CN205261699U - 高背压供热机组的循环水系统 - Google Patents

Abstract

提出了一种高背压供热机组的循环水系统，属于供热技术领域。该系统包括多条支路，其中第一支路包括热网回水冷却板式换热器和冷却塔，通过这两个组件将厂区外热网回水进行降温，然后经过凝汽器和循环水泵后对厂区外热网进行供热；第二支路包括热网回水冷却板式换热器旁路阀，第二支路经过冷却塔，而是仅经过凝汽器和循环水泵后对厂区外热网进行供热；第三支路包括热网加热器，第三支路对经过凝汽器的回水进一步通过热网加热器加热后对厂区外热网进行供热。本方案解决了现有技术供热不能适应具体情况且经济性差等问题，具有提高供热效率降低燃料消耗并保证供热经济性等诸多优点。

Description

高背压供热机组的循环水系统

技术领域

本实用新型属于供热技术领域，尤其涉及一种高背压供热机组的循环水系统。

背景技术

高背压机组较常规机组，能够充分利用机组排汽热损失，提高机组供热能力，提高机组能源综合利用效率，降低机组发电煤耗率，降低火电厂污染物排放量。但高背压供热机组会受到城市外网供热面积的影响，当城市外网实际供热面积不足，冬季室外温度比较高，机组在安全稳定运行下可以提供的最小热负荷比外网实际需要的热负荷多时，高背压供热机组就无法正常运行。特别是大容量供热机组，即使最小负荷时供出的热量也较多，此时，需要设计相应带调节功能的系统来调节对外供出热量，以便满足城市外网的正常运行，实现高背压供热机组的安全运行。抽汽凝汽式汽轮机利用做过功的低压力蒸汽对热网加热器内的热网循环水进行加热，通过热网循环水对热用户进行供热，与常规纯凝机组相比，具有能源综合利用效率高的优势。抽汽凝汽式汽轮机的效率一般在45％以上，优于纯凝机组，高背压供热机组的效率要比抽汽凝汽式汽轮机效率还要高10％，是一种可以广泛推广应用的新型技术，对提高机组效率，降低电厂耗煤量，改善大气环境具有积极作用。特别对于新建机组，一台机组为高背压供热机组，一台为抽汽凝汽式机组，最初运行的几个冬季供热期，供热面积是逐年增加的，无法一次性达到额定热负荷，实现高背压供热。如何将富裕的热量散出，保证系统安全运行，成为该项技术普及的一个难点。

高背压机组一年更换两次转子，为确保冬季能够安全供热，在9月完成转子更换，供热初期及供热末期，如高背压机组供热量高于外网需要的热量，只能通过另一台机组抽汽加热循环水向外供热，高背压机组采用高背压纯凝运行方式，运行经济性较差。现有技术中的循环水系统如图1所示。其中，101为凝汽器，102为热网加热器，103为热网循环水泵，104为锅炉，105为汽轮机高中压缸，106为汽轮机低压缸，107为厂区外热网供水，108为厂区外热网回水。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的高背压供热机组的循环水系统，克服现有技术中存在的上述问题，提高机组的热经济性并降低煤耗。

为实现以上目的，本实用新型提出一种高背压供热机组的循环水系统，该系统包括第一支路，所述第一支路包括连接至厂区外热网回水的滤水器、凝汽器、热网循环水泵，还包括热网回水冷却板式换热器和冷却塔，其中：所述厂区外热网回水连接至滤水器，滤水器连接至热网回水冷却板式换热器，热网回水冷却板式换热器连接至冷却塔，冷却塔连接至凝汽器，凝汽器连接至热网循环水泵，热网循环水泵连接至热网加热器旁路阀，热网加热器旁路阀连接至厂区外热网供热；在第一支路中，厂区外热网回水经由滤水器、热网回水冷却板式换热器到达冷却塔进行冷却，然后通过凝汽器、热网循环水泵以及热网加热器旁路阀对厂区外热网进行供热。

根据本实用新型的一个方面，所述系统还包括第二支路，所述第二支路同样包括所述连接至厂区外热网回水的滤水器、凝汽器、热网循环水泵，所述第二支路还包括热网回水冷却板式换热器旁路阀，其中：所述厂区外热网回水连接至滤水器，所述滤水器连接至热网回水冷却板式换热器旁路阀，所述热网回水冷却板式换热器旁路阀连接至凝汽器，所述凝汽器连接至热网循环水泵，热网循环水泵连接至热网加热器旁路阀，热网加热器旁路阀连接至厂区外热网供热；在第二支路中，厂区外热网回水经由滤水器、热网回水冷却板式换热器旁路阀、凝汽器、热网循环水泵以及热网加热器旁路阀后对厂区外热网进行供热。

根据本实用新型的一个方面，所述系统还包括第三支路，所述第三支路同样包括所述连接至厂区外热网回水的滤水器、凝汽器、热网循环水泵，所述第三支路还包括热网加热器，其中：所述厂区外热网回水连接至滤水器，所述滤水器连接至热网回水冷却板式换热器旁路阀，所述热网回水冷却板式换热器旁路阀连接至凝汽器，所述凝汽器连接至热网循环水泵，热网循环水泵连接至热网加热器，热网加热器连接至厂区外热网供热；在第三支路中，厂区外热网回水经由滤水器、热网回水冷却板式换热器旁路阀、凝汽器、热网循环水泵以及热网加热器后对厂区外热网进行供热。

根据本实用新型的一个方面，在第一支路中，还具有连接至热网回水冷却板式换热器的变频式冷却水升压阀。

由此可见，本方案通过提供多种冷却、加热部件以及由这些部件组成的多条支路，从而形成了具有调节功能的循环水系统，该系统能够适应于厂区外热网的各种状况，在不同阶段可选用相应的供水支路，提高了供热效率，降低了燃料消耗，保证了供热的经济性。

附图说明

图1是现有技术中的循环水系统的结构示意图；

图2是本实用新型提出的高背压供热机组的循环水系统的结构示意图。

具体实施方式

以下所述为本实用新型的较佳实施实例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。

图2示出了根据本实用新型一个实施例的高背压供热机组的循环水系统的结构示意图。该系统具有三条支路，从而能够对回水水温进行调节，这三条支路应用于不同的场景，下面对该系统进行详细介绍。

所述系统整体上接收厂区外热网回水10，经过一定的热处理，输出厂区外热网供热11，所述系统的三条支路都必需的组件为连接至厂区外热网回水10的滤水器4、凝汽器1、热网循环水泵3，这三个组件整体上为串联关系，对于不同的支路，这三个组件连接至不同的组件，从而如上文所述的应用于不同的场景。

为了解决高背压机组最低稳定运行负荷大于热用户实际用热负荷时无法正常运行的问题，所述系统将热网回水冷却板式换热器6和冷却塔7包含在内，其中，所述厂区外热网回水10连接至滤水器4，滤水器4连接至热网回水冷却板式换热器6，热网回水冷却板式换热器6连接至冷却塔7，冷却塔7连接至凝汽器1，凝汽器1连接至热网循环水泵3，热网循环水泵3连接至热网加热器旁路阀8，热网加热器旁路阀8连接至厂区外热网供热11，在第一条支路中，厂区外热网回水经由滤水器4、热网回水冷却板式换热器6到达冷却塔7进行冷却，然后通过凝汽器1、热网循环水泵3以及热网加热器旁路阀8对厂区外热网进行供热。这是第一条支路，其原理就是通过冷却塔7对回水降温，并且通过热网加热器旁路阀8将热网加热器2旁路，从而不经过热网加热器2直接对外网供热。具体的，冬季供热时，供热初期及供热末期，采用高背压机组进行供热，高背压机组最低稳定运行负荷大于热用户实际用热负荷时，热网回水通过热网回水冷却板式换热器6，用冷却塔7来的冷却水冷却，降低到例如50度以下，回至凝汽器1，通过凝汽器加热，再经过热网循环水泵3升压，当室外温度较高时，凝汽器1加热后的热网循环水足够供外网所需，热网循环水直接通过热网加热器旁路阀8，向外供热，热网加热器2不投入。

在第一条支路中，还可具有连接至热网回水冷却板式换热器6的变频式冷却水升压阀9，通过变频调节冷却水量，从而调节热网回水冷却板式换热器换热量，保证进入凝汽器的实际供水温度。

下面介绍第二条支路，即适用于热用户实际需要的热负荷大于高背压供热机组最低稳定运行负荷时这一场景。所述系统包括热网回水冷却板式换热器旁路阀5，所述厂区外热网回水10连接至滤水器4，所述滤水器4连接至热网回水冷却板式换热器旁路阀5，所述热网回水冷却板式换热器旁路阀5连接至凝汽器1，所述凝汽器1连接至热网循环水泵3，热网循环水泵3连接至热网加热器旁路阀8，热网加热器旁路阀8连接至厂区外热网供热11，在第二条支路中，厂区外热网回水经由滤水器4、热网回水冷却板式换热器旁路阀5、凝汽器1、热网循环水泵3以及热网加热器旁路阀8后对厂区外热网进行供热。第二条支路的基本原理是将热网回水冷却板式换热器6旁路掉，从而不经过冷却塔而是将回水提供给凝汽器，这样其温度相对于第一条支路的温度会更高一些，但这时仍不需使用热网加热器2。具体的，随着室外温度的降低，热用户实际需要的热负荷大于高背压供热机组最低稳定运行负荷时，热网回水不必通过热网回水冷却板式换热器6，而是通过热网回水冷却板式换热器旁路阀5，直接进入凝气器1进行加热，通过凝汽器1加热后的热网循环水，由热网循环水泵3升压后供至外网，热网加热器2不投入。

第三条支路适用于热用户实际需要的热负荷大于高背压供热机组可以提供的最大热负荷时的场景。所述系统包括热网加热器2，所述厂区外热网回水10连接至滤水器4，所述滤水器4连接至热网回水冷却板式换热器旁路阀5，所述热网回水冷却板式换热器旁路阀5连接至凝汽器1，所述凝汽器1连接至热网循环水泵3，热网循环水泵3连接至热网加热器2，热网加热器2连接至厂区外热网供热11，在第三条支路中，厂区外热网回水经由滤水器4、热网回水冷却板式换热器旁路阀5、凝汽器1、热网循环水泵3以及热网加热器2后对厂区外热网进行供热。也就是说，第三条支路通过热网加热器2对回水进行了加热，从而满足外网供热的要求。具体的，随着室外温度的进一步降低，热用户实际需要的热负荷大于高背压供热机组可以提供的最大热负荷时，热网回水通过热网回水冷却板式换热器旁路阀5，直接进入凝气器1进行加热，经过凝汽器1加热后的热网循环水，由热网循环水泵3升压，再通过热网加热器2向外供热，热网加热器2提供的加热蒸汽由另一台抽凝机组抽出。

通过上文的说明可知，本方案设置带调节功能的热网回水冷却系统，用以高背压机组最低稳定运行负荷大于热用户实际用热负荷时，降低回水温度，实现高背压供热，提高机组的热效率；设置热网回水冷却板式换热器旁路阀，在热用户实际需要的热负荷大于高背压供热机组最低稳定运行负荷时，可以不通过热网回水冷却板式换热器；冷却水升压泵采用变频型式，通过变频调节冷却水量，从而调节热网回水冷却板式换热器换热量，保证进入凝汽器的实际供水温度；热网加热器与凝汽器串联设置，根据热负荷需要，热网加热器可以对凝汽器加热后的热网循环水进一步加热，以实现外网不同热负荷的需要；设置热网加热器旁路，实现凝汽器单独供热，最大限度利用凝汽器排汽加热热网循环水进行供热，提高能源利用效率，降低发电煤耗率，减少电厂污染物排放量。

本方案实现了高背压供热机组最终供热面积较大，刚投产前几年外网面积在逐年增加的时期，能够保证高背压供热机组按照高背压供热，解决了机组供热量大与外网热负荷不足之间的矛盾；可以根据外网实际热负荷需求量，灵活调节热网回水冷却系统的投入与退出，在保证机组安全稳定运行的前提下，最大限度发挥高背压供热机组节能减排的优势；杜绝了高背压供热机组在采暖初末寒期热负荷不足时，机组在高背压工况下纯凝运行，发电煤耗率、机组效率低、电厂经济效益差的现象发生。

应注意，本实用新型所提出的具体实施方式及应用领域仅为说明的目的，并不作为对本实用新型保护范围的限制，本领域技术人员可对本实用新型的具体实施方式进行修改以满足实际需要。

Claims (4)

1.一种高背压供热机组的循环水系统，其特征在于：

该系统包括第一支路，所述第一支路包括连接至厂区外热网回水的滤水器、凝汽器、热网循环水泵，还包括热网回水冷却板式换热器和冷却塔，其中：

所述厂区外热网回水连接至滤水器，滤水器连接至热网回水冷却板式换热器，热网回水冷却板式换热器连接至冷却塔，冷却塔连接至凝汽器，凝汽器连接至热网循环水泵，热网循环水泵连接至热网加热器旁路阀，热网加热器旁路阀连接至厂区外热网供热；

在第一支路中，厂区外热网回水经由滤水器、热网回水冷却板式换热器到达冷却塔进行冷却，然后通过凝汽器、热网循环水泵以及热网加热器旁路阀对厂区外热网进行供热。

2.根据权利要求1所述的高背压供热机组的循环水系统，其特征在于：

所述系统还包括第二支路，所述第二支路同样包括所述连接至厂区外热网回水的滤水器、凝汽器、热网循环水泵，所述第二支路还包括热网回水冷却板式换热器旁路阀，其中：

所述厂区外热网回水连接至滤水器，所述滤水器连接至热网回水冷却板式换热器旁路阀，所述热网回水冷却板式换热器旁路阀连接至凝汽器，所述凝汽器连接至热网循环水泵，热网循环水泵连接至热网加热器旁路阀，热网加热器旁路阀连接至厂区外热网供热；

在第二支路中，厂区外热网回水经由滤水器、热网回水冷却板式换热器旁路阀、凝汽器、热网循环水泵以及热网加热器旁路阀后对厂区外热网进行供热。

3.根据权利要求1或2所述的高背压供热机组的循环水系统，其特征在于：

所述系统还包括第三支路，所述第三支路同样包括所述连接至厂区外热网回水的滤水器、凝汽器、热网循环水泵，所述第三支路还包括热网加热器，其中：

所述厂区外热网回水连接至滤水器，所述滤水器连接至热网回水冷却板式换热器旁路阀，所述热网回水冷却板式换热器旁路阀连接至凝汽器，所述凝汽器连接至热网循环水泵，热网循环水泵连接至热网加热器，热网加热器连接至厂区外热网供热；

在第三支路中，厂区外热网回水经由滤水器、热网回水冷却板式换热器旁路阀、凝汽器、热网循环水泵以及热网加热器后对厂区外热网进行供热。

4.根据权利要求1所述的高背压供热机组的循环水系统，其特征在于：

在第一支路中，还具有连接至热网回水冷却板式换热器的变频式冷却水升压阀。