CN216080016U - 一种基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统，主要包括汽轮机组、凝汽器、冷却塔、循环水泵、背压机、发电机、热网换热器、疏水换热器、电驱动式热泵和热网循环泵，利用采暖蒸汽的余压驱动背压机做功，然后降压后的蒸汽再对外供暖，此时背压机驱动发电机进行发电，来为电驱动式热泵回收来自凝汽器的低温循环水余热，用于对外供暖。本实用新型将蒸汽余压回收与汽轮机组乏汽余热回收进行集成，通过蒸汽余压产生的电力作为低温乏汽余热回收利用的驱动力，既满足的居民采暖的需求，又实现了乏汽余回收利用和高压蒸汽能梯级利用的双重目的，节能效益显著，市场应用前景广阔。

Description

一种基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统
技术领域
本实用新型属于热电联产技术领域，具体涉及一种基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统，尤其适用于为居民供暖的热电联产系统。
背景技术
当前，为提高火电机组的综合能源利用效率，并争取更多的发电利用小时数，纯凝机组改供热得到广泛的发展。但是，对于纯凝改为供热的汽轮机组，其采暖抽汽的压力过高，可以达到0.7MPa及以上，如果直接利用这种蒸汽来供暖，将会造成严重的蒸汽余压损失，不利于热电企业的节能降耗改造，特别是汽轮机组产生的乏汽余热直接通过冷却塔对外排放，造成了大量的热量损失。
综上市场面临的技术难题，本实用新型则是在对外供暖时，将蒸汽余压回收与汽轮机组乏汽余热回收进行集成，通过利用采暖蒸汽的余压产生电力，来作为回收利用低温乏汽余热的驱动力，既实现了汽轮机组乏汽余热的回收利用，也达到了高压蒸汽能的梯级利用，具有显著的节能降耗作用，市场前景广阔。
发明内容
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、基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统，包括汽轮机组、凝汽器、冷却塔和循环水泵，所述汽轮机组的排汽口与凝汽器的乏汽进口连接，所述凝汽器的循环水进口和循环水出口分别通过低温循环回水管和低温循环供水管与冷却塔的出水口和进水口连接，且在凝汽器的循环水进口安装有循环水泵，在冷却塔的进水口和出水口分别安装有第一阀门和第二阀门，其特征在于，还包括背压机、发电机、热网换热器、疏水换热器、电驱动式热泵和热网循环泵，所述汽轮机组的抽汽口通过采暖抽汽管与背压机的进汽口连接，且在汽轮机组的抽汽口安装有第三阀门，所述背压机的排汽口与热网换热器的进汽口连接，所述背压机驱动发电机做功发电，所述发电机为电驱动式热泵提供电力，所述热网换热器的疏水出口与疏水换热器的疏水进口连接，且在热网换热器的疏水出口安装有第十二阀门，热网回水管同时与电驱动式热泵的热网水进口和疏水换热器的热网水进口连接，且在热网回水管上安装有热网循环泵，在电驱动式热泵的热网水进口安装有第六阀门，在疏水换热器的热网水进口安装有第八阀门，所述电驱动式热泵的低温水进口和低温水出口分别通过低温循环供水支管和低温循环回水支管与低温循环供水管和低温循环回水管连接，且在低温循环供水支管上安装有第四阀门，在低温循环回水支管上安装有第五阀门，所述热网换热器的热网水进口通过热网水支管同时与电驱动式热泵的热网水出口和疏水换热器的热网水出口连接，且在电驱动式热泵的热网水出口安装有第七阀门，在疏水换热器的热网水出口安装有第九阀门，在热网换热器的热网水进口安装有第十阀门，所述热网换热器的热网水出口与热网供水管连接，且在热网换热器的热网水出口安装有第十一阀门。
进一步的，所述背压机的进汽口与排汽口之间设置有蒸汽旁路，且在背压机的进汽口与排汽口分别安装有第十三阀门和第十四阀门，在蒸汽旁路上安装有第十五阀门。
进一步的，所述疏水换热器是间接接触式换热器，且所述疏水换热器的疏水出口与凝汽器连接。
进一步的，所述疏水换热器是直接接触式换热器，且来自热网换热器的蒸汽疏水与来自热网回水管的热网水在疏水换热器内进行混合换热。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型通过技术手段将蒸汽余压回收与汽轮机组乏汽余热回收进行高效集成，利用蒸汽余压产生电力来作为低温乏汽余热回收利用的驱动力，既满足了居民采暖的需求，又实现了乏汽余热回收利用和高压蒸汽能梯级利用的双重目标，节能效益显著，市场应用前景广阔。
附图说明
图1是本实用新型实施例中一种基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统的系统示意图。
图2是本实用新型实施例中疏水换热器为直接接触式换热器时的系统示意图。
图中：1-汽轮机组、2-凝汽器、3-冷却塔、4-循环水泵、5-背压机、6-发电机、7-热网换热器、8-疏水换热器、9-电驱动式热泵、10-热网循环泵、11-低温循环供水管、12-低温循环回水管、13-采暖抽汽管、14-低温循环供水支管、15-低温循环回水支管、16-热网回水管、17-热网供水管、18-热网水支管、19-蒸汽旁路、21-第一阀门、22-第二阀门、23-第三阀门、24-第四阀门、25-第五阀门、26-第六阀门、27-第七阀门、28-第八阀门、29-第九阀门、30-第十阀门、31-第十一阀门、32-第十二阀门、33-第十三阀门、34-第十四阀门、35-第十五阀门。
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，一种基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统，包括汽轮机组1、凝汽器2、冷却塔3、循环水泵4、背压机5、发电机6、热网换热器7、疏水换热器8、电驱动式热泵9和热网循环泵10，汽轮机组1的排汽口与凝汽器2的乏汽进口连接，凝汽器2的循环水进口和循环水出口分别通过低温循环回水管12和低温循环供水管11与冷却塔3的出水口和进水口连接，且在凝汽器2的循环水进口安装有循环水泵4，在冷却塔3的进水口和出水口分别安装有第一阀门21和第二阀门22，汽轮机组1的抽汽口通过采暖抽汽管13与背压机5的进汽口连接，且在汽轮机组1的抽汽口安装有第三阀门23，背压机5的排汽口与热网换热器7的进汽口连接，背压机5驱动发电机6做功发电，发电机6为电驱动式热泵9提供电力，热网换热器7的疏水出口与疏水换热器8的疏水进口连接，且在热网换热器7的疏水出口安装有第十二阀门32，热网回水管16同时与电驱动式热泵9的热网水进口和疏水换热器8的热网水进口连接，且在热网回水管16上安装有热网循环泵10，在电驱动式热泵9的热网水进口安装有第六阀门26，在疏水换热器8的热网水进口安装有第八阀门28，电驱动式热泵9的低温水进口和低温水出口分别通过低温循环供水支管14和低温循环回水支管15与低温循环供水管11和低温循环回水管12连接，且在低温循环供水支管14上安装有第四阀门24，在低温循环回水支管15上安装有第五阀门25，热网换热器7的热网水进口通过热网水支管18同时与电驱动式热泵9的热网水出口和疏水换热器8的热网水出口连接，且在电驱动式热泵9的热网水出口安装有第七阀门27，在疏水换热器8的热网水出口安装有第九阀门29，在热网换热器7的热网水进口安装有第十阀门30，热网换热器7的热网水出口与热网供水管17连接，且在热网换热器7的热网水出口安装有第十一阀门31。
本实施例中，背压机5的进汽口与排汽口之间设置有蒸汽旁路19，且在背压机5的进汽口与排汽口分别安装有第十三阀门33和第十四阀门34，在蒸汽旁路19上安装有第十五阀门35。
本实施例中，疏水换热器8是间接接触式换热器，且疏水换热器8的疏水出口与凝汽器2连接。
本实施例中，参见图2，疏水换热器8是直接接触式换热器，且来自热网换热器7的蒸汽疏水与来自热网回水管16的热网水在疏水换热器8内进行混合换热。
本实施例涉及的运行方法如下：
打开并调节第三阀门23、第十二阀门32、第十三阀门33和第十四阀门34，汽轮机组1的采暖抽汽通过采暖抽汽管13直接输送至背压机5做功来驱动发电机6来发电，发电机6产生的电力输送至电驱动式热泵9，背压机5的排汽再输送至热网换热器7被冷却，来自热网换热器7的蒸汽疏水再进入疏水换热器8被进一步冷却后，再返回至凝汽器2；
此时，打开并调节第一阀门21、第二阀门22、第四阀门24和第五阀门25，低温循环水在凝汽器2内被加热后，一部分输送至冷却塔3进行冷却，另一部分输送至电驱动式热泵9并在电力驱动下被冷却，然后来自冷却塔3的低温循环水和来自电驱动式热泵9的低温循环水在循环水泵4的驱动下再返回至凝汽器2；
此时，打开并调节第六阀门26、第七阀门27、第八阀门28、第九阀门29、第十阀门30和第十一阀门31，来自热网回水管16的热网水同时进入电驱动式热泵9和疏水换热器8被一级加热后，再通过热网水支管18同时进入热网换热器7被二级加热后，再通过热网供水管17对外供暖。
在本实施例的运行方法中，可以通过调节第十三阀门33、第十四阀门34和第十五阀门35的开度，来调节进入背压机5的蒸汽量，由此来调节背压机5输出的功率，从而调节发电机6输出的电量，来匹配电驱动式热泵9所需的电量。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统，包括汽轮机组（1）、凝汽器（2）、冷却塔（3）和循环水泵（4），所述汽轮机组（1）的排汽口与凝汽器（2）的乏汽进口连接，所述凝汽器（2）的循环水进口和循环水出口分别通过低温循环回水管（12）和低温循环供水管（11）与冷却塔（3）的出水口和进水口连接，且在凝汽器（2）的循环水进口安装有循环水泵（4），在冷却塔（3）的进水口和出水口分别安装有第一阀门（21）和第二阀门（22），其特征在于，还包括背压机（5）、发电机（6）、热网换热器（7）、疏水换热器（8）、电驱动式热泵（9）和热网循环泵（10），所述汽轮机组（1）的抽汽口通过采暖抽汽管（13）与背压机（5）的进汽口连接，且在汽轮机组（1）的抽汽口安装有第三阀门（23），所述背压机（5）的排汽口与热网换热器（7）的进汽口连接，所述背压机（5）驱动发电机（6）做功发电，所述发电机（6）为电驱动式热泵（9）提供电力，所述热网换热器（7）的疏水出口与疏水换热器（8）的疏水进口连接，且在热网换热器（7）的疏水出口安装有第十二阀门（32），热网回水管（16）同时与电驱动式热泵（9）的热网水进口和疏水换热器（8）的热网水进口连接，且在热网回水管（16）上安装有热网循环泵（10），在电驱动式热泵（9）的热网水进口安装有第六阀门（26），在疏水换热器（8）的热网水进口安装有第八阀门（28），所述电驱动式热泵（9）的低温水进口和低温水出口分别通过低温循环供水支管（14）和低温循环回水支管（15）与低温循环供水管（11）和低温循环回水管（12）连接，且在低温循环供水支管（14）上安装有第四阀门（24），在低温循环回水支管（15）上安装有第五阀门（25），所述热网换热器（7）的热网水进口通过热网水支管（18）同时与电驱动式热泵（9）的热网水出口和疏水换热器（8）的热网水出口连接，且在电驱动式热泵（9）的热网水出口安装有第七阀门（27），在疏水换热器（8）的热网水出口安装有第九阀门（29），在热网换热器（7）的热网水进口安装有第十阀门（30），所述热网换热器（7）的热网水出口与热网供水管（17）连接，且在热网换热器（7）的热网水出口安装有第十一阀门（31）。
2.根据权利要求1所述的基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统，其特征在于，所述背压机（5）的进汽口与排汽口之间设置有蒸汽旁路（19），且在背压机（5）的进汽口与排汽口分别安装有第十三阀门（33）和第十四阀门（34），在蒸汽旁路（19）上安装有第十五阀门（35）。
3.根据权利要求1所述的基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统，其特征在于，所述疏水换热器（8）是间接接触式换热器，且所述疏水换热器（8）的疏水出口与凝汽器（2）连接。
4.根据权利要求1所述的基于蒸汽能梯级利用的热电联产多级供热系统，其特征在于，所述疏水换热器（8）是直接接触式换热器。
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