CN210088956U - 一种基于热网循环水流量和温差优化的供热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于热网循环水流量和温差优化的供热系统，属于燃煤电厂热电联产技术领域。本实用新型包括高背压热电联产机组、凝汽器、循环水泵、供热首站、热网用户、供水压力表、供水温度表、供水流量表、回水压力表、回水温度表和回水流量表；高背压热电联产机组与凝汽器连接，凝汽器与循环水泵连接，循环水泵与供热首站连接，供热首站与热网用户连接，供水压力表、供水温度表和供水流量表依次安装在供热首站和热网用户之间，热网用户与凝汽器连接，回水压力表、回水温度表和回水流量表依次安装在热网用户和凝汽器之间。解决了高背压热电联产机组供热期间因循环水流量和供回水温差不匹配造成机组能耗升高的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于热网循环水流量和温差优化的供热系统，属于燃煤电厂热电联产技术领域。
背景技术
随着城市化发展，城市供热面积逐年增加，高背压供热机组可以在不增加机组容量的情况下，大幅增加对外供热量。但是高背压供热机组改造后，如果供热面积继续增加，为保证居民供暖，只能增加热网循环水流量或者供热机组抽汽量，导致高背压机组的实际运行参数偏离设计值，供热机组经济性下降。热网循环水流量的大小，既影响对外供热量的多少，也会影响高背压供热机组的背压，造成汽轮机做功能力发生变化。
有鉴于此，在申请号为201810203666.5的专利文献中公开了一种换热站系统优化控制方法，其步骤如下：获取换热站基本信息；获得换热站实测数据；根据实测数据进行系统运行分析，包括系统的时序分析和温序分析；系统特性参数计算，包括系统的运行特性和固有特性计算；根据获取的系统特性创建系统动态数学模型；通过动态数学模型的开环实验获得系统设定参数；基于创建供热系统动态数学模型进行室外温度补偿控制策略仿真及明晰换热站优化特征。
目前高背压串联抽汽的热电联产机组对外供热时，为了满足对外供热需求，大幅提高热网循环水流量，而忽视了循环水流量变化后，热网供水和回水温差变化对高背压机组背压和汽轮机做功能力的影响，造成热电联产机组经济性下降。
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，而提供一种结构设计合理的基于热网循环水流量和温差优化的供热系统。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该基于热网循环水流量和温差优化的供热系统，其结构特点在于：包括高背压热电联产机组、凝汽器、循环水泵、供热首站、热网用户、供水压力表、供水温度表、供水流量表、回水压力表、回水温度表和回水流量表；所述高背压热电联产机组与凝汽器连接，所述凝汽器与循环水泵连接，所述循环水泵与供热首站连接，所述供热首站与热网用户连接，所述供水压力表、供水温度表和供水流量表依次安装在供热首站和热网用户之间，所述热网用户与凝汽器连接，所述回水压力表、回水温度表和回水流量表依次安装在热网用户和凝汽器之间。
进一步地，所述供热首站与热网用户之间通过供水管道连接，所述供水压力表、供水温度表和供水流量表沿流动方向依次安装在供水管道上。
进一步地，所述热网用户与凝汽器之间通过回水管道连接，所述回水压力表、回水温度表和回水流量表沿流动方向依次安装在回水管道上。
进一步地，所述供水压力表、供水温度表和供水流量表的数量根据供热首站的出口供热管道的数量确定。
进一步地，所述回水压力表、回水温度表和回水流量表的数量根据供热首站的出口供热管道的数量确定。
进一步地，本实用新型的另一个技术目的在于提供一种基于热网循环水流量和温差优化的供热系统的工作方法。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。
一种基于热网循环水流量和温差优化的供热系统的工作方法，其特点在于：所述工作方法如下：高背压热电联产机组同时发电和供热，蒸汽驱动高背压热电联产机组做功发电后的余热蒸汽通过低压缸排入凝汽器，凝汽器用蒸汽余热对热网循环水进行一次加热，热网循环水被循环水泵升压进入供热首站进行二次加热，高温循环水对外供热，供热后的低温循环水重新返回凝汽器进行加热，供热首站的热源为高背压热电联产机组低中压缸排汽抽汽。
进一步地，在热网热负荷需求一定的情况下，即高背压热电联产机组的供热量一定时，热网循环水流量和供回水温差成反比，对比大流量小温差和小流量大温差高背压热电联产机组发电和供热的经济性，根据经济性的大小确定最佳的流量和温差参数。
进一步地，高背压热电联产机组的供热量，通过供水压力表、供水温度表、供水流量表、回水压力表、回水温度表和回水流量表显示，利用IFC-工业用水和水蒸气热力性质模型计算。
相比现有技术，本实用新型具有以下优点：解决了高背压热电联产机组供热期间因循环水流量和供回水温差不匹配造成机组能耗升高的问题。高背压热电联产机组小流量大温差的经济性比大流量小温差的经济性高。
附图说明
图1是本实用新型实施例的基于热网循环水流量和温差优化的供热系统连接关系示意图。
图中：高背压热电联产机组1、凝汽器2、循环水泵3、供热首站4、热网用户5、供水压力表6、供水温度表7、供水流量表8、回水压力表9、回水温度表10、回水流量表11、供水管道12、回水管道13。
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所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若用引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
本实施例中的基于热网循环水流量和温差优化的供热系统，包括高背压热电联产机组1、凝汽器2、循环水泵3、供热首站4、热网用户5、供水压力表6、供水温度表7、供水流量表8、回水压力表9、回水温度表10和回水流量表11。
本实施例中的所述高背压热电联产机组1与凝汽器2连接，所述凝汽器2与循环水泵3连接，所述循环水泵3与供热首站4连接，所述供热首站4与热网用户5连接，所述供水压力表6、供水温度表7和供水流量表8依次安装在供热首站4和热网用户5之间，所述热网用户5与凝汽器2连接，所述回水压力表9、回水温度表10和回水流量表11依次安装在热网用户5和凝汽器2之间。
本实施例中的所述供热首站4与热网用户5之间通过供水管道12连接，所述供水压力表6、供水温度表7和供水流量表8沿流动方向依次安装在供水管道12上；所述供水压力表6、供水温度表7和供水流量表8的数量根据供热首站4的出口供热管道的数量确定。
本实施例中的所述热网用户5与凝汽器2之间通过回水管道13连接，所述回水压力表9、回水温度表10和回水流量表11沿流动方向依次安装在回水管道13上；所述回水压力表9、回水温度表10和回水流量表11的数量根据供热首站4的出口供热管道的数量确定。
本实施例中的基于热网循环水流量和温差优化的供热系统的工作方法，所述工作方法如下：高背压热电联产机组1同时发电和供热，蒸汽驱动高背压热电联产机组1做功发电后的余热蒸汽通过低压缸排入凝汽器2，凝汽器2用蒸汽余热对热网循环水进行一次加热，热网循环水被循环水泵3升压进入供热首站4进行二次加热，高温循环水对外供热，供热后的低温循环水重新返回凝汽器2进行加热，供热首站4的热源为高背压热电联产机组1低中压缸排汽抽汽。
本实施例中，在热网热负荷需求一定的情况下，即高背压热电联产机组1的供热量一定时，热网循环水流量和供回水温差成反比，对比大流量小温差和小流量大温差高背压热电联产机组1发电和供热的经济性，根据经济性的大小确定最佳的流量和温差参数。
本实施例中的高背压热电联产机组1的供热量，通过供水压力表6、供水温度表7、供水流量表8、回水压力表9、回水温度表10和回水流量表11显示，利用IFC-97工业用水和水蒸气热力性质模型计算。
高背压热电联产机组1电负荷120 MW，热网循环水流量由10000 t/h降至8500 t/h时，机组的经济性变化情况如下。
热网循环水流量约10000 t/h时，热网供、回水温度分别为84.02℃、52.34℃，低压缸背压31.19 kPa；
热网循环水流量约8500 t/h时，热网供、回水温度分别为87.14℃、50.66℃，低压缸背压34.413 kPa。
热网循环水流量由10000 t/h降至8500 t/h，供、回水温差升高4.8℃，背压升高3.223 kPa，高背压热电联产机组1热耗降低59.62 kJ/(kW•h)，热化发电率升高4.1 kWh/GJ，热电收益煤耗降低1.2 g/元，高背压热电联产机组1的经济性升高。
本实施例中，高背压热电联产机组1小流量大温差的经济性比大流量小温差的经济性高。
通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。
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 (5)
1.一种基于热网循环水流量和温差优化的供热系统，其特征在于：包括高背压热电联产机组（1）、凝汽器（2）、循环水泵（3）、供热首站（4）、热网用户（5）、供水压力表（6）、供水温度表（7）、供水流量表（8）、回水压力表（9）、回水温度表（10）和回水流量表（11）；所述高背压热电联产机组（1）与凝汽器（2）连接，所述凝汽器（2）与循环水泵（3）连接，所述循环水泵（3）与供热首站（4）连接，所述供热首站（4）与热网用户（5）连接，所述供水压力表（6）、供水温度表（7）和供水流量表（8）依次安装在供热首站（4）和热网用户（5）之间，所述热网用户（5）与凝汽器（2）连接，所述回水压力表（9）、回水温度表（10）和回水流量表（11）依次安装在热网用户（5）和凝汽器（2）之间。
2.根据权利要求1所述的基于热网循环水流量和温差优化的供热系统，其特征在于：所述供热首站（4）与热网用户（5）之间通过供水管道（12）连接，所述供水压力表（6）、供水温度表（7）和供水流量表（8）沿流动方向依次安装在供水管道（12）上。
3.根据权利要求1所述的基于热网循环水流量和温差优化的供热系统，其特征在于：所述热网用户（5）与凝汽器（2）之间通过回水管道（13）连接，所述回水压力表（9）、回水温度表（10）和回水流量表（11）沿流动方向依次安装在回水管道（13）上。
4.根据权利要求1所述的基于热网循环水流量和温差优化的供热系统，其特征在于：所述供水压力表（6）、供水温度表（7）和供水流量表（8）的数量根据供热首站（4）的出口供热管道的数量确定。
5.根据权利要求1所述的基于热网循环水流量和温差优化的供热系统，其特征在于：所述回水压力表（9）、回水温度表（10）和回水流量表（11）的数量根据供热首站（4）的出口供热管道的数量确定。
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|---|---|---|---|---|
| CN110220234A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-09-10 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种基于热网循环水流量和温差优化的供热系统及其工作方法 |
| CN112944451A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-06-11 | 晟源高科(北京)科技有限公司 | 基于隔压站的天然气补能分级利用系统及调节方法 |
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