CN207212418U - 一种提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统，包括锅炉、高压缸、一级旁路调节阀、第一附加高压加热器、中压缸、第二附加高压加热器、二级旁路调节阀、热网循环水系统、低压缸及给水调节阀，该系统能够实现电力生产与热力生产的解耦运行，显著提升热电机组的供热调峰能力。

Description

一种提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统

技术领域

本实用新型涉及一种热电解耦系统，具体涉及一种提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统。

背景技术

燃煤火力发电现在及未来的相当长的一段时间内都将是我国能源系统的重要组成部分。但随着全社会用电需求增速放缓以及可再生能源的大规模发展，火电利用小时数将会逐年下降，为此提升火电机组运行灵活性，大规模参与电网深度调峰将是大势所趋。在我国“三北”地区，热电联产机组比重大，水电、纯凝机组等可调峰电源稀缺，调峰困难已经成为电网运行中最为突出的问题。传统燃煤热电机组按“以热定电”方式运行，调峰能力仅为10％左右，参与调峰能力不足，影响风电等新能源的消纳。上述情况导致了电网调峰困难，使得电网低谷电力平衡异常困难，增加了电网安全运行风险；电网消纳风电等新能源的能力严重不足，弃风问题十分突出，不利于地区节能减排和能源结构转型升级；电网调峰与火电机组供热之间矛盾突出，影响居民冬季供暖安全，存在引发民生问题的风险，因此热电机组实现热力生产与电力生产的解耦势在必行，因此急需设计出一种系统，能够实现电力生产与热力生产的解耦运行，并且能够显著提升热电机组的供热调峰能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统，该系统能够实现电力生产与热力生产的解耦运行，显著提升热电机组的供热调峰能力。

为达到上述目的，本实用新型所述的提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统包括锅炉、高压缸、一级旁路调节阀、第一附加高压加热器、中压缸、第二附加高压加热器、二级旁路调节阀、热网循环水系统、低压缸及给水调节阀；

锅炉的主蒸汽出口与高压缸的入口及一级旁路调节阀的入口相连通，一级旁路调节阀的出口与第一附加高压加热器的放热侧入口相连通，高压缸的出口及第一附加高压加热器的放热侧出口通过管道并管后与锅炉的再热侧入口相连通，锅炉的再热侧出口与中压缸的入口及第二附加高压加热器的放热侧入口相连通，第二附加高压加热器的放热侧出口通过二级旁路调节阀与热网循环水系统相连通，中压缸的出口与热网循环水系统及低压缸的入口相连通，低压缸的出口与给水调节阀的入口、第一附加高压加热器的吸热侧入口及第二附加高压加热器的吸热侧入口相连通，第一附加高压加热器的吸热侧出口、第二附加高压加热器的吸热侧出口及给水调节阀的出口通过管道并管后与锅炉的入口相连通。

热网循环水系统包括热网循环水输入管道、热网循环水输出管道、循环水调节阀、循环水进水调节阀、可调式热网加热器及热网加热器；热网循环水输入管道与循环水调节阀的入口及循环水进水调节阀的入口相连通，循环水调节阀的出口经可调式热网加热器的吸热侧与热网循环水输出管道，循环水进水调节阀的出口经热网加热器的吸热侧与热网循环水输出管道相连通；

中压缸的出口与热网加热器的放热侧相连通，二级旁路调节阀与可调式热网加热器的放热侧相连通。

低压缸的出口经低压加热器、除氧器及高压加热器后分为两路，其中一路与给水调节阀的入口相连通，另一路与第一附加高压加热器的吸热侧入口及第二附加高压加热器的吸热侧入口相连通。

中压缸的出口分为两路，其中一路与热网加热器的放热侧相连通，另一路经第一调节阀与低压缸的入口相连通。

锅炉的再热侧出口与第二调节阀的入口及中压缸的入口相连通，第二调节阀的出口与第一附加高压加热器的放热侧入口相连通。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统在具体操作时，当电网调度要求电功率降低时，则开启一级旁路调节阀及二级旁路调节阀，锅炉输出的主蒸汽进入第二附加高压加热器及高压缸中，通过进入到第二附加高压加热器中的蒸汽加热锅炉的最终给水，锅炉再热侧输出的再热蒸汽进入到中压缸及第一附加高压加热器中，通过进入到第一附加高压加热器中的再热蒸汽加热锅炉的最终给水，第二附加高压加热器放热侧输出的蒸汽经二级旁路调节阀进入到热网循环水系统中加热热网循环水，从而避免工质直接减温降压而导致品质损失；当电网调度要求电功率升高时，则逐渐降低一级旁路调节阀及二级旁路调节阀的开度，增加高压缸及中压缸的进汽量，提升系统的电功率，同时增加中压缸与热网循环水系统之间的蒸汽量，从而显著提升热电机组的供热调峰能力，实现电力生产与热力生产的解耦运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为可调式热网加热器、2为热网加热器、3为循环水调节阀、4为循环水进水调节阀、51为第一附加高压加热器、52为第二附加高压加热器、6为给水调节阀、7为一级旁路调节阀、8为二级旁路调节阀、9为第二调节阀、10为第一调节阀、11为低压加热器、12为除氧器、13为高压加热器、14为锅炉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1，本实用新型所述的提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统包括锅炉14、高压缸HP、一级旁路调节阀7、第一附加高压加热器51、中压缸IP、第二附加高压加热器52、二级旁路调节阀8、热网循环水系统、低压缸LP及给水调节阀6；锅炉14的主蒸汽出口与高压缸HP的入口及一级旁路调节阀7的入口相连通，一级旁路调节阀7的出口与第一附加高压加热器51的放热侧入口相连通，高压缸HP的出口及第一附加高压加热器51的放热侧出口通过管道并管后与锅炉14的再热侧入口相连通，锅炉14的再热侧出口与中压缸IP的入口及第二附加高压加热器52的放热侧入口相连通，第二附加高压加热器52的放热侧出口通过二级旁路调节阀8与热网循环水系统相连通，中压缸IP的出口与热网循环水系统及低压缸LP的入口相连通，低压缸LP的出口与给水调节阀6的入口、第一附加高压加热器51的吸热侧入口及第二附加高压加热器52的吸热侧入口相连通，第一附加高压加热器51的吸热侧出口、第二附加高压加热器52的吸热侧出口及给水调节阀6的出口通过管道并管后与锅炉14的入口相连通。

热网循环水系统包括热网循环水输入管道、热网循环水输出管道、循环水调节阀3、循环水进水调节阀4、可调式热网加热器1及热网加热器2；热网循环水输入管道与循环水调节阀3的入口及循环水进水调节阀4的入口相连通，循环水调节阀3的出口经可调式热网加热器1的吸热侧与热网循环水输出管道，循环水进水调节阀4的出口经热网加热器2的吸热侧与热网循环水输出管道相连通；中压缸IP的出口与热网加热器2的放热侧相连通，二级旁路调节阀8与可调式热网加热器1的放热侧相连通。

低压缸LP的出口经低压加热器11、除氧器12及高压加热器13后分为两路，其中一路与给水调节阀6的入口相连通，另一路与第一附加高压加热器51的吸热侧入口及第二附加高压加热器52的吸热侧入口相连通；中压缸IP的出口分为两路，其中一路与热网加热器2的放热侧相连通，另一路经第一调节阀10与低压缸LP的入口相连通；锅炉14的再热侧出口与第二调节阀9的入口及中压缸IP的入口相连通，第二调节阀9的出口与第一附加高压加热器的放热侧入口相连通。

锅炉14输出的主蒸汽分为两路，其中一路经一级旁路调节阀7进入到第二附加高压加热器52中，另一路进入到高压缸HP中，从而通过进入到第二附加高压加热器52中的蒸汽加热锅炉14的最终给水，这部分蒸汽经换热后进入到锅炉14的再热冷侧中，锅炉14再热侧输出的再热蒸汽分为两路，其中一路进入到中压缸IP中，另一路进入到第一附加高压加热器51中，进入到第一附加高压加热器51的再热蒸汽加热锅炉14的最终给水，第一附加高压加热器51放热侧输出的蒸汽经二级旁路调节阀8进入到可调式热网加热器1中加热热网循环水，避免工质直接减温减压过程造成品质损失，进而实现电力生产与热力生产的解耦运行。

本实用新型通过一级旁路调节阀7及二级旁路调节阀8配合调节，打破现有“以热定电”的故有模式。在工作时，当电网调度要求电功率降低，则开启一级旁路调节阀7，实现主蒸汽的分流，通过分流的主蒸汽加热进入到锅炉14的最终给水，冷却后的主蒸汽进入到锅炉14的再热管道中进行吸热；同时，锅炉14输出的再热蒸汽分为两路，其中一路进入到中压缸IP中，另一路经第一附加高压加热器51放热侧后进入到可调式热网加热器1中加热热网循环水，从而降低通过中压缸IP的排汽进入热网加热器2的蒸汽流量，进而保持总的供热负荷不变，同时减少高压缸HP、中压缸IP及低压缸LP的进汽流量，降低机组的输出电功率，从而实现供热负荷总体保持不变，实现电功率向下调节；当电网调度要求电功率升高时，则逐渐降低一级旁路调节阀7及二级旁路调节阀8的开度，即可增加进入到高压缸HP及热网加热器2中蒸汽的量，增大热网加热器2的功率，同时提升系统电功率。需要说明的是，本实用新型通过调节一级旁路调节阀7及二级旁路调节阀8抽取蒸汽，实现中压缸IP及高压缸HP进汽流量比例不变的情况下，保持高压缸HP及中压缸IP的轴向推动力总体不变；通过一级旁路调节阀7及二级旁路调节阀8抽取蒸汽来对进入到锅炉14中的最终给水进行加热，从而提高SCR脱销装置入口的烟气温度，提升脱硝效率，实现深度调峰状态下环保设备正常投运；同时通过开启一级旁路调节阀7及二级旁路调节阀8将蒸汽引入热网循环水系统中，相比于直接减温降压再进入再热器，有效的提升了工质的利用效率。

Claims (5)

1.一种提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统，其特征在于，包括锅炉(14)、高压缸HP、一级旁路调节阀(7)、第一附加高压加热器(51)、中压缸IP、第二附加高压加热器(52)、二级旁路调节阀(8)、热网循环水系统、低压缸LP及给水调节阀(6)；

锅炉(14)的主蒸汽出口与高压缸HP的入口及一级旁路调节阀(7)的入口相连通，一级旁路调节阀(7)的出口与第一附加高压加热器(51)的放热侧入口相连通，高压缸HP的出口及第一附加高压加热器(51)的放热侧出口通过管道并管后与锅炉(14)的再热侧入口相连通，锅炉(14)的再热侧出口与中压缸IP的入口及第二附加高压加热器(52)的放热侧入口相连通，第二附加高压加热器(52)的放热侧出口通过二级旁路调节阀(8)与热网循环水系统相连通，中压缸IP的出口与热网循环水系统及低压缸LP的入口相连通，低压缸LP的出口与给水调节阀(6)的入口、第一附加高压加热器(51)的吸热侧入口及第二附加高压加热器(52)的吸热侧入口相连通，第一附加高压加热器(51)的吸热侧出口、第二附加高压加热器(52)的吸热侧出口及给水调节阀(6)的出口通过管道并管后与锅炉(14)的入口相连通。

2.根据权利要求1所述的提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统，其特征在于，热网循环水系统包括热网循环水输入管道、热网循环水输出管道、循环水调节阀(3)、循环水进水调节阀(4)、可调式热网加热器(1)及热网加热器(2)；热网循环水输入管道与循环水调节阀(3)的入口及循环水进水调节阀(4)的入口相连通，循环水调节阀(3)的出口经可调式热网加热器(1)的吸热侧与热网循环水输出管道，循环水进水调节阀(4)的出口经热网加热器(2)的吸热侧与热网循环水输出管道相连通；

中压缸IP的出口与热网加热器(2)的放热侧相连通，二级旁路调节阀(8)与可调式热网加热器(1)的放热侧相连通。

3.根据权利要求1所述的提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统，其特征在于，低压缸LP的出口经低压加热器(11)、除氧器(12)及高压加热器(13)后分为两路，其中一路与给水调节阀(6)的入口相连通，另一路与第一附加高压加热器(51)的吸热侧入口及第二附加高压加热器(52)的吸热侧入口相连通。

4.根据权利要求1所述的提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统，其特征在于，中压缸IP的出口分为两路，其中一路与热网加热器(2)的放热侧相连通，另一路经第一调节阀(10)与低压缸LP的入口相连通。

5.根据权利要求1所述的提高热电厂能量利用品质的热电解耦系统，其特征在于，锅炉(14)的再热侧出口与第二调节阀(9)的入口及中压缸IP的入口相连通，第二调节阀(9)的出口与第一附加高压加热器(51)的放热侧入口相连通。