CN217464635U - 一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，包括生水加热系统、生水旁路系统和反馈控制系统；所述生水加热系统包括背压机组和生水加热器；背压机组通过背压机组排汽至热用户管道与热用户管道，通过生水加热器进汽管道与生水加热器连接，生水加热器通过生水加热器进水管道与生水加热器出水管道与生水旁路系统并联设置；所述生水旁路系统与全厂制水系统进水口相连；第一反馈控制器连接第一测温单元和生水加热器进汽管道上的进汽调节阀；第二反馈控制器连接第二测温单元和生水加热器进水管道上的进水调节阀。该系统可以提高全厂制水系统在低温环境条件下的运行经济性和安全性。

Description

一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统

技术领域

本实用新型属于联合循环发电技术领域，具体涉及一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统。

背景技术

分布式能源背压机组正常运行时存在最小启动排汽流量，当热用户需求流量出现浮动小于背压机组最小排汽流量，会导致蒸汽外排造成浪费。同时，在冬季条件下全厂制水系统的生水温度较低，全厂制水系统的膜设备出力大幅减小且运行经济性变差。尤其是现有技术中，全厂制水系统在低温环境条件下的运行经济性和安全性并不能保证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，本实用新型提高了全厂制水系统运行在低温环境条件下的经济性和安全性。

本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，包括生水加热系统、生水旁路系统和反馈控制系统；

所述生水加热系统包括背压机组和生水加热器；所述背压机组通过背压机组排汽至热用户管道与热用户管道，通过生水加热器进汽管道与生水加热器连接，生水加热器通过生水加热器进水管道与生水加热器出水管道与生水旁路系统并联设置；所述生水旁路系统与全厂制水系统进水口相连；

所述水加热系统设置有第一测温单元，生水旁路系统设置有第二测温单元，所述反馈控制系统包括第一反馈控制器和第二反馈控制器；第一反馈控制器连接第一测温单元和生水加热器进汽管道上的进汽调节阀；第二反馈控制器连接第二测温单元和生水加热器进水管道上的进水调节阀。

可选的，所述生水旁路系统包括生水加热器旁路进水管和生水加热器旁路出水管，生水加热器旁路进水管通过旁路截止阀和生水加热器旁路出水管串联后与全厂制水系统进水口相连；生水加热器进水管道的入口与生水加热器旁路进水管连接，生水加热器出水管道的出口与生水加热器旁路出水管连接。

可选的，所述第一测温单元包括安装在所述背压机组排汽至热用户管道上的第一流量测点，所述反馈控制系统包括第一反馈控制器和第二反馈控制器，第一反馈控制器输入端与第一流量测点电连接，反馈控制器输出端与生水加热器进汽管道上的进汽调节阀电连接。

可选的，所述第二测温单元包括安装在生水加热器旁路进水管上的第一温度测点，安装在生水加热器出水管道上额第二温度测点，及安装在生水加热器旁路出水管上的第三温度测点；

所述第二反馈控制器输入端与第一温度测点、第二温度测点和第三温度测点电相连，第二反馈控制器输出端与生水加热器进水管道上的进水调节阀电连接。

可选的，所述生水加热器进汽管道依次经过进汽截止阀和进汽调节阀与生水加热器汽侧入口相连。

可选的，所述生水加热器出水管道经过出水截止阀与全厂制水系统进水口相连。

可选的，所述生水加热器为汽-水混合式换热器。

可选的，所述第一测温单元和第二测温单元均采用工业用温度计。

可选的，所述第一反馈控制器和第二反馈控制器为PLC。

本实用新型至少具有如下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，由生水加热系统、生水旁路系统和反馈控制系统组成，通过温度测量单元和控制阀的安装，通过与反馈控制器的简单配合，既可以实现低温环境条件下的经济性和安全性。具体是当背压机组排汽流量大于热用户供热需求时，反馈控制系统通过优化调节对背压机组排汽进行分配，在满足热用户需求的前提下，利用生水加热器和生水旁路系统对部分生水进行加热，使进入全厂制水系统的进水处于最佳运行温度，提高了全厂制水系统运行经济性和安全性。同时由于对背压机组多余的排汽进行了利用，可提高全厂机组供热灵活性，对减少机组之间的频繁切换具有重要意义。

附图说明

图1是本实用新型的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统结构示意图。

附图标记说明：

H1、背压机组，H2、生水加热器，H3、全厂制水系统，C1、第一反馈控制器，C2、第二反馈控制器，V1、进汽截止阀，V2、进汽调节阀，V3、进水调节阀，V4、出水截止阀，V5、旁路截止阀，L1、背压机组排汽至热用户管道，L2、生水加热器进汽管道，L3、生水加热器进水管道，L4、生水加热器出水管道， L5、生水加热器旁路进水管，L6、生水加热器旁路出水管，T1、第一温度测点，T2、第二温度测点，T3、第三温度测点，F1、第一流量测点。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定相连，也可以是可拆卸相连，或一体地相连；可以是机械相连，也可以是电相连；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，包括生水加热系统、生水旁路系统和反馈控制系统；

所述生水加热系统包括背压机组H1和生水加热器H2；所述背压机组H1通过背压机组排汽至热用户管道L1与热用户管道，通过生水加热器进汽管道L2 与生水加热器H2连接，生水加热器H2通过生水加热器进水管道L3与生水加热器出水管道L4与生水旁路系统并联设置；所述生水旁路系统与全厂制水系统 H3进水口相连；

基于上述的结构，本实用新型的生水加热系统中，背压机组H1将排汽通过背压机组排汽至热用户管道L1送至生水加热器H2汽侧入口，提供热源。通过生水加热器进水管道L3送至生水加热器H2进水口的生水可以进行热交换；经过换热后的热水通过生水加热器出水管道L4流入全厂制水系统H3进水口。

生水旁路系统包括生水加热器旁路进水管L5和生水加热器旁路出水管L6，生水加热器旁路进水管L5通过旁路截止阀V5和生水加热器旁路出水管L6串联后与全厂制水系统H3进水口相连；生水加热器进水管道L3的入口与生水加热器旁路进水管L5连接，生水加热器出水管道L4的出口与生水加热器旁路出水管L6连接。

需要进行换热时，旁路截止阀V5关闭，生水经过生水加热器H2换热。不需要时，旁路截止阀V5打开，生水直接进入全厂制水系统H3。

所述水加热系统设置有第一测温单元，生水旁路系统设置有第二测温单元，所述反馈控制系统包括第一反馈控制器C1和第二反馈控制器C2；第一反馈控制器C1连接第一测温单元和生水加热器进汽管道L2上的进汽调节阀V2；第二反馈控制器C2连接第二测温单元和生水加热器进水管道L3上的进水调节阀 V3。

其中，所述第一测温单元包括安装在所述背压机组排汽至热用户管道L1上的第一流量测点F1，所述反馈控制系统包括第一反馈控制器C1和第二反馈控制器C2，第一反馈控制器C1输入端与第一流量测点F1电连接，反馈控制器C1 输出端与生水加热器进汽管道L2上的进汽调节阀V2电连接。

所述第二测温单元包括安装在生水加热器旁路进水管L5上的第一温度测点 T1，安装在生水加热器出水管道L4上额第二温度测点T2，及安装在生水加热器旁路出水管L6上的第三温度测点T3；

所述第二反馈控制器C2输入端与第一温度测点T1、第二温度测点T2和第三温度测点T3电相连，第二反馈控制器C2输出端与生水加热器进水管道L3上的进水调节阀V3电连接。

通过本实用新型的结构设计，可以在相对较低的投资成本下，增设生水加热系统、生水旁路系统和反馈控制系统，当背压机组排汽流量大于热用户供热需求时，从而利用了背压机组多余的排汽，可提高全厂机组供热灵活性，对减少机组之间的频繁切换具有重要意义。同时多余的排汽提升了生水温度，提高了全厂制水系统运行在低温环境条件下的经济性和安全性。

具体控制方法是：所述第一反馈控制器C1接收第一流量测点F1的流量信号，在第一流量测点F1对应流量满足热用户需求的前提下，通过调节进汽调节阀V2开度，控制多余的蒸汽进入生水加热器H2进行生水加热。

所述第二反馈控制器C2接收第一温度测点T1、第二温度测点T2和第三温度测点T3的温度信号，通过调节进水调节阀V3开度控制进入生水加热器H2 的生水流量，控制第三温度测点T3为全厂制水系统H3的最佳运行温度。

具体地，全厂制水系统H3的最佳运行温度按照厂家给定资料进行设定。

实施例2

参见图1，本实用新型提供的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，包括生水加热系统、生水旁路系统和反馈控制系统；

所述生水加热系统包括背压机组H1、生水加热器H2、背压机组排汽至热用户管道L1、生水加热器进汽管道L2、生水加热器进水管道L3及生水加热器出水管道L4。

背压机组H1排汽分为两个支路，其中一路通过背压机组排汽至热用户管道 L1送往热用户，另外一路为生水加热器进汽管道L2，依次经过进汽截止阀V1 和进汽调节阀V2与生水加热器H2汽侧入口相连，生水加热器进水管道L3经过进水调节阀V3与生水加热器H2进水口相连，生水加热器出水管道L4经过出水截止阀V4与全厂制水系统H3进水口相连。

所述生水旁路系统包括生水加热器旁路进水管L5和生水加热器旁路出水管 L6。生水加热器旁路进水管L5通过旁路截止阀V5和生水加热器旁路出水管L6 与全厂制水系统H3进水口相连。生水加热器进水管道L3的入口与生水加热器旁路进水管L5连接，生水加热器出水管道L4的出口与生水加热器旁路出水管 L6连接。

在背压机组排汽至热用户管道L1上安装有第一流量测点F1，生水加热器旁路进水管L5上安装有第一温度测点T1，生水加热器出水管道L4上安装有第二温度测点T2，生水加热器旁路出水管L6上安装有第三温度测点T3。

所述反馈控制系统包括第一反馈控制器C1和第二反馈控制器C2，第一反馈控制器C1输入端与第一流量测点F1电连接，反馈控制器C1输出端与生水加热器进汽管道L2上的进汽调节阀V2电连接；第二反馈控制器C2输入端与第一温度测点T1、第二温度测点T2和第三温度测点T3电相连，第二反馈控制器C2输出端与生水加热器进水管道L3上的进水调节阀V3电连接。

具体地，所述生水加热器H2为汽-水混合式换热器，要求耐热耐压等满足行业要求。

所述第一测温单元和第二测温单元均采用工业用温度计，控制精度要求较高，例如可以达到±0.1℃。

所述第一反馈控制器C1和第二反馈控制器C2为PLC，当然不限于PLC，其他可以实现控制的控制单元也可以。本实用新型中的第一反馈控制器C1和第二反馈控制器C2主要是根据温度反馈控制阀的开度，采购现有的常规反馈控制器即可，不需要进行控制算法的改进等复杂操作。具体的安装位置选择和布置是本实用新型重点考虑的内容。

本实用新型分布式联合循环机组能效提升系统的原理为：

当背压机组排汽流量大于热用户供热需求时，反馈控制系统通过优化调节对背压机组排汽进行分配，在满足热用户需求的前提下，利用生水加热器和生水旁路系统对部分生水进行加热，使进入全厂制水系统的进水处于最佳运行温度，从而提高全厂制水系统在低温环境条件下的运行经济性和安全性。同时由于对背压机组多余的排汽进行了利用，可提高全厂机组供热灵活性，对减少机组之间的频繁切换具有重要意义。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思和特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，其特征在于，包括生水加热系统、生水旁路系统和反馈控制系统；

所述生水加热系统包括背压机组(H1)和生水加热器(H2)；所述背压机组(H1)通过背压机组排汽至热用户管道(L1)与热用户管道，通过生水加热器进汽管道(L2)与生水加热器(H2)连接，生水加热器(H2)通过生水加热器进水管道(L3)与生水加热器出水管道(L4)与生水旁路系统并联设置；所述生水旁路系统与全厂制水系统(H3)进水口相连；

所述水加热系统设置有第一测温单元，生水旁路系统设置有第二测温单元，所述反馈控制系统包括第一反馈控制器(C1)和第二反馈控制器(C2)；第一反馈控制器(C1)连接第一测温单元和生水加热器进汽管道(L2)上的进汽调节阀(V2)；第二反馈控制器(C2)连接第二测温单元和生水加热器进水管道(L3)上的进水调节阀(V3)。

2.根据权利要求1所述的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，其特征在于，所述生水旁路系统包括生水加热器旁路进水管(L5)和生水加热器旁路出水管(L6)，生水加热器旁路进水管(L5)通过旁路截止阀(V5)和生水加热器旁路出水管(L6)串联后与全厂制水系统(H3)进水口相连；生水加热器进水管道(L3)的入口与生水加热器旁路进水管(L5)连接，生水加热器出水管道(L4)的出口与生水加热器旁路出水管(L6)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，其特征在于，所述第一测温单元包括安装在所述背压机组排汽至热用户管道(L1)上的第一流量测点(F1)，所述反馈控制系统包括第一反馈控制器(C1)和第二反馈控制器(C2)，第一反馈控制器(C1)输入端与第一流量测点(F1)电连接，第一反馈控制器(C1)输出端与生水加热器进汽管道(L2)上的进汽调节阀(V2)电连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，其特征在于，所述第二测温单元包括安装在生水加热器旁路进水管(L5)上的第一温度测点(T1)，安装在生水加热器出水管道(L4)上额第二温度测点(T2)，及安装在生水加热器旁路出水管(L6)上的第三温度测点(T3)；

所述第二反馈控制器(C2)输入端与第一温度测点(T1)、第二温度测点(T2)和第三温度测点(T3)电相连，第二反馈控制器(C2)输出端与生水加热器进水管道(L3)上的进水调节阀(V3)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，其特征在于，所述生水加热器进汽管道(L2)依次经过进汽截止阀(V1)和进汽调节阀(V2)与生水加热器(H2)汽侧入口相连。

6.根据权利要求1所述的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，其特征在于，所述生水加热器出水管道(L4)经过出水截止阀(V4)与全厂制水系统(H3)进水口相连。

7.根据权利要求1所述的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，其特征在于，所述生水加热器(H2)为汽-水混合式换热器。

8.根据权利要求1所述的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，其特征在于，所述第一测温单元和第二测温单元均采用工业用温度计。

9.根据权利要求1所述的一种分布式能源机组供热蒸汽梯级利用生水加热系统，其特征在于，所述第一反馈控制器(C1)和第二反馈控制器(C2)为PLC。

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