CN205002207U - 一种具有调峰功能的高温集中供暖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有调峰功能的高温集中供暖装置。传统的抽汽式机组逐渐无法满足广大热用户的需求。本实用新型的特点是：汽轮机的高压蒸汽端口通过高压蒸汽管路和蒸汽热交换器的高温侧进口连接，末级乏汽端口通过乏汽管道和凝汽器的乏汽入口连接；一次换热供水管道的一端连接在热网加热器的高温侧进口上，另一端连接在凝汽器的热水端口上；循环水泵安装在一次网回水管道上，蒸汽加热进水旁路的一端连接在一次换热供水管道上，另一端连接在蒸汽热交换器的低温侧进口上；蒸汽旁路截止阀安装在蒸汽加热进水旁路上，蓄热罐冷水管道的一端连接在一次网回水管道上，蓄热调节泵安装在蓄热罐冷水管道上。本实用新型的大大增强热电厂的集中供热能力。

Description

一种具有调峰功能的高温集中供暖装置

技术领域

本实用新型涉及一种高温集中供暖装置，尤其是涉及一种具有调峰功能的高温集中供暖装置，属于集中供热技术领域。

背景技术

在我国广大的北方地区，由于冬季气候寒冷，对居民楼、写字楼乃至厂房进行供暖是十分必要的，小型供暖热源能量利用效率较低，加之人民群众对环境保护的要求日益提高，拆除小型锅炉，实行集中供暖乃是大势所趋。以往的热电联产供暖机组主要是通过抽汽的方式进行供暖，抽汽式机组只能抽取部分蒸汽进行供暖，供热能力受到限制，现今城市生活区人口密度越来越高，传统的抽汽式机组逐渐无法满足广大热用户的需求。在集中供热系统运行时，外部热负荷的波动难以避免，为避免出现过量供热的现象，传统的抽汽式机组需根据外部热负荷的变动调节抽汽量，这使得机组运行工况不够稳定，影响机组效益。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有供热技术供热能力不够充裕的现象，同时还针对性的解决了热负荷波动时产生的调峰问题，而提供了一种具有调峰功能的高温集中供暖装置，该高温集中供暖装置一方面能够大大增强热电厂的集中供热能力，另一方面还可以针对外部热负荷的变动进行实时调整，避免过量供热和供热不足的现象发生。高背压机组的应用，可以完全避免电厂的冷源损失，在提高机组热效率的同时还大幅度提升了机组供热能力；大型蓄热罐平抑热负荷波动，能保证高背压机组长时间在额定工况附近工作，延长机组使用寿命，增加经济收益；在深冬季节，还可以依靠机组自身的高压蒸汽进行补充供热，使得热用户在深冬季节也能够享受高品质的供暖效果。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该具有调峰功能的高温集中供暖装置的结构特点在于：包括汽轮机、乏汽管道、凝汽器、一次换热供水管道、供水干管截止阀、热网加热器、一次网回水管道、循环水泵、蓄热流量阀、蓄热罐热水管道、蓄热罐、蓄热罐冷水管道、蓄热调节泵、蒸汽加热进水旁路、蒸汽旁路截止阀、蒸汽热交换器、蒸汽加热供水旁路和高压蒸汽管路，所述汽轮机的高压蒸汽端口通过高压蒸汽管路和蒸汽热交换器的高温侧进口连接，该汽轮机的末级乏汽端口通过乏汽管道和凝汽器的乏汽入口连接，所述一次换热供水管道的一端连接在热网加热器的高温侧进口上，该一次换热供水管道的另一端连接在凝汽器的热水端口上，所述供水干管截止阀安装在一次换热供水管道上，所述一次网回水管道的一端连接在热网加热器的高温侧回水口上，该一次网回水管道的另一端连接在凝汽器的冷水端口上，所述循环水泵安装在一次网回水管道上，所述蒸汽加热进水旁路的一端连接在一次换热供水管道上，该蒸汽加热进水旁路的另一端连接在蒸汽热交换器的低温侧进口上，所述蒸汽旁路截止阀安装在蒸汽加热进水旁路上，所述蒸汽加热供水旁路的一端连接在一次换热供水管道上，该蒸汽加热供水旁路的另一端连接在蒸汽热交换器的低温侧出口上，所述蓄热罐热水管道的一端连接在一次换热供水管道上，该蓄热罐热水管道的另一端连接在蓄热罐的热水口上，所述蓄热流量阀安装在蓄热罐热水管道上，所述蓄热罐冷水管道的一端连接在一次网回水管道上，该蓄热罐冷水管道的另一端连接在蓄热罐的冷水口上，所述蓄热调节泵安装在蓄热罐冷水管道上。

作为优选，本实用新型还包括凝水管道和高压蒸汽凝水管路，所述凝水管道的一端连接在凝汽器上，所述高压蒸汽凝水管路的一端连接在蒸汽热交换器的高温侧出口上，该高压蒸汽凝水管路的另一端连接在凝水管道上。

作为优选，本实用新型还包括二次网供水管道和二次网回水管路，所述二次网供水管道和二次网回水管路均连接在热网加热器上。

作为优选，本实用新型所述热网加热器、蒸汽加热供水旁路的一端、供水干管截止阀、蒸汽加热进水旁路的一端、蓄热罐热水管道的一端和凝汽器沿一次换热供水管道的一端到一次换热供水管道的另一端依次排列。

作为优选，本实用新型所述热网加热器、蓄热罐冷水管道的一端、循环水泵和凝汽器沿一次网回水管道的一端到一次网回水管道的另一端依次排列。

作为优选，本实用新型所述蓄热罐为大型蓄热罐。

作为优选，本实用新型所述汽轮机是高背压汽轮机。即该汽轮机是能够调节背压数值以便适应热网负荷的高背压汽轮机。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）背压式机组能够完全利用汽轮机冷源热量，消除了冷源损失，增加了机组热效率，同时还提升了机组整体的供热能力；（2）大型蓄热罐通过换热能够储存或释放热量，有效的平抑热负荷波动，特别是可以有效避免过量供热现象的发生；（3）蒸汽热交换器依靠机组自身的蒸汽进行补充供热，可以应对严寒地区深冬季节热需求旺盛的情况，保证供暖效果；（4）背压式机组能够在供热季大多数时间里在额定工况下运行，无须频繁变动工况，延长了机组寿命，提高了机组经济效益；（5）背压式机组、大型蓄热罐和蒸汽热交换器三者相结合，供热能力更强，负荷调节范围更大，在高温集中供暖领域的应用前景广阔；（6）结构设计合理，构思独特，运行平稳，可靠性好。

本实用新型包含有高背压供热机组和凝汽器，通过控制合理的背压范围，使得凝汽器冷却循环水具有较高的温度，可以直接对热网进行供热，不仅完全消除了传统供热机组的冷源损失，有效降低了机组的发电煤耗，还可以极大提高了整台机组的供热能力，尤其适用于集中供热领域。本实用新型包含有蒸汽热交换器，蒸汽热交换器直接从本体机组抽汽，不受其它热源工作情况的限制，通过进一步加热凝汽器所提供的热水，能有效应对严寒地区深冬季节供热负荷不足的情况。本实用新型包含有蓄热罐、蓄热调节泵和蓄热流量阀，能够在高背压供热机组制热量盈余时储存热量，在高背压供热机组制热量不足时进行补充供热，不但能有效平抑热负荷波动，还能最大限度地保证高背压机组按额定工况工作，增加了机组的发电量。

附图说明

图1是本实用新型实施例中具有调峰功能的高温集中供暖装置的结构示意图。

图中：1、汽轮机；2、乏汽管道；3、凝汽器；4、凝水管道；5、一次换热供水管道；6、供水干管截止阀；7、热网加热器；8、一次网回水管道；9、循环水泵；10、二次网供水管道；11、二次网回水管路；12、蓄热流量阀；13、蓄热罐热水管道；14、蓄热罐；15、蓄热罐冷水管道；16、蓄热调节泵；17、蒸汽加热进水旁路；18、蒸汽旁路截止阀；19、蒸汽热交换器；20、蒸汽加热供水旁路；21、高压蒸汽管路；22、高压蒸汽凝水管路。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，本实施例中具有调峰功能的高温集中供暖装置包括汽轮机1、乏汽管道2、凝汽器3、凝水管道4、一次换热供水管道5、供水干管截止阀6、热网加热器7、一次网回水管道8、循环水泵9、二次网供水管道10、二次网回水管路11、蓄热流量阀12、蓄热罐热水管道13、蓄热罐14、蓄热罐冷水管道15、蓄热调节泵16、蒸汽加热进水旁路17、蒸汽旁路截止阀18、蒸汽热交换器19、蒸汽加热供水旁路20、高压蒸汽管路21和高压蒸汽凝水管路22，其中，蓄热罐14优选为大型蓄热罐，汽轮机1优选为能够调节背压数值以便适应热网负荷的高背压汽轮机。

本实施例中汽轮机1的高压蒸汽端口通过高压蒸汽管路21和蒸汽热交换器19的高温侧进口连接，该汽轮机1的末级乏汽端口通过乏汽管道2和凝汽器3的乏汽入口连接，一次换热供水管道5的一端连接在热网加热器7的高温侧进口上，该一次换热供水管道5的另一端连接在凝汽器3的热水端口上，供水干管截止阀6安装在一次换热供水管道5上，一次网回水管道8的一端连接在热网加热器7的高温侧回水口上，该一次网回水管道8的另一端连接在凝汽器3的冷水端口上，循环水泵9安装在一次网回水管道8上。

本实施例中蒸汽加热进水旁路17的一端连接在一次换热供水管道5上，该蒸汽加热进水旁路17的另一端连接在蒸汽热交换器19的低温侧进口上，蒸汽旁路截止阀18安装在蒸汽加热进水旁路17上，蒸汽加热供水旁路20的一端连接在一次换热供水管道5上，该蒸汽加热供水旁路20的另一端连接在蒸汽热交换器19的低温侧出口上。

本实施例中蓄热罐热水管道13的一端连接在一次换热供水管道5上，该蓄热罐热水管道13的另一端连接在蓄热罐14的热水口上，蓄热流量阀12安装在蓄热罐热水管道13上，蓄热罐冷水管道15的一端连接在一次网回水管道8上，该蓄热罐冷水管道15的另一端连接在蓄热罐14的冷水口上，蓄热调节泵16安装在蓄热罐冷水管道15上。

本实施例中凝水管道4的一端连接在凝汽器3上，高压蒸汽凝水管路22的一端连接在蒸汽热交换器19的高温侧出口上，该高压蒸汽凝水管路22的另一端连接在凝水管道4上。二次网供水管道10和二次网回水管路11均连接在热网加热器7上。

本实施例中热网加热器7、蒸汽加热供水旁路20的一端、供水干管截止阀6、蒸汽加热进水旁路17的一端、蓄热罐热水管道13的一端和凝汽器3沿一次换热供水管道5的一端到一次换热供水管道5的另一端依次排列，热网加热器7、蓄热罐冷水管道15的一端、循环水泵9和凝汽器3沿一次网回水管道8的一端到一次网回水管道8的另一端依次排列。

本实施例中具有调峰功能的高温集中供暖装置包括以下通道：末级乏汽从高被压汽轮机1中排出，通过乏汽管道2进入凝汽器3，随后从凝水管道4中排出形成乏汽余热利用通道；高压蒸汽由汽轮机1的前端抽出，经由高压蒸汽管路21流入蒸汽热交换器19的高温侧进口，随后流入高压蒸汽凝水管路22，之后汇流进入凝水管道4形成高压蒸汽加热通道；一次网供热热水从凝汽器3引出，一部分热水通过一次换热供水管道5流进热网加热器7形成一次网热水通道，另一部分热水通过蓄热流量阀12之后由蓄热罐热水管道13送进蓄热罐14形成蓄热罐蓄（放）热通道；热水从一次换热供水管道5进入蒸汽加热进水旁路17，通过蒸汽旁路截止阀18流入蒸汽加热器19的低温侧进水端口，随后由蒸汽加热供水旁路20送入热网加热器7形成一次网热水增温通道；热网加热器7中的一次网回水通过一次网回水管道8流入循环水泵9，最后进入凝汽器3形成一次网回水通道；蓄热罐14中的冷水通过蓄热罐冷水管道15流入蓄热调节泵16，之后回流进入一次网回水管道8形成蓄热罐放（蓄）热通道；二次网热水从热网加热器7的低温侧供水端引入二次网供水管道10，随后由二次网回水管路11返回热网加热器7形成二次网循环水通路。

本实施例中具有调峰功能的高温集中供暖装置的运行步骤如下。

（1）在额定工况下，打开供水干管截止阀6，关闭蓄热流量阀12和蒸汽旁路截止阀18，凝汽器3承接由汽轮机1流入的高背压乏汽，完成对一次网回水的加热，加热后的一次网热水通过一次换热供水管道5进入供水干管截止阀6，最后流入热网加热器7，在热网加热器7内完成一、二次热网水热量交换，此时凝汽器3在额定工况下运转，蓄热罐14和蒸汽加热器19处于停运状态。

（2）当二次网侧外部热需求发生改变时，启动调峰装置对热负荷波动进行调节控制，具体方法视热负荷波动的具体情况而定。

（3）当二次网热负荷变动较小时，打开供水干管截止阀6和蓄热流量阀12，关闭蒸汽旁路截止阀18，保持凝汽器3处于额定工况下运行，启动蓄热系统进行热量调节：当处于热需求低谷时，开启蓄热流量阀12和蓄热调节泵14，将多余的一次网热水通过蓄热罐热水管道13送入蓄热罐14进行储存，同时排出的冷水经由蓄热罐冷水管道15送回一次网回水管道8，达到储存热能的目的；当处于热需求高峰时，开启蓄热流量阀12和蓄热调节泵14，流动方向反转，热水从蓄热罐14中排出，经由蓄热罐热水管道13送入一次换热供水管道5，同时从一次换热回水管道8抽取冷水经由蓄热罐冷水管道15送回蓄热罐14，将储存的热量排放到供热系统中，蒸汽加热器19处于停运状态。

（4）当处于深冬季节，单靠蓄热罐14无法满足严寒地区供热效果时，同时打开供水干管截止阀6、蓄热流量阀12和蒸汽旁路截止阀18，并启用热网水增温系统，抽取汽轮机1高压蒸汽进入蒸汽加热器19，继续对一次网热水进行加热，大幅提高供热热水温度，起到增加供热效果的目的。

（5）当二次网热需求变动较大时，蓄热罐14和蒸汽热交换器19联合使用也无法满足热量调节需求时，可以调节凝汽器3的工况，起到平抑热负荷波动的效果：当处于热需求低谷时，降低汽轮机1排出的乏汽品质，减少凝汽器3的供水温度，进而减小热负荷供给；当处于热需求高峰时，提高汽轮机1排出的乏汽品质，增加凝汽器3换热能力，提高其供热出水端口的水温，达到给供热系统增加供给的目的。

本实施例将汽轮机1与凝汽器3结合，能够完全利用末级乏汽进行供暖，不仅避免了机组的冷源损失，提升了机组效益，而且还大大增加了机组的供热能力；蒸汽热交换器19可以作为一种补充的供热手段，当深冬季节高背压机组供热水温不足时，使用本机组的高压蒸汽对热网水进行进一步加热，一方面热源不受外部条件限制，另一方面还可以保证供暖效果；蓄热罐14可以在外部热负荷下降时储存热能，在外热负荷升高时施放储存的热量，起到平抑波动的效果；三种方式相结合，供热能力大大增强，供热效果有可靠保证，同时还具备灵活的调峰手段。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有调峰功能的高温集中供暖装置，其特征在于：包括汽轮机、乏汽管道、凝汽器、一次换热供水管道、供水干管截止阀、热网加热器、一次网回水管道、循环水泵、蓄热流量阀、蓄热罐热水管道、蓄热罐、蓄热罐冷水管道、蓄热调节泵、蒸汽加热进水旁路、蒸汽旁路截止阀、蒸汽热交换器、蒸汽加热供水旁路和高压蒸汽管路，所述汽轮机的高压蒸汽端口通过高压蒸汽管路和蒸汽热交换器的高温侧进口连接，该汽轮机的末级乏汽端口通过乏汽管道和凝汽器的乏汽入口连接，所述一次换热供水管道的一端连接在热网加热器的高温侧进口上，该一次换热供水管道的另一端连接在凝汽器的热水端口上，所述供水干管截止阀安装在一次换热供水管道上，所述一次网回水管道的一端连接在热网加热器的高温侧回水口上，该一次网回水管道的另一端连接在凝汽器的冷水端口上，所述循环水泵安装在一次网回水管道上，所述蒸汽加热进水旁路的一端连接在一次换热供水管道上，该蒸汽加热进水旁路的另一端连接在蒸汽热交换器的低温侧进口上，所述蒸汽旁路截止阀安装在蒸汽加热进水旁路上，所述蒸汽加热供水旁路的一端连接在一次换热供水管道上，该蒸汽加热供水旁路的另一端连接在蒸汽热交换器的低温侧出口上，所述蓄热罐热水管道的一端连接在一次换热供水管道上，该蓄热罐热水管道的另一端连接在蓄热罐的热水口上，所述蓄热流量阀安装在蓄热罐热水管道上，所述蓄热罐冷水管道的一端连接在一次网回水管道上，该蓄热罐冷水管道的另一端连接在蓄热罐的冷水口上，所述蓄热调节泵安装在蓄热罐冷水管道上。

2.根据权利要求1所述的具有调峰功能的高温集中供暖装置，其特征在于：还包括凝水管道和高压蒸汽凝水管路，所述凝水管道的一端连接在凝汽器上，所述高压蒸汽凝水管路的一端连接在蒸汽热交换器的高温侧出口上，该高压蒸汽凝水管路的另一端连接在凝水管道上。

3.根据权利要求1所述的具有调峰功能的高温集中供暖装置，其特征在于：还包括二次网供水管道和二次网回水管路，所述二次网供水管道和二次网回水管路均连接在热网加热器上。

4.根据权利要求1或2或3所述的具有调峰功能的高温集中供暖装置，其特征在于：所述热网加热器、蒸汽加热供水旁路的一端、供水干管截止阀、蒸汽加热进水旁路的一端、蓄热罐热水管道的一端和凝汽器沿一次换热供水管道的一端到一次换热供水管道的另一端依次排列。

5.根据权利要求1或2或3所述的具有调峰功能的高温集中供暖装置，其特征在于：所述热网加热器、蓄热罐冷水管道的一端、循环水泵和凝汽器沿一次网回水管道的一端到一次网回水管道的另一端依次排列。

6.根据权利要求1或2或3所述的具有调峰功能的高温集中供暖装置，其特征在于：所述蓄热罐为大型蓄热罐。

7.根据权利要求1或2或3所述的具有调峰功能的高温集中供暖装置，其特征在于：所述汽轮机是高背压汽轮机。