）经由第二供热水支路17进入制冷机38的供水口，以驱动制冷机38工作，同时，来自空调用户7的温度（10～12℃）相对高的冷水通过制冷供水管路23进入制冷机38，经制冷机38制冷作用后形成的制冷水（6～7℃）通过冷却水管路24再次供应至空调用户7。同时，作为驱动热源的循环水通过第二回热水支路18流回回水主管路12，完成整个制冷过程。

优选地，在上述制冷过程中，为了使制冷供水管路23中的温度相对高的冷水具有一定压力而更容易进入制冷机38，可以在制冷供水管路23上串接冷水泵39，该冷水泵39优选设置在靠近空调用户7的位置，以将温度相对高的冷水泵送至制冷机38。

而且，在空调用户7的回水量不足的情况下，还可以增加储水箱40，并将储水箱40旁接在空调用户7和冷水泵39之间，用来补充冷却水，满足制冷机38的制冷要求。

更为优选地，将制冷机38串接在供热水网中的冷水管路19上。由于制冷机38在制冷过程中将释放热量，通过将制冷机38串接在冷水管路19上后，制冷机38释放的热量可以用于供热水网中冷水的预加热。如图1所示，冷水箱34提供大致为10～15℃的冷水，在经制冷机38的预加热后形成为15～20℃的冷水，然后再由水水加热器33进行加热。这一预加热过程将制冷网释放的热量回收到供热水网中，使系统的废热得到充分利用。需要说明的是，在冬季，需要将将冷水管路19在制冷机38的旁路阀（未显示）打开，以退出制冷机38运行。

在整个热电厂循环水供热系统中，可以在多处设置用于测量压力和温度的测量装置41，该测量装置41包括但不限于压力表和温度计等。本实用新型中，主要将测量装置41设置在第一供热水支路15、第一回热水支路16、第二供热水支路17以及第二回热水支路18上。根据测量装置41测得的压力值和温度值，通过热网监测系统可以监测整个系统是否运行正常。其中，热网监测系统可以是本领域技术人员所公知的内容，在此不进行详细说明。

参见图2，本实用新型中所涉及的供热网具有多种结构形式，以提供70～80℃的热源水。在图2所示的实施方式中，供热网包括汽轮机1和凝汽器2，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（在实际操作中，汽轮机1直接联通于凝汽器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，冷凝后的凝结水在电厂热力系统循环使用。

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。这样，凝汽器2的循环水出水口与供水主管路11连接，便可提供70～80℃的热源水，并且回水主管路12连接于凝汽器2的循环水入水口，以将回水主管路12中的回水再次作为凝汽器2的冷却介质。

在热电厂循环水的循环过程中，不可避免会发生水量减少的情况，因而可以在供热网中设置补水装置4。如图2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。

优选地，在特别寒冷的天气中，在凝汽器2可能提供的循环水的水温较低而不能满足要求时，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，本实用新型中供热网还可以包括加热器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，用以提高供热网中循环水的温度。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，本实用新型中供热网还包括冷却塔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。凝汽器2的循环水不需要进行加热冷水或用于制冷时，可以通过冷却塔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。冷却塔8作为当不对用户进行循环水供热的备用冷却系统，以满足电厂运行的需要；同时冷却塔8也可配合供热网完成热负荷调整的需要，这部分技术是本领域技术人员所公知的，在此不再赘述。

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 (17)

1.一种热电厂循环水供热系统，该热电厂循环水供热系统包括供热网、分别与供热网连接的供水主管路（11）和回水主管路（12），其特征在于，所述热电厂循环水供热系统还包括第一供热水支路（15）、第一回热水支路（16）和用于加热冷水的水水加热器（33），所述第一供热水支路（15）连接在所述供水主管路（11）和所述水水加热器（33）的供水口之间，所述第一回热水支路（16）连接在所述水水加热器（33）的回水口和所述回水主管路（12）之间。

2.根据权利要求1所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述供水主管路（11）中的循环水温度为70～80℃，所述回水主管路（12）中的循环水温度为50～55℃。

3.根据权利要求1或2所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述热电厂循环水供热系统包括冷水箱（34）和热水箱（35），所述冷水箱（34）通过冷水管路（19）连接于所述水水加热器（33）的冷水入水口，所述热水箱（35）通过热水管路（20）连接于所述水水加热器（33）的热水出水口。

4.根据权利要求3所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述冷水管路（19）上串接有供水泵（36）。

5.根据权利要求4所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述热电厂循环水供热系统包括热水用户（6），所述热水箱（35）的热水通过热水供水管路（21）供给至所述热水用户（6），所述热水用户（6）的回水通过热水回水管路（22）流回所述热水箱（35）。

6.根据权利要求5所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述热水供水管路（21）上串接有热水泵（37）。

7.根据权利要求3所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述热电厂循环水供热系统还包括第二供热水支路（17）、第二回热水支路（18）和用于制冷的制冷机（38），所述第二供热水支路（17）连接在所述供水主管路（11）和所述制冷机（38）的供水口之间，所述第二回热水支路（18）连接在所述制冷机（38）的回水口和所述回水主管路（12）之间。

8.根据权利要求7所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述热电厂循环水供热系统包括空调用户（7），该空调用户（7）的回水通过制冷供水管路（23）流向所述制冷机（38），经所述制冷机（38）制冷后的制冷水通过冷却水管路（24）供应给所述空调用户（7）。

9.根据权利要求8所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述制冷供水管路（23）上串接有冷水泵（39）。

10.根据权利要求9所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述热电厂循环水供热系统还包括用于补水的储水箱（40），该储水箱（40）旁接在所述空调用户（7）和所述冷水泵（39）之间。

11.根据权利要求7所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述制冷机（38）串接在所述冷水管路（19）上。

12.根据权利要求1所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述热电厂循环水供热系统包括用于测量压力和温度的测量装置（41）。

13.根据权利要求1或2所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述供热网包括汽轮机（1）和凝汽器（2），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）的循环水出水口与所述供水主管路（11）连接，并且所述回水主管路（12）连接于所述凝汽器（2）的循环水入水口。

14.根据权利要求13所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述供热网还包括加热器（3），该加热器（3）串接在所述供水主管路（11）上。

15.根据权利要求14所述的热电厂循环水供热系统，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。

16.根据权利要求13所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述供热网还包括冷却塔（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。

17.根据权利要求13所述的热电厂循环水供热系统，其特征在于，所述供热网还包括补水装置（4），该补水装置（4）旁接在所述回水主管路（12）。

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