CN114234692A - 一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统及方法，设置高温储热罐、低温储热罐、蓄热换热器、放热换热器等设备，通过储热罐存储再热蒸汽的热量，用高温储热罐中的热量加热对外低压供汽，当机组有调峰需求负荷大幅降低后，虽然机组运行压力偏低，但仍可采用高温储热罐中的蓄热来进行对外低压工业供汽。本发明原理清晰、系统简单，通过储热罐的弹性放热，可以提升机组调峰能力和对外低压供汽的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于汽轮机技术领域，尤其是一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统及方法。
背景技术
随着电网电源结构的变化，电网对热力发电机组调峰能力的要求日益提升，工业供热机组也被广泛纳入调峰的范围。对外工业供汽机组的运行负荷一般会受到供汽压力、流量等参数的制约，在负荷较低以及负荷快速变化时供汽参数和供汽量的稳定性难以得到保障，机组在大量对外供汽时调峰深度及负荷响应速度均难以达到较高水平，同时锅炉自身热惯性大等特性也会导致供热机组负荷响应速度较慢。通过增设高、低温熔融盐储热装置，存储机组部分再热蒸汽热量，并使用高温储热罐存储的热量对外供汽，可提升机组运行调峰能力，增强机组对外低压供汽稳定性。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，该系统能够提升供热机组的供汽稳定性，并改善机组调峰与低压供汽相互制约的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，包括高温储热罐、低温储热罐、蓄热换热器、放热换热器和汽轮机凝汽器；
所述低温储热罐的出口与蓄热换热器的冷侧入口相连，所述蓄热换热器的冷侧出口与高温储热罐的入口相连，所述高温储热罐的出口与放热换热器的热侧入口相连，所述放热换热器的热侧出口与低温储热罐相连，所述放热换热器的冷侧入口与汽轮机凝汽器相连。
进一步的，所述低温储热罐的出口与蓄热换热器的冷侧入口之间设置有低温熔盐泵。
进一步的，所述高温储热罐的出口与放热换热器的热侧入口之间设置有高温熔盐泵。
进一步的，所述放热换热器的冷侧入口与汽轮机凝汽器的出口之间设置有增压泵。
进一步的，所述汽轮机凝汽器的出口依次连接有凝结水泵和低压加热器。
进一步的，所述蓄热换热器的热侧入口通入部分再热蒸汽。
进一步的，所述蓄热换热器的热侧出口与回除氧器相连。
进一步的，所述放热换热器的冷侧出口与供热蒸汽系统相连。
一种基于所述系统的再热蒸汽储热调峰的低压供汽方法，包括：
步骤一，将低温储热罐内的低温熔融盐由低温熔盐泵输送至蓄热换热器中与再热蒸汽换热，进入高温储热罐；
步骤二，将高温储热罐内的高温熔融盐由高温熔盐泵输送至放热换热器中放热；
步骤三，将汽轮机凝汽器中的凝结水经增压泵增压，送至放热换热器中，经热熔融盐换热后成为低压供热蒸汽对外供出。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本系统可将部分机组再热蒸汽抽至蓄热换热器中，经换热后被加热的热熔融盐进入高温储热罐中，此种方式可在储热罐中存储较多热量，以供对外供汽使用。当机组有调峰需求负荷大幅降低后，虽然机组运行压力偏低，但仍可采用高温储热罐中的蓄热来进行对外低压工业供汽，不会出现供汽压力或流量不足的问题。同时机组如果需要快速升负荷，则可快速减少进入蓄热换热器中的蒸汽流量，以辅助机组负荷的快速提升；如果需要快速降负荷，则可快速增加进入蓄热换热器中的蒸汽流量，进入汽轮机中压缸的再热蒸汽流量减少可以达到辅助快速降负荷的目的。本发明原理清晰、系统简单，通过储热罐的弹性放热，该系统可提升机组低压供汽的稳定性，提升机组快速调峰能力，较传统的汽轮机及低压供汽系统，具有机组负荷响应速度快、供汽稳定、运行调节方式灵活的特点。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的结构示意图；
其中：1-高温储热罐，2-低温储热罐，3-蓄热换热器，4-放热换热器，5-高温熔盐泵，6-低温熔盐泵，7-凝结水泵，8-低压加热器，9-增压泵，10-汽轮机凝汽器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明提供一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，包括高温储热罐1、低温储热罐2、蓄热换热器3、放热换热器4、高温熔盐泵5、低温熔盐泵6、凝结水泵7、低压加热器8、增压泵9、汽轮机凝汽器10；低温储热罐2的熔融盐出口与低温熔盐泵6以及蓄热换热器3串联连接，低温熔融盐由低温熔盐泵6输送至蓄热换热器3中与再热蒸汽换热后进入高温储热罐1；高温储热罐1的热熔融盐出口与高温熔盐泵5及放热换热器4串联连接，高温熔融盐由高温熔盐泵5输送至放热换热器4中放热，汽轮机凝汽器10中的凝结水经增压泵9增压后，送至放热换热器4中，经热熔融盐换热后成为低压供热蒸汽对外供出。
本发明的原理及工作过程：
高温储热罐1中始终存储部分热量，当用户对低压供热蒸汽需求升高/降低时，通过控制增压泵9以及高温熔盐泵5的流量来改变低压供热蒸汽流量的升高/降低，对外低压供汽消耗的是高温储热罐1中的蓄热。
高温储热罐1中的工质来自低温储热罐2，蓄热热量来自机组再热蒸汽。
当机组需要快速升负荷时，汽轮机中压缸排汽进入蓄热换热器3中的流量迅速减小，此时进入汽轮机低压缸的蒸汽量增加，机组出力可以迅速得以提升；
当机组需要快速降负荷时，汽轮机中压缸排汽进入蓄热换热器3中的流量迅速增加，此时进入汽轮机低压缸的蒸汽量减少，机组出力可以迅速降低；
对外低压供热蒸汽热量来自高温储热罐1，因此对外供汽不再受机组调峰深度及升降负荷速度制约，对外供汽稳定性得以提升。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，其特征在于，包括高温储热罐(1)、低温储热罐(2)、蓄热换热器(3)、放热换热器(4)和汽轮机凝汽器(10)；
所述低温储热罐(2)的出口与蓄热换热器(3)的冷侧入口相连，所述蓄热换热器(3)的冷侧出口与高温储热罐(1)的入口相连，所述高温储热罐(1)的出口与放热换热器(4)的热侧入口相连，所述放热换热器(4)的热侧出口与低温储热罐(2)相连，所述放热换热器(4)的冷侧入口与汽轮机凝汽器(10)相连。
2.根据权利要求1所述的一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，其特征在于，所述低温储热罐(2)的出口与蓄热换热器(3)的冷侧入口之间设置有低温熔盐泵(6)。
3.根据权利要求1所述的一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，其特征在于，所述高温储热罐(1)的出口与放热换热器(4)的热侧入口之间设置有高温熔盐泵(5)。
4.根据权利要求1所述的一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，其特征在于，所述放热换热器(4)的冷侧入口与汽轮机凝汽器(10)的出口之间设置有增压泵(9)。
5.根据权利要求1所述的一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，其特征在于，所述汽轮机凝汽器(10)的出口依次连接有凝结水泵(7)和低压加热器(8)。
6.根据权利要求1所述的一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，其特征在于，所述蓄热换热器(3)的热侧入口通入部分再热蒸汽。
7.根据权利要求1所述的一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，其特征在于，所述蓄热换热器(3)的热侧出口与回除氧器相连。
8.根据权利要求1所述的一种再热蒸汽储热调峰的低压供汽系统，其特征在于，所述放热换热器(4)的冷侧出口与供热蒸汽系统相连。
9.一种基于权利要求1-8任一项所述系统的再热蒸汽储热调峰的低压供汽方法，其特征在于，包括：
步骤一，将低温储热罐(1)内的低温熔融盐由低温熔盐泵(6)输送至蓄热换热器(3)中与再热蒸汽换热，进入高温储热罐(1)；
步骤二，将高温储热罐(1)内的高温熔融盐由高温熔盐泵(5)输送至放热换热器(4)中放热；
步骤三，将汽轮机凝汽器(10)中的凝结水经增压泵(9)增压，送至放热换热器(4)中，经热熔融盐换热后成为低压供热蒸汽对外供出。
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