CN207035275U - 利用小汽机的热网分级加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种利用小汽机的热网分级加热系统，其设计合理、性能可靠、有利于实现供热机组可用能回收利用。热电机组系统包括抽凝汽轮机、主凝汽器、凝结水泵、八级低加加热器、七级低加加热器、六级低加加热器和五级低加加热器；供热系统包括热网回水管、热网供水管、热网循环水泵、次凝汽器、疏水热网加热器、热网加热器、厂用发电机、纯凝小汽机和抽真空装置。在采暖初期或末期时，热网回水经热网回水管输送至次凝汽器加热，然后经二号热网水旁路输送至热网供水管，由热网供水管再输送至用户进行采暖；在采暖高寒期时，热网回水经次凝汽器初级加热，然后经热网加热器进行二次加热后输送至用户进行采暖。

Description

利用小汽机的热网分级加热系统

技术领域

本实用新型涉及一种利用小汽机的热网分级加热系统，属于热电联产技术领域。

背景技术

发改能源[2016]617号“关于印发《热电联产管理办法》的通知”要求：力争实现北方大中型以上城市热电联产集中供热率达到60%以上，20万人口以上的县城热电联产全覆盖。这标志着热电联产的发展将会进入一个快速发展的时期。而又随着我国政策逐渐重视新能源的推广，火电机组参与调峰的比例逐渐上升，使得机组长期处于低负荷运行。目前，传统的集中供热方式为机组采暖抽汽在热网加热器中进行加热，然后供给用户采暖，在这期间存在着很大的可用能损失。而目前的技术，如专利“抽凝机组加装背压机的供热节能装置及其节能方法（专利号201110433533.5）”，虽然有效利用了采暖抽汽的可用能，但其技术主要是针对抽汽压力达0.8MPa的供热改造机组，排汽压力也在0.1MPa以上。如专利“一种高背压小汽机采暖抽汽供热系统（专利号201610425696.1）”，也是针对纯凝机组供热改造后，压力为0.7MPa以上的采暖抽汽，将其降到热网水加热的设计蒸汽压力0.2-0.3MPa。

针对现有的供热机组，设计采暖蒸汽压力为0.2-0.5MPa，而实际运行中，特别是在采暖初末期，热网水所需温度一般只有70-90℃左右，此时，与设计采暖蒸汽之间存在着很大的可用能损失。而且，目前无有效措施将其进行回收。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、性能可靠、有利于实现供热机组可用能回收利用的利用小汽机的热网分级加热系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种利用小汽机的热网分级加热系统，包括热电机组系统和供热系统；所述的热电机组系统包括抽凝汽轮机、主凝汽器、凝结水泵、八级低加加热器、七级低加加热器、六级低加加热器和五级低加加热器；抽凝汽轮机、主凝汽器、凝结水泵、八级低加加热器、七级低加加热器、六级低加加热器、五级低加加热器依次连接；抽凝汽轮机设置有采暖抽汽管；六级低加加热器连接有六级给水管；七级低加加热器连接有七级给水管；五级低加加热器连接有五级给水管；所述的供热系统包括厂用发电机、纯凝小汽机和抽真空装置；厂用发电机与纯凝小汽机连接；抽真空装置通过管路与次凝汽器连接，在该管路上安装有控制开关；

其特征在于：所述的供热系统还包括热网回水管、热网供水管、热网循环水泵、次凝汽器、疏水热网加热器和热网加热器；热网循环水泵安装在热网回水管上；热网回水管通过管路分别与次凝汽器的冷源进口和疏水热网加热器的冷源进口连接；次凝汽器的冷源进口上安装有十一号阀门，冷源出口上安装有十二号阀门，次凝汽器的冷源出口与热网加热器的冷源进口连接；疏水热网加热器的冷源进口安装有五号阀门，冷源出口安装有六号阀门，疏水热网加热器的冷源出口与热网加热器的冷源进口连接；热网加热器的冷源进口上安装有十三号阀门，冷源出口上安装有十四号阀门，热网加热器的冷源出口与热网供水管连接；热网加热器设置有热网水旁路，且在热网水旁路上安装有八号阀门；热网水旁路分别与热网加热器的冷源进口和冷源出口连接；采暖抽汽管通过一号抽汽支路与热网加热器的蒸汽入口连接；采暖抽汽管还通过二号抽汽支路与纯凝小汽机的蒸汽入口连接；在一号抽汽支路上安装有一号阀门，在二号抽汽支路上安装有二号阀门；纯凝小汽机通过汽机乏汽管与次凝汽器的蒸汽入口连接，且在汽机乏汽管上安装有三号阀门；次凝汽器的疏水出口通过凝结水管与七级给水管连接，且在凝结水管上安装有四号阀门；疏水热网加热器通过疏水加热器出水管与六级给水管连接，且在疏水加热器出水管上安装有七号阀门；热网加热器的疏水出口通过疏水管与疏水热网加热器连接，且在疏水管上安装有九号阀门；疏水管通过疏水支管与五级给水管连接，且疏水支管上安装有十号阀门。

本实用新型所述的次凝汽器还通过抽真空管与主凝汽器连接，且在抽真空管上装有隔断阀和节流装置。

本实用新型所述的次凝汽器与疏水热网加热器并联后与热网加热器串联。

本实用新型本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：设计合理，结构简单，性能可靠，能实现供热机组采暖抽汽的可用能有效回收利用，特别是可以实现现有机组设计压力为0.2-0.5MPa的采暖抽汽的可用能的有效回收利用，大大降低不可逆损失。本实用新型解决了现有供热机组设计采暖抽汽进供热而造成可用能损失的问题，同时，还对采暖抽汽疏水的有效热量也进行了回收利用，实现最大限度的回收利用采暖抽汽的可用能，具有良好的节能效益与推广价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例热电机组系统的结构示意图。

图3为本实用新型实施例供热系统的结构示意图。

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。

参见图1～图3，本实施例利用小汽机的热网分级加热系统包括热电机组系统和供热系统。

热电机组系统包括抽凝汽轮机11、主凝汽器12、凝结水泵13、八级低加加热器14、七级低加加热器15、六级低加加热器16、五级低加加热器17，抽凝汽轮机11、主凝汽器12、凝结水泵13、八级低加加热器14、七级低加加热器15、六级低加加热器16、五级低加加热器17依次连接。

抽凝汽轮机11设置有采暖抽汽管401。

六级低加加热器16前侧连接有六级给水管161。

七级低加加热器15前侧连接有七级给水管151。

五级低加加热器17前侧连接有五级给水管171。

热电机组系统为现有技术，不再累述。

供热系统包括热网回水管301、热网供水管302、热网循环水泵21、次凝汽器22、疏水热网加热器23、热网加热器24、厂用发电机25、纯凝小汽机26和抽真空装置27。

厂用发电机25的发电作为厂用电，来驱动热网循环水泵21、凝结水泵13及其它厂内耗电设备。厂用发电机25与纯凝小汽机26连接。

纯凝小汽机26为纯凝机组，进汽压力为0.2MPa～0.5MPa，排汽压力为40kPa～70kPa。纯凝小汽机26的排汽用于加热热网水。

热网回水管301通过管路分别与次凝汽器22的冷源进口和疏水热网加热器23的冷源进口连接。

次凝汽器22的冷源进口上安装有十一号阀门223，冷源出口上安装有十二号阀门224。次凝汽器22的冷源出口通过管路与热网加热器24的冷源进口连接。

次凝汽器22具有一定真空度，背压为40kPa~70kPa；可以通过打开控制开关271，利用抽真空装置27来保持其所需要的真空度；也可以打开隔断阀502，通过节流装置503节流后，利用主凝汽器12来保持次凝汽器22达到所需要的真空度。

疏水热网加热器23的冷源进口安装有五号阀门232，冷源出口安装有六号阀门233。疏水热网加热器23的冷源出口通过管路与热网加热器24的冷源进口连接。

次凝汽器22与疏水热网加热器23并联后与热网加热器24串联。

抽凝汽轮机11的采暖抽汽管401通过一号抽汽支路402与热网加热器24的蒸汽入口连接。采暖抽汽管401还通过二号抽汽支路405与纯凝小汽机26的蒸汽入口连接。在一号抽汽支路402上安装有一号阀门403，在二号抽汽支路405上安装有二号阀门404。

纯凝小汽机26通过汽机乏汽管261与次凝汽器22的蒸汽入口连接，且在汽机乏汽管261上安装有三号阀门262。

次凝汽器22的疏水出口通过凝结水管221与七级低加加热器15前侧的七级给水管151连接，且在凝结水管221上安装有四号阀门222。

抽真空装置27通过管路与次凝汽器22连接，在该管路上安装有控制开关271。

次凝汽器22通过抽真空管501与主凝汽器12连接，且在抽真空管501上装有隔断阀502和节流装置503。

疏水热网加热器23通过疏水加热器出水管235与六级低加加热器16前侧的六级给水管161连接，且在疏水加热器出水管235上安装有七号阀门234。

热网加热器24的冷源进口上安装有十三号阀门245，冷源出口上安装有十四号阀门246，热网加热器24的冷源出口与热网供水管302连接。

热网加热器24设置有热网水旁路247，且在热网水旁路247上安装有八号阀门248。热网水旁路247分别与热网加热器24的冷源进口和冷源出口连接。

热网加热器24的疏水出口通过疏水管243与疏水热网加热器23连接，且在疏水管243上安装有九号阀门244。

疏水管243通过疏水支管242与五级低加加热器17前侧的五级给水管171连接，且疏水支管242上安装有十号阀门241。

热网循环水泵21安装在热网回水管301上。

一种利用小汽机的热网分级加热系统的调节方法，包括如下步骤：

一、在采暖初期或末期时，采暖热负荷需求较小，此时：

关闭一号阀门403、十号阀门241、九号阀门244、十三号阀门245、十四号阀门246，热网加热器24停止运行；

关闭五号阀门232、六号阀门233、七号阀门234，疏水热网加热器23停止运行；

打开二号阀门404、三号阀门262、四号阀门222、十一号阀门223、十二号阀门224、八号阀门248，采暖抽汽管401的抽汽先进入纯凝小汽机26做功，驱动厂用发电机25发电，电力驱动热网循环水泵21、凝结水泵13及其它厂内耗电设备；热网回水经热网回水管301输送至次凝汽器22加热，然后经热网水旁路247输送至热网供水管302，由热网供水管302再输送至用户进行采暖；

次凝汽器22的疏水经过凝结水管221输送至七级低加加热器15前侧的七级给水管151；

纯凝小汽机26的排汽背压和次凝汽器22的背压根据热网供水所需温度，在40kPa～70kPa之间选择。

二、在采暖高寒期时，采暖热负荷需求较大，利用采暖抽汽二次加热热网水来满足需求，同时利用采暖抽汽的疏水来初次加热热网水，此时：

打开一号阀门403、十三号阀门245、十四号阀门246，关闭八号阀门248，热网加热器24投入运行；

打开二号阀门404、三号阀门262、四号阀门222、十一号阀门223、十二号阀门224，关闭八号阀门248，采暖抽汽管401的部分抽汽先进入纯凝小汽机26做功，驱动厂用发电机25发电，电力驱动热网循环水泵21、凝结水泵13及其它厂内耗电设备，热网回水经热网回水管301输送至次凝汽器22初级加热，然后再输送至热网加热器24进行二次加热，被二次加热的热网水经热网供水管302输送至用户进行采暖；

关闭十号阀门241，打开九号阀门244、五号阀门232、六号阀门233、七号阀门234，疏水热网加热器23投入运行，此时热网加热器24的疏水经过疏水管243输送至疏水热网加热器23，同时部分热网回水进入疏水热网加热器23进行初级加热，然后与来自次凝汽器22的热网水混合后再进入热网加热器24进行二次加热，疏水热网加热器23的疏水经过疏水加热器出水管235输送至六级低加加热器16前侧的六级给水管161；

当疏水热网加热器23不投入时，则打开十号阀门241，关闭九号阀门244、五号阀门232、六号阀门233、七号阀门234，疏水热网加热器23停止运行，热网加热器24的疏水经过疏水支管242输送至五级低加加热器17前侧的五级给水管171；

此时，纯凝小汽机26的排汽背压和次凝汽器22的背压根据热网加热器24的热网进水所需温度，在40kPa～70kPa之间选择。

在调节过程中，次凝汽器22的背压可以通过两种方法保证：①打开控制开关271，利用抽真空装置27对次凝汽器22进行抽真空；②打开隔断阀502，通过节流装置503节流后，利用主凝汽器12来保持次凝汽器22达到所需要的真空度。

在本实施例中，调节方法在具体操作中，遵循：优先利用次凝汽器22加热热网水，其次利用疏水热网加热器23加热热网水，最后利用热网加热器24加热热网水。

本实用新型的附图中，A、B、C表示，两个相同的英文字母所示的管路相连。

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；而且，本实用新型各部分所取的名称也可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims (3)

1.一种利用小汽机的热网分级加热系统，包括热电机组系统和供热系统；所述的热电机组系统包括抽凝汽轮机、主凝汽器、凝结水泵、八级低加加热器、七级低加加热器、六级低加加热器和五级低加加热器；抽凝汽轮机、主凝汽器、凝结水泵、八级低加加热器、七级低加加热器、六级低加加热器、五级低加加热器依次连接；抽凝汽轮机设置有采暖抽汽管；六级低加加热器连接有六级给水管；七级低加加热器连接有七级给水管；五级低加加热器连接有五级给水管；所述的供热系统包括厂用发电机、纯凝小汽机和抽真空装置；厂用发电机与纯凝小汽机连接；抽真空装置通过管路与次凝汽器连接，在该管路上安装有控制开关；

其特征在于：所述的供热系统还包括热网回水管、热网供水管、热网循环水泵、次凝汽器、疏水热网加热器和热网加热器；热网循环水泵安装在热网回水管上；热网回水管通过管路分别与次凝汽器的冷源进口和疏水热网加热器的冷源进口连接；次凝汽器的冷源进口上安装有十一号阀门，冷源出口上安装有十二号阀门，次凝汽器的冷源出口与热网加热器的冷源进口连接；疏水热网加热器的冷源进口安装有五号阀门，冷源出口安装有六号阀门，疏水热网加热器的冷源出口与热网加热器的冷源进口连接；热网加热器的冷源进口上安装有十三号阀门，冷源出口上安装有十四号阀门，热网加热器的冷源出口与热网供水管连接；热网加热器设置有热网水旁路，且在热网水旁路上安装有八号阀门；热网水旁路分别与热网加热器的冷源进口和冷源出口连接；采暖抽汽管通过一号抽汽支路与热网加热器的蒸汽入口连接；采暖抽汽管还通过二号抽汽支路与纯凝小汽机的蒸汽入口连接；在一号抽汽支路上安装有一号阀门，在二号抽汽支路上安装有二号阀门；纯凝小汽机通过汽机乏汽管与次凝汽器的蒸汽入口连接，且在汽机乏汽管上安装有三号阀门；次凝汽器的疏水出口通过凝结水管与七级给水管连接，且在凝结水管上安装有四号阀门；疏水热网加热器通过疏水加热器出水管与六级给水管连接，且在疏水加热器出水管上安装有七号阀门；热网加热器的疏水出口通过疏水管与疏水热网加热器连接，且在疏水管上安装有九号阀门；疏水管通过疏水支管与五级给水管连接，且疏水支管上安装有十号阀门。

2.根据权利要求1所述的利用小汽机的热网分级加热系统，其特征在于：所述的次凝汽器还通过抽真空管与主凝汽器连接，且在抽真空管上装有隔断阀和节流装置。

3.根据权利要求1所述的利用小汽机的热网分级加热系统，其特征在于：所述的次凝汽器与疏水热网加热器并联后与热网加热器串联。