一种可实现高参数供热的双抽背压供热系统及其工作方法

摘要

本发明公开了一种可实现高参数供热的双抽背压供热系统及其工作方法，涉及热电联产供热及采暖技术领域，针对高参数、大流量工业蒸汽供应供热系统稳定与安全问题，以及高参数供热系统调节灵活性与控制策略方面的不确定性问题。本发明有效的实现超高压参数工业供热，满足超高压、大容量参数工业用汽需求，提高单元制机组高效供热的稳定性与灵活性，并充分利用背压机组的高效性实现冬季工况背压运行、夏季工况带部分溢流运行，并能够实现停机不停炉工况，极大的提升单元制机组供热系统的安全与稳定。

说明书

技术领域

本发明涉及热电联产供热及采暖技术领域，特别涉及一种大流量、高参数工业蒸汽供应的高效供热系统。

背景技术

热电联产技术是我国发电行业实现节能减排的一项重要举措，大容量、高参数的燃煤联产机组已经批量建成并投入运行，就目前而言，“以热定电”是燃煤热电联产机组主要的运行模式，其能源综合利用效率高、节能环保、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益。建设公用热电联产项目实现集中供热，充分发挥高参数大容量机组的高效性，同时利用低参数排汽进行采暖供热，实现能量的梯级利用，可大大提高能源利用效率，提高制热供热经济性。但大容量、高参数工业蒸汽供热的稳定性是实现热电联产的关键，因其下游工业用户一般为化工、煤化工等用户，生产流程的要求，一旦发生汽源中断的现象将会对生产造成重大影响，寻求一种安全、高效、稳定的供热系统及其工作方法成为大容量、高参数供热的关键问题。

发明内容

本发明针对高参数、大流量工业蒸汽供应供热系统稳定与安全问题，以及高参数供热系统调节灵活性与控制策略方面的不确定性问题，提出一种可实现高参数供热的双抽背压供热系统及其工作方法，有效的实现超高压参数工业供热，满足超高压、大容量参数工业用汽需求，提高单元制机组高效供热的稳定性与灵活性，并充分利用背压机组的高效性实现冬季工况背压运行、夏季工况带部分溢流运行，并能够实现停机不停炉工况，极大的提升单元制机组供热系统的安全与稳定。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种可实现高参数供热的双抽背压供热系统，其特征是，包括凝汽器、凝结水泵、轴封加热器、五号低压加热器、除氧器、给水泵、三号高压加热器、二号高压加热器、一号高压加热器、锅炉、高压缸、中压缸、旋转隔板和热网加热器，所述凝汽器、凝结水泵、轴封加热器、五号低压加热器和除氧器依次连接，所述给水泵与除氧器连接，所述给水泵、三号高压加热器、二号高压加热器和一号高压加热器依次连接，所述一号高压加热器与锅炉连接，所述锅炉分别与高压缸和中压缸连接，所述高压缸的进汽口安装有高压进汽调节阀，所述中压缸的进汽口安装有中压进汽调节阀，所述锅炉连接有主蒸汽管道和再热热段蒸汽管道，在主蒸汽管道上安装有高压旁路减温减压阀，在再热热段蒸汽管道上安装有低压旁路减温减压阀，所述再热热段蒸汽管道通过支路一和支路二分别连接凝汽器和热网加热器，在支路二上安装有中压排汽溢流阀，所述高压缸的排汽口与一号高压加热器连通，所述中压缸的抽汽口分别与二号高压加热器、三号高压加热器、除氧器和五号低压加热器连通，所述中压缸的排汽口连接至支路二，所述中压缸的三段抽汽与四段抽汽之间布置有旋转隔板。

进一步的，本系统配置全容量高、低压旁路系统，以及具备溢流功能与采暖通道功能的双向流动中压排汽溢流阀，可充当一级低压加热器的热网加热器，具备并满足较宽范围内热负荷调节功能，实现无供热工况运行、部分抽汽供热运行、双抽及背压采暖工况运行及停机不停炉对外供热特殊工况运行。

进一步的，系统还包括中压供汽液控调节阀、一号低压供汽液控调节阀和二号低压供汽液控调节阀，所述中压供汽液控调节阀连接在再热热段蒸汽管道上，所述一号低压供汽液控调节阀连接在中压缸的三段抽汽管道上，所述二号低压供汽液控调节阀连接在低压旁路减温减压阀后方的再热热段蒸汽管道的支管上。

工作方法：

在无供热工况下，凝结水由凝汽器、凝结水泵、轴封加热器、五号低压加热器、除氧器、给水泵、三号高压加热器、二号高压加热器、一号高压加热器进入锅炉，过热蒸汽经高压进汽调节阀进入高压缸做功，再热蒸汽经中压进汽调节阀进入中压缸做功，旋转隔板保持全开状态，中压缸的排汽进入热网加热器充当一级回热加热器，疏水回流至凝汽器，背压过高时中压缸的排汽通过中压排汽溢流阀进入凝汽器，汽轮机组可实现无供热工况运行。

在供热抽汽工况下，机组实现两级调节抽汽及采暖运行，中压抽汽来自再热热段蒸汽压力，低压抽汽来自三段抽汽，中压缸的排汽供采暖热用户使用；中压缸供汽供应由高压进汽调节阀控制，辅助以中压供汽液控调节阀调节；低压供汽供应由中压进汽调节阀控制，辅助以一号低压供汽液控调节阀调节；采暖用户通过旋转隔板控制，辅助以中压排汽溢流阀控制。

在停机不停炉工况下，机组仍能实现对外供热不中断，采用高低旁进行供热，过热蒸汽经高压旁路减温减压阀减温降压进入再热蒸汽，中压蒸汽仍由再热热段蒸汽供应；低压蒸汽由低压旁路减温减压阀减温减压后供应，采暖用蒸汽通过中压排汽溢流阀进入热网加热器；中压供汽由高压进汽调节阀调节，辅助以中压供汽液控调节阀调节；低压蒸汽由中压进汽调节阀调节，辅助以二号低压供汽液控调节阀调节，此工况下采暖用蒸汽由低压旁路减温减压阀减温减压后反向流动至热网加热器，采暖负荷使用蒸汽量由中压排汽溢流阀调节。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、本发明实现超高压参数供热、低压参数蒸汽供热及背压采暖供热，实现了对热能的综合利用，大大提高了机组的热电比。

2、本发明实现三级供热的前馈控制，同时配置抽汽调节阀进行精确控制蒸汽参数，大大提高了供热参数的稳定性。

3、本发明实现不带供热工况、带部分供热工况、停机不停炉工况等多种工况运行，并极大的保障了工业供汽的稳定性。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图中：凝汽器1、凝结水泵2、轴封加热器3、五号低压加热器4、除氧器5、给水泵6、三号高压加热器7、二号高压加热器8、一号高压加热器9、锅炉10、高压进汽调节阀11、高压缸12、中压进汽调节阀13、中压缸14、旋转隔板15、热网加热器16、高压旁路减温减压阀17、低压旁路减温减压阀18、中压供汽液控调节阀19、一号低压供汽液控调节阀20、中压排汽溢流阀21、二号低压供汽液控调节阀22。

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。

实施例。

参见图1，本实施例中，一种可实现高参数供热的双抽背压供热系统，包括凝汽器1、凝结水泵2、轴封加热器3、五号低压加热器4、除氧器5、给水泵6、三号高压加热器7、二号高压加热器8、一号高压加热器9、锅炉10、高压缸12、中压缸14、旋转隔板15和热网加热器16，凝汽器1、凝结水泵2、轴封加热器3、五号低压加热器4和除氧器5依次连接，给水泵6与除氧器5连接，给水泵6、三号高压加热器7、二号高压加热器8和一号高压加热器9依次连接，一号高压加热器9与锅炉10连接，锅炉10分别与高压缸12和中压缸14连接，高压缸12的进汽口安装有高压进汽调节阀11，中压缸14的进汽口安装有中压进汽调节阀13，锅炉10连接有主蒸汽管道和再热热段蒸汽管道，在主蒸汽管道上安装有高压旁路减温减压阀17，在再热热段蒸汽管道上安装有低压旁路减温减压阀18，再热热段蒸汽管道通过支路一和支路二分别连接凝汽器1和热网加热器16，在支路二上安装有中压排汽溢流阀21，高压缸12的排汽口与一号高压加热器9连通，中压缸14的抽汽口分别与二号高压加热器8、三号高压加热器7、除氧器5和五号低压加热器4连通，中压缸14的排汽口连接至支路二，中压缸14的三段抽汽与四段抽汽之间布置有旋转隔板15。

本实施例中，系统还包括中压供汽液控调节阀19、一号低压供汽液控调节阀20和二号低压供汽液控调节阀22，中压供汽液控调节阀19连接在再热热段蒸汽管道上，一号低压供汽液控调节阀20连接在中压缸14的三段抽汽管道上，二号低压供汽液控调节阀22连接在低压旁路减温减压阀18后方的再热热段蒸汽管道的支管上。

工作方法：

在无供热工况下，凝结水由凝汽器1、凝结水泵2、轴封加热器3、五号低压加热器4、除氧器5、给水泵6、三号高压加热器7、二号高压加热器8、一号高压加热器9进入锅炉10，过热蒸汽经高压进汽调节阀11进入高压缸12做功，再热蒸汽经中压进汽调节阀13进入中压缸14做功，旋转隔板15保持全开状态，中压缸14的排汽进入热网加热器16充当一级回热加热器，疏水回流至凝汽器1，背压过高时通过中压排汽溢流阀21进入凝汽器1，汽轮机组可实现无供热工况运行。

在供热抽汽工况下，机组实现两级调节抽汽及采暖运行，中压抽汽来自再热热段蒸汽压力，低压抽汽来自三段抽汽，中压缸14的排汽供采暖热用户使用；中压缸14供汽供应由高压进汽调节阀11控制，辅助以中压供汽液控调节阀19调节；低压供汽供应由中压进汽调节阀13控制，辅助以一号低压供汽液控调节阀20调节；采暖用户通过旋转隔板15控制，辅助以中压排汽溢流阀21控制。

中压缸14的排汽作为热网加热器16的加热热源，此时热网加热器16作为旁通凝结水，切换至外管网供热水，其热量通过三段抽汽后由旋转隔板15控制，辅助以中压排汽溢流阀21控制，优先通过关小旋转隔板15降低机组背压保持机组经济性。

在停机不停炉工况下，机组仍能实现对外供热不中断，采用高低旁进行供热，过热蒸汽经高压旁路减温减压阀17减温降压进入再热蒸汽，中压蒸汽仍由再热热段蒸汽供应；低压蒸汽由低压旁路减温减压阀18减温减压后供应，采暖用蒸汽通过中压排汽溢流阀21进入热网加热器16；中压供汽由高压进汽调节阀11调节，辅助以中压供汽液控调节阀19调节；低压蒸汽由中压进汽调节阀13调节，辅助以二号低压供汽液控调节阀22调节，此工况下采暖用蒸汽由低压旁路减温减压阀18减温减压后反向流动至热网加热器16，采暖负荷使用蒸汽量由中压排汽溢流阀21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。