双区高背压变工况可调供热、纯凝两用凝汽换热节能装置

摘要

本发明涉及一种双区高背压变工况可调供热、纯凝两用凝汽换热节能装置，包括汽轮机，汽轮机通过排汽管道与凝汽换热装置上部相连接，其特征是：所述凝汽换热装置由相互独立的冷却区一和冷却区二构成，冷却区一的出水端连接热网循环水供水管道，进水端连接有热网循环水回水管道，进水端还通过第一凉水塔循环水出水管道与凉水塔相连接，冷却区二进水端通过第二凉水塔循环水出水管道与凉水塔相连接，出水端通过凉水塔循环水回水管道与凉水塔相连接。本发明的有益效果是：提高了背压供热机组的安全性，可最大限度提高背压供热机组的灵活性，实现了供热效益最大化。

说明书

（一）        技术领域 

    本发明涉及一种热电联产机组汽轮机配套装置，特别涉及一种双区高背压变工况可调供热、纯凝两用凝汽换热节能装置。

（二）        背景技术 

    目前，在城市集中供热领域，采用低真空循环水供热与高背压循环水供热时，汽轮机的排汽直接加热凝汽器里面的热网循环水，达到全部回收乏汽、冷源损失为零的目的，循环热效率可达到95％左右，供热面积是普通抽汽供热机组的两倍。300MW高背压机组一个供热季节媒量可以比抽凝式热电联产机组多达6万吨，是热电联产机组可以采用的最佳技术方案之一。但是也存在一些弊端：1、当供热面积不足够大时，机组无法带更高的负荷，影响机组的经济性；2、当供暖初期和供暖末期，供热量大幅减小，机组负荷带不上去，大大影响机组的经济性；3、机组供热期间如果出现热网事故，例如循环水泵跳闸、热网二级站突然短路等，会造成机组背压迅速提高，处理不及时会造成机组投油运行或停机。这不但会影响机组发电效益，严重时会影响热网调度及运行安全性，影响整个城市的供热。

（三）        发明内容 

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种提高背压供热机组安全性、可最大限度提高背压供热机组灵活性、实现供热效益最大化的双区高背压变工况可调供热、纯凝两用凝汽换热节能装置。

本发明是通过如下技术方案实现的： 

一种双区高背压变工况可调供热、纯凝两用凝汽换热节能装置，包括汽轮机，汽轮机通过排汽管道与凝汽换热装置上部相连接，其特征是：所述凝汽换热装置由相互独立的冷却区一和冷却区二构成，冷却区一的出水端连接热网循环水供水管道，进水端连接有热网循环水回水管道，进水端还通过第一凉水塔循环水出水管道与凉水塔相连接，冷却区二进水端通过第二凉水塔循环水出水管道与凉水塔相连接，出水端通过凉水塔循环水回水管道与凉水塔相连接。

所述热网循环水供水管道与冷却区一出水口相连接，热网循环水回水管道和第一凉水塔循环水出水管道分别与冷却区一进水口相连接，第二凉水塔循环水出水管道与冷却区二进水口相连接，凉水塔循环水回水管道与冷却区二出水口相连接。 

所述第二凉水塔循环水出水管道上连接有循环水控制水泵，循环水控制水泵连接有变工况调节器。 

所述热网循环水回水管道上设有热网循环水进水阀门，第一凉水塔循环水出水管道上设有凉水塔循环水进水阀门。 

所述热网循环水进水阀门和凉水塔循环水进水阀门设于水路切换井内。 

所述凝汽换热装置下部连接有热井。 

本发明的有益效果是： 

（1）、可以运行在高背压和低背压工况下，水侧运行压力可达0.2～1.0MPa，温度可在5℃～70℃运行。汽侧运行压力可在4KPa～60 KPa范围内运行。出水温度可在15℃～85℃内运行；

（2）、可以在热网热负荷不足时，通过循环水控制水泵调节冷却区二的冷却水流量，达到控制汽轮机背压和排汽温度的目的，使汽轮机保证高负荷运行，解决了循环水供热造成的以热定电的被动局面；

（3）、可在热网出现事故的工况下，迅速改变冷却区二的冷却水流量，在热网事故状态下，稳定机组的背压，保证机组不跳机，保证机组安全；

（4）、在热网 故障排除后，可通过调整冷却区二的冷却水流量，恢复冷却区一热网水的吸热量的方式，迅速恢复对外供热能力；

（5）、可通过冷却区二小流量运行，吸收汽轮机排汽的热量来达到凉水塔冬季防冻的要求；

（6）、可在夏季纯凝工况运行，冷却区一、二同时通过凉水塔冷却水，保证足够的冷却面积用于机组发电；

（7）、投资小，可满足在供热与纯凝两个工况下的切换运行，提高了在供热工况时机组的可调性与安全性。

（四）        附图说明 

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的结构示意图； 

附图2为本发明的凝汽换热装置结构示意图；

图中，1汽轮机，2凝汽换热装置，3冷却区一，4冷却区二，5热网循环水供水管道，6热网循环水回水管道，7第一凉水塔循环水出水管道,8凉水塔,9第二凉水塔循环水出水管道,10凉水塔循环水回水管道,11冷却区一出水口,12冷却区一进水口，13冷却区二进水口,14冷却区二出水口,15循环水控制水泵,16变工况调节器,17热网循环水进水阀门,18凉水塔循环水进水阀门,19水路切换井,20热井。

（五）        具体实施方式 

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括汽轮机1，汽轮机1通过排汽管道与凝汽换热装置2上部相连接，凝汽换热装置2由相互独立的冷却区一3和冷却区二4构成，冷却区一3的出水端连接热网循环水供水管道5，进水端连接有热网循环水回水管道6，进水端还通过第一凉水塔循环水出水管道7与凉水塔8相连接，冷却区二4进水端通过第二凉水塔循环水出水管道9与凉水塔8相连接，出水端通过凉水塔循环水回水管道10与凉水塔8相连接。热网循环水供水管道5与冷却区一出水口11相连接，热网循环水回水管道6和第一凉水塔循环水出水管道7分别与冷却区一进水口12相连接，第二凉水塔循环水出水管道9与冷却区二进水口13相连接，凉水塔循环水回水管道10与冷却区二出水口14相连接。第二凉水塔循环水出水管道9上连接有循环水控制水泵15，循环水控制水泵15连接有变工况调节器16。热网循环水回水管道6上设有热网循环水进水阀门17，第一凉水塔循环水出水管道17上设有凉水塔循环水进水阀门18。热网循环水进水阀门17和凉水塔循环水进水阀门18设于水路切换井19内。凝汽换热装置2下部连接有热井20。

采用本发明的双区高背压变工况可调供热、纯凝两用凝汽换热节能装置，汽轮机1的排汽进入凝汽换热装置2，经过冷凝放出热量，蒸汽凝结成水进入热井20，凝汽换热装置2内的循环水吸收排汽放出的热量。凝汽换热装置2由独立的冷却区一3和冷却区二4组成，冷却区一3内的冷却水为通过水路切换井19内的热网循环水进水阀门17流入的热网循环水，热网循环水从冷却区一进水口12进入凝汽换热装置2，吸收排汽放出的热量，水温提升后的高温热网循环水由冷却区一出水口11流出，进入热网系统，对外供热。冷却区二4内通入凉水塔8的循环水，凉水塔循环水从凉水塔8的前池通过循环水控制水泵15，进入凝汽换热装置2的冷却区二进水口13，调节吸收排汽放出的热量，被加热后的凉水塔循环水通过冷却区二出水口14，回流到凉水塔8进行冷却，循环使用。凉水塔循环水流量的大小是通过变工况调节器16控制循环水控制水泵15实现的，变工况调节器16可以根据机组供热负荷、发电负荷自动调节，保证机组整体效益最大化。冷却区一3内冷却水在非供热季可以通过水路切换井19切换，关闭热网循环水进水阀门17，开启凉水塔循环水进水阀门18，切换到凉水塔循环水，保证机组可以在纯凝工况下运行发电。