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CN112282874A - 一种用于提高工业供热灵活性的系统 - Google Patents

一种用于提高工业供热灵活性的系统 Download PDF

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张才稳
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董霖
刘林波
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Abstract

本发明公开了一种用于提高工业供热灵活性的系统，属于火电机组灵活性提升技术领域。本发明包括锅炉、汽轮机、凝汽器、冷却塔、低压加热器、除氧器、高压加热器、减温减压器和压力匹配器等。在不改变现有系统情况下，新增减温减压器和压力匹配器设备，同时在设备的进出口设置阀门，通过阀门的启闭实现热交换系统的切换连接。本发明能实现在机组不同负荷下，通过优化供热方式，改善机组抽汽品质，满足热用户的不同蒸汽品质需求，有效缓解发电企业面临的供热压力，同时也为企业创造收益。

Description

一种用于提高工业供热灵活性的系统
技术领域
本发明涉及一种用于提高工业供热灵活性的系统，属于火电机组灵活性提升技术领域。
背景技术
当前，我国注重发展和推广新能源的应用，严重影响传统火电行业生存空间，因此，火电企业在满足发电负荷要求的同时，急需需求企业创收的方式。供热技术发展应运而生，在国家政策的鼓励下，三北地区居民采暖供热发展迅速，对于全国范围的供热推广具有重大意义。基于某些方面的原因，南方居民采暖供热尚未普及，工业供热需求量较大。
发明内容
本发明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、可提高工业供热灵活性的系统。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于提高工业供热灵活性的系统，其特征在于：包括锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、凝汽器、冷却塔、低压加热器、除氧器、高压加热器、循环水泵、凝结水泵、给水泵、减温减压器和压力匹配器；所述锅炉的蒸汽出口通过主蒸汽管道与汽轮机高压缸的进汽口连接，所述汽轮机高压缸的排汽口通过冷再蒸汽管道与锅炉的再热器连接，所述锅炉的再热器的蒸汽口通过再热蒸汽管道与汽轮机中压缸的进汽口连接，所述汽轮机中压缸的排汽口通过中低压缸联通管道与汽轮机低压缸的进汽口连接，所述汽轮机低压缸的排汽口与凝汽器连接，所述凝汽器的循环水侧通过循环水泵与冷却塔连接，所述凝汽器的凝结水出口通过凝结水泵连接至低压加热器，所述低压加热器的汽侧通过低压抽汽管道与汽轮机低压缸连接，所述低压加热器的疏水出口通过低压疏水管道与凝汽器连接，所述低压加热器的凝结水出口连接至除氧器，所述除氧器的汽侧通过中压抽汽管道与汽轮机中压缸连接，所述除氧器的给水出口通过给水泵连接至高压加热器，所述高压加热器的汽侧通过高压抽汽管道与汽轮机高压缸连接，所述高压加热器的疏水出口通过高压疏水管道与除氧器连接，所述高压加热器的给水出口连接至锅炉；所述减温减压器的汽侧进汽口经过减温减压器入口阀与抽汽母管连接，所述减温减压器的减温水进口安装有减温阀，减温水可取自凝结水、给水或者工业水，所述减温减压器的汽侧排汽口通过供热管道与热用户连接，所述压力匹配器的高压进汽侧经过压力匹配器入口阀与抽汽母管连接，所述压力匹配器的低压进汽侧通过第一抽汽管道与汽轮机中压缸连接，且在第一抽汽管道上安装有第一阀门，所述压力匹配器的排汽口通过供热管道与热用户连接，所述抽汽母管的入口侧连接有热再抽汽管道、主蒸汽抽汽管道和冷再抽汽管道三路抽汽管道，且在热再抽汽管道、主蒸汽抽汽管道和冷再抽汽管道上分别安装有热再抽汽阀、主蒸汽抽汽阀和冷再抽汽阀，并且热再抽汽管道、主蒸汽抽汽管道和冷再抽汽管道分别连接于再热蒸汽管道、主蒸汽管道和冷再蒸汽管道。
进一步的，所述减温减压器的进汽可通过减温减压器入口阀、热再抽汽阀、主蒸汽抽汽阀和冷再抽汽阀调节，所述减温减压器的喷水量可通过减温阀调节，从而构成一路工业供热热源；所述压力匹配器的进汽可通过压力匹配器入口阀、热再抽汽阀、主蒸汽抽汽阀、冷再抽汽阀和第一阀门调节，从而构成另一路工业供热热源。
进一步的，所述减温减压器和压力匹配器的进汽三路抽汽源在功能上互为备用。
进一步的，由减温减压器构成的一路工业供热热源，与由压力匹配器构成的另一路工业供热热源，在功能上互为备用。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
（1）本发明设计合理，改造结构简单，在现有技术的基础上新增减温减压器和压力匹配器设备，实现了工业供热热源的合理选择；
（2）本发明通过阀门启闭，改变工业供热系统连接方式，能够自由切换投用和停用，实现对进入热用户蒸汽参数调节，操作简单，控制方便；
（3）本发明提供工业供热冗余设计方案，有效保障企业稳定供热，具有较高的实际运用价值。
附图说明
图1是本发明系统的整体结构示意图。
图2是本发明系统在投用减温减压器时的结构示意图。
图3是本发明系统在投用压力匹配器时的结构示意图。
图中：锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4、凝汽器5、冷却塔6、低压加热器7、除氧器8、高压加热器9、循环水泵10、凝结水泵11、给水泵12、减温减压器14、压力匹配器15、热用户16、热再抽汽阀17、主蒸汽抽汽阀18、冷再抽汽阀19、第一阀门20、减温减压器入口阀21、压力匹配器入口阀22、减温阀23、热再抽汽管道24、主蒸汽抽汽管道25、冷再抽汽管道26、第一抽汽管道27、高压抽汽管道28、中压抽汽管道29、低压抽汽管道30、高压疏水管道31、低压疏水管道32、供热管道33、主蒸汽管道34、冷再蒸汽管道35、再热蒸汽管道36、中低压缸联通管道37、抽汽母管38。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1，一种用于提高工业供热灵活性的系统，包括锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4、凝汽器5、冷却塔6、低压加热器7、除氧器8、高压加热器9、循环水泵10、凝结水泵11、给水泵12、减温减压器14和压力匹配器15；锅炉1的蒸汽出口通过主蒸汽管道34与汽轮机高压缸2的进汽口连接，汽轮机高压缸2的排汽口通过冷再蒸汽管道35与锅炉1的再热器连接，锅炉1的再热器的蒸汽口通过再热蒸汽管道36与汽轮机中压缸3的进汽口连接，汽轮机中压缸3的排汽口通过中低压缸联通管道37与汽轮机低压缸4的进汽口连接，汽轮机低压缸4的排汽口与凝汽器5连接，凝汽器5的循环水侧通过循环水泵10与冷却塔6连接，凝汽器5的凝结水出口通过凝结水泵11连接至低压加热器7，低压加热器7的汽侧通过低压抽汽管道30与汽轮机低压缸4连接，低压加热器7的疏水出口通过低压疏水管道32与凝汽器5连接，低压加热器7的凝结水出口连接至除氧器8，除氧器8的汽侧通过中压抽汽管道29与汽轮机中压缸3连接，除氧器8的给水出口通过给水泵12连接至高压加热器9，高压加热器9的汽侧通过高压抽汽管道28与汽轮机高压缸2连接，高压加热器9的疏水出口通过高压疏水管道31与除氧器8连接，高压加热器9的给水出口连接至锅炉1；减温减压器14的汽侧进汽口经过减温减压器入口阀21与抽汽母管38连接，减温减压器14的减温水进口安装有减温阀23，减温水可取自凝结水、给水或者工业水，减温减压器14的汽侧排汽口通过供热管道33与热用户16连接，压力匹配器15的高压进汽侧经过压力匹配器入口阀22与抽汽母管38连接，压力匹配器15的低压进汽侧通过第一抽汽管道27与汽轮机中压缸3连接，且在第一抽汽管道27上安装有第一阀门20，压力匹配器15的排汽口通过供热管道33与热用户16连接，抽汽母管38的入口侧连接有热再抽汽管道24、主蒸汽抽汽管道25和冷再抽汽管道26三路抽汽管道，且在热再抽汽管道24、主蒸汽抽汽管道25和冷再抽汽管道26上分别安装有热再抽汽阀17、主蒸汽抽汽阀18和冷再抽汽阀19，并且热再抽汽管道24、主蒸汽抽汽管道25和冷再抽汽管道26分别连接于再热蒸汽管道36、主蒸汽管道34和冷再蒸汽管道35。
具体的，减温减压器14的进汽可通过减温减压器入口阀21、热再抽汽阀17、主蒸汽抽汽阀18和冷再抽汽阀19调节，减温减压器14的喷水量可通过减温阀23调节，从而构成一路工业供热热源；压力匹配器15的进汽可通过压力匹配器入口阀22、热再抽汽阀17、主蒸汽抽汽阀18、冷再抽汽阀19和第一阀门20调节，从而构成另一路工业供热热源。
具体的，减温减压器14和压力匹配器15的进汽三路抽汽源在功能上互为备用。
具体的，由减温减压器14构成的一路工业供热热源，与由压力匹配器15构成的另一路工业供热热源，在功能上互为备用。
参见图2和图3，上述用于提高工业供热灵活性的系统的运行方法如下：
在投用减温减压器14时，可以通过关闭第一阀门20和压力匹配器入口阀22，开启并调节热再抽汽阀17、主蒸汽抽汽阀18或者冷再抽汽阀19的开度，并调节减温减压器入口阀21和减温阀23的开度，调节进入减温减压器14内的抽汽流量和喷水流量，从而实现对进入热用户16蒸汽参数的调节。
在投用压力匹配器15时，可以通过关闭减温减压器入口阀21和减温阀23，开启并调节调节热再抽汽阀17、主蒸汽抽汽阀18或者冷再抽汽阀19的开度，并调节第一阀门20和压力匹配器入口阀22的开度，调节进入压力匹配器15的蒸汽流量，从而实现对进入热用户16蒸汽参数的调节。
在具体运行方法中，对流经各设备的流量进行调节时，主要通过现有DCS系统远程传输阀门的开度信号来对各阀门的开度进行调节，以实现对流量的调节。
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。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于提高工业供热灵活性的系统，其特征在于：包括锅炉（1）、汽轮机高压缸（2）、汽轮机中压缸（3）、汽轮机低压缸（4）、凝汽器（5）、冷却塔（6）、低压加热器（7）、除氧器（8）、高压加热器（9）、循环水泵（10）、凝结水泵（11）、给水泵（12）、减温减压器（14）和压力匹配器（15）；所述锅炉（1）的蒸汽出口通过主蒸汽管道（34）与汽轮机高压缸（2）的进汽口连接，所述汽轮机高压缸（2）的排汽口通过冷再蒸汽管道（35）与锅炉（1）的再热器连接，所述锅炉（1）的再热器的蒸汽口通过再热蒸汽管道（36）与汽轮机中压缸（3）的进汽口连接，所述汽轮机中压缸（3）的排汽口通过中低压缸联通管道（37）与汽轮机低压缸（4）的进汽口连接，所述汽轮机低压缸（4）的排汽口与凝汽器（5）连接，所述凝汽器（5）的循环水侧通过循环水泵（10）与冷却塔（6）连接，所述凝汽器（5）的凝结水出口通过凝结水泵（11）连接至低压加热器（7），所述低压加热器（7）的汽侧通过低压抽汽管道（30）与汽轮机低压缸（4）连接，所述低压加热器（7）的疏水出口通过低压疏水管道（32）与凝汽器（5）连接，所述低压加热器（7）的凝结水出口连接至除氧器（8），所述除氧器（8）的汽侧通过中压抽汽管道（29）与汽轮机中压缸（3）连接，所述除氧器（8）的给水出口通过给水泵（12）连接至高压加热器（9），所述高压加热器（9）的汽侧通过高压抽汽管道（28）与汽轮机高压缸（2）连接，所述高压加热器（9）的疏水出口通过高压疏水管道（31）与除氧器（8）连接，所述高压加热器（9）的给水出口连接至锅炉（1）；所述减温减压器（14）的汽侧进汽口经过减温减压器入口阀（21）与抽汽母管（38）连接，所述减温减压器（14）的减温水进口安装有减温阀（23），所述减温减压器（14）的汽侧排汽口通过供热管道（33）与热用户（16）连接，所述压力匹配器（15）的高压进汽侧经过压力匹配器入口阀（22）与抽汽母管（38）连接，所述压力匹配器（15）的低压进汽侧通过第一抽汽管道（27）与汽轮机中压缸（3）连接，且在第一抽汽管道（27）上安装有第一阀门（20），所述压力匹配器（15）的排汽口通过供热管道（33）与热用户（16）连接，所述抽汽母管（38）的入口侧连接有热再抽汽管道（24）、主蒸汽抽汽管道（25）和冷再抽汽管道（26）三路抽汽管道，且在热再抽汽管道（24）、主蒸汽抽汽管道（25）和冷再抽汽管道（26）上分别安装有热再抽汽阀（17）、主蒸汽抽汽阀（18）和冷再抽汽阀（19），并且热再抽汽管道（24）、主蒸汽抽汽管道（25）和冷再抽汽管道（26）分别连接于再热蒸汽管道（36）、主蒸汽管道（34）和冷再蒸汽管道（35）。
2.根据权利要求1所述的用于提高工业供热灵活性的系统，其特征在于：所述减温减压器（14）的进汽可通过减温减压器入口阀（21）、热再抽汽阀（17）、主蒸汽抽汽阀（18）和冷再抽汽阀（19）调节，所述减温减压器（14）的喷水量可通过减温阀（23）调节，从而构成一路工业供热热源；所述压力匹配器（15）的进汽可通过压力匹配器入口阀（22）、热再抽汽阀（17）、主蒸汽抽汽阀（18）、冷再抽汽阀（19）和第一阀门（20）调节，从而构成另一路工业供热热源。
3.根据权利要求1所述的用于提高工业供热灵活性的系统，其特征在于：所述减温减压器（14）和压力匹配器（15）的进汽三路抽汽源在功能上互为备用。
4.根据权利要求2所述的用于提高工业供热灵活性的系统，其特征在于：由减温减压器（14）构成的一路工业供热热源，与由压力匹配器（15）构成的另一路工业供热热源，在功能上互为备用。
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