專利名稱：熱電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行循環(huán)水供暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及集中供暖技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種熱電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行循
環(huán)水供暖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)通常的供熱方法是采用蒸汽鍋爐或熱水鍋爐供熱；蒸汽鍋爐一般配套汽輪發(fā)電機(jī)，汽輪機(jī)采用抽汽式機(jī)組，將高品位蒸汽發(fā)電后再抽取部分蒸汽加熱供熱介質(zhì)水，在汽輪機(jī)中還有50 %以上的熱量在凝汽器中被循環(huán)冷卻水帶走，通過涼水塔冷卻排入大氣，造成巨大的冷源損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的是提供一種熱電廠汽輪機(jī)循環(huán)水供暖系統(tǒng)，將凝汽器作為一級(jí)加熱器，利用排汽的汽化潛熱加熱熱網(wǎng)循環(huán)水進(jìn)行供暖，而將排汽的汽化潛熱加以利用，使熱電廠的熱效率大大提高。
本發(fā)明專利的技術(shù)方案包括汽輪機(jī)、凝汽器、二級(jí)熱網(wǎng)系統(tǒng)、冷卻塔；其特征是
一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)與二級(jí)熱網(wǎng)系統(tǒng)通過一個(gè)均壓管直接連接構(gòu)成兩級(jí)泵系統(tǒng)；所述的一
級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)是裝有凝汽器出水電動(dòng)閥14的管線與均壓管連接，均壓管通過裝有一
級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)泵和熱網(wǎng)回水電動(dòng)閥的管線與冷卻塔循環(huán)水池連接，汽輪機(jī)凝汽器一端也連接
冷卻塔循環(huán)水池，均壓管、輪機(jī)凝汽器共用的連接冷卻塔循環(huán)水池的管線上并聯(lián)裝有冷卻
塔來水電動(dòng)閥、冷卻塔來水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及冷卻塔變頻循環(huán)泵，汽輪機(jī)凝汽器的另一端與冷
卻塔相連接，連接管線上并聯(lián)裝有冷卻塔回水電動(dòng)閥和冷卻塔回水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；均壓管還
與尖峰加熱器連接，連接管路上裝有蒸汽加熱進(jìn)水閥、蒸汽加熱出水閥，均壓管與二級(jí)熱網(wǎng)
的旁路管線上有蒸汽加熱旁路閥；二級(jí)熱網(wǎng)與均壓管的回水管線上有熱網(wǎng)補(bǔ)水泵。 低真空運(yùn)行時(shí)，汽輪機(jī)凝汽器由原循環(huán)水冷卻系統(tǒng)切換到一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)水供熱系
統(tǒng)，將原排入大氣中的熱量通過一級(jí)、二級(jí)熱網(wǎng)系統(tǒng)送到熱用戶。熱網(wǎng)中的熱用戶相當(dāng)于冷
卻塔，循環(huán)水在汽輪機(jī)凝汽器中吸收熱量送到熱用戶散熱后，再到汽輪機(jī)凝汽器吸收循環(huán)，
汽輪機(jī)冷凝器相當(dāng)于總換熱站的熱交換器。供熱面積或溫度與電廠負(fù)荷靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)可實(shí)
現(xiàn)供熱系統(tǒng)面積或溫度的靈活調(diào)節(jié)。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用進(jìn)行汽輪機(jī)低真空運(yùn)行，將汽輪機(jī)凝汽器作為一級(jí)加熱器，利用排汽的汽化潛熱加熱熱網(wǎng)循環(huán)水進(jìn)行供暖，從而將排汽的汽化潛熱加以利用，消除了冷源損失，使熱電廠的熱效率從50%提高到80%以上。以50麗規(guī)模熱電廠計(jì)算，非采暖期熱電比為83. 98 % ，機(jī)組熱效率為40. 6 % ;采暖期熱電比為368 % ，機(jī)組熱效率為84. 24% 。改造后噸汽少發(fā)電15. 3KW，扣除少發(fā)電量，每小時(shí)可節(jié)約標(biāo)煤約6噸，采暖期按120天算共可節(jié)約標(biāo)煤17280噸，約折合人民幣691. 2萬元，在120天的采暖期中，停用冷卻塔可節(jié)約水188640噸，約折合人民幣188640X1. 2 = 22. 6368萬元；停用冷卻塔循環(huán)水泵可節(jié)電1526400KWh，約折合人民幣1526400X0. 3 = 45. 792萬元，三項(xiàng)合計(jì)共節(jié)約人民幣約760萬兀c


圖1為本發(fā)明的凝汽器循環(huán)水系統(tǒng)與熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)連接示意圖
具體實(shí)施方式
圖中
均壓管熱用戶
冷卻塔變頻循環(huán)泵熱力站變頻泵
10冷卻塔來水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥12冷卻塔回水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥14凝汽器出水電動(dòng)閥16蒸汽加熱出水閥 1汽輪機(jī)凝汽器 2
3 —級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)泵 4
5 尖峰加熱器 6
7 熱網(wǎng)補(bǔ)水泵 8
9冷卻塔來水電動(dòng)閥
11冷卻塔回水電動(dòng)閥
13熱網(wǎng)回水電動(dòng)閥
15蒸汽加熱進(jìn)水閥
17蒸汽加熱旁路閥 從圖1中可知包括汽輪機(jī)、凝汽器、二級(jí)熱網(wǎng)系統(tǒng)、冷卻塔；其特征是；一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)與二級(jí)熱網(wǎng)系統(tǒng)通過一個(gè)均壓管直接連接構(gòu)成兩級(jí)泵系統(tǒng)；所述的一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)是裝有凝汽器出水電動(dòng)閥14的管線與均壓管2連接，均壓管2通過裝有一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)泵3和熱網(wǎng)回水電動(dòng)閥13的管線與冷卻塔循環(huán)水池連接，汽輪機(jī)凝汽器1 一端也連接冷卻塔循環(huán)水池，均壓管2、輪機(jī)凝汽器1共用的連接冷卻塔循環(huán)水池的管線上并聯(lián)裝有冷卻塔來水電動(dòng)閥9、冷卻塔來水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥10及冷卻塔變頻循環(huán)泵6，汽輪機(jī)凝汽器1的另一端與冷卻塔相連接，連接管線上并聯(lián)裝有冷卻塔回水電動(dòng)閥11和冷卻塔回水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥12 ;均壓管2還與尖峰加熱器5連接，連接管路上裝有蒸汽加熱進(jìn)水閥15、蒸汽加熱出水閥16，均壓管2與二級(jí)熱網(wǎng)的旁路管線上有蒸汽加熱旁路閥17 ;二級(jí)熱網(wǎng)與均壓管2的回水管線上有熱網(wǎng)補(bǔ)水泵7。 低真空運(yùn)行時(shí)，由汽輪機(jī)出來的乏汽在凝汽器汽側(cè)中冷凝將凝汽器水側(cè)循環(huán)水加熱變?yōu)闊崴螅瑥哪鞒鏊妱?dòng)閥14進(jìn)入均壓管后，再經(jīng)蒸汽加熱旁路閥17進(jìn)入二級(jí)熱網(wǎng)，供熱用戶取暖后，回至均壓管，經(jīng)一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)泵3和熱網(wǎng)回水電動(dòng)閥13、冷卻塔來水電動(dòng)閥9送至冷卻塔，供循環(huán)使用。 供熱面積或溫度和電廠負(fù)荷靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)是汽輪機(jī)凝汽器1 一端通過裝有冷卻塔來水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥10的管線連接冷卻塔變頻循環(huán)泵6，另一端還與冷卻塔回水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥12連接的系統(tǒng)。當(dāng)供熱初、末期或供熱面積小時(shí)，關(guān)閉冷卻塔來水電動(dòng)閥9，開啟冷卻塔變頻循環(huán)泵6及冷卻塔來水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥IO，將一部分涼水送入汽輪機(jī)凝汽器1將多余的熱量帶到冷卻塔；當(dāng)嚴(yán)寒期或供熱面積大時(shí)熱量不夠時(shí)，關(guān)閉蒸汽加熱旁路閥17，打開蒸汽加熱進(jìn)水閥15和蒸汽加熱出水閥16，開啟尖峰加熱器5，加大供應(yīng)熱量。
原汽輪機(jī)凝汽器冷卻循環(huán)系統(tǒng)是由汽輪機(jī)凝汽器1、冷卻塔變頻循環(huán)泵6、冷卻塔來水電動(dòng)閥9、冷卻塔回水電動(dòng)閥11組成的系統(tǒng)。 當(dāng)出現(xiàn)危及電廠汽輪機(jī)正常工作的特殊情況時(shí)，可以通過關(guān)閉凝汽器出水電動(dòng)閥
414，斷開"凝汽器循環(huán)冷卻換熱系統(tǒng)"與"均壓管"的連接，恢復(fù)原汽輪機(jī)凝汽器冷卻循環(huán)系 統(tǒng)運(yùn)行；而二級(jí)熱網(wǎng)系統(tǒng)可仍用原供熱系統(tǒng)(即通過尖峰加熱器5供應(yīng)熱量)獨(dú)立循環(huán)運(yùn) 行。 在兩種不同運(yùn)行工況下可實(shí)現(xiàn)不停車切換運(yùn)行，運(yùn)行過程中的切換程序如下
1.從正常工況切換到供暖工況運(yùn)行的步驟 (1).將該機(jī)組的冷油器、空冷器的冷卻水切換到工業(yè)水冷卻系統(tǒng)。
(2).根據(jù)具體情況，將汽輪機(jī)組的主抽、汽封加熱器冷卻水切換到除鹽水運(yùn)行。
(3)通知首站啟動(dòng)熱網(wǎng)循環(huán)泵。
(4)待首站熱網(wǎng)循環(huán)泵正常后，降低機(jī)組電負(fù)荷(降至額定負(fù)荷的80%左右)。
(5).緩慢關(guān)閉涼水塔來水電動(dòng)閥和涼水塔回水電動(dòng)閥，同時(shí)緩慢開啟熱網(wǎng)回水電 動(dòng)閥和凝汽器出水電動(dòng)閥。 (6在切換過程中一定要注意控制兩系統(tǒng)壓力基本保持一致，確保凝汽器不超壓。
(7).要保證整個(gè)過程中機(jī)組的循環(huán)水量及其水溫上升速度不要太快，每小時(shí)溫升
不超5t: (8).要及時(shí)打開排氣門對(duì)凝汽器水側(cè)進(jìn)行排氣。
(9).根據(jù)凝汽器出口水溫，通過冷卻塔來水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥10和冷卻塔回水電動(dòng)調(diào) 節(jié)閥12來調(diào)整循環(huán)水量，保證供熱溫度和電廠負(fù)荷。
2.從低真空運(yùn)行切換到正常工況的步驟
(1)降低電負(fù)荷(降至額定負(fù)荷的80%左右)。
(2)啟動(dòng)冷卻塔變頻循環(huán)水泵后，.緩慢開啟冷卻塔來水電動(dòng)閥和涼水塔回水電
動(dòng)閥，同時(shí)緩慢關(guān)閉熱網(wǎng)回水電動(dòng)閥和凝汽器出水電動(dòng)閥。
(3).上述過程應(yīng)根據(jù)回水壓力情況保持凝汽器進(jìn)口壓力基本不變。
(4).要保證整個(gè)過程中機(jī)組的循環(huán)水量，其水溫下降速度不要太快。(每小時(shí)溫
升不超5tO (5).要及時(shí)打開排氣門對(duì)凝汽器水側(cè)進(jìn)行排氣。 (6).當(dāng)該機(jī)組凝結(jié)水溫度下降到50°C以下切換軸加的冷卻水，檢查機(jī)組正常后， 通知停熱網(wǎng)泵，系統(tǒng)恢復(fù)。
權(quán)利要求
一種熱電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行循環(huán)水供暖系統(tǒng)，包括汽輪機(jī)、凝汽器、二級(jí)熱網(wǎng)系統(tǒng)、冷卻塔；其特征是一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)與二級(jí)熱網(wǎng)系統(tǒng)通過一個(gè)均壓管直接連接構(gòu)成兩級(jí)泵系統(tǒng)；所述的一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)是裝有凝汽器出水電動(dòng)閥(14)的管線與均壓管(2)連接，均壓管(2)通過裝有一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)泵(3)和熱網(wǎng)回水電動(dòng)閥(13)的管線與冷卻塔循環(huán)水池連接，汽輪機(jī)凝汽器(1)一端也連接冷卻塔循環(huán)水池，均壓管(2)、輪機(jī)凝汽器(1)共用的連接冷卻塔循環(huán)水池的管線上并聯(lián)裝有冷卻塔來水電動(dòng)閥(9)、冷卻塔來水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(10)及冷卻塔變頻循環(huán)泵(6)，汽輪機(jī)凝汽器(1)的另一端與冷卻塔相連接，連接管線上并聯(lián)裝有冷卻塔回水電動(dòng)閥(11)和冷卻塔回水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(12)；均壓管(2)還與尖峰加熱器(5)連接，連接管路上裝有蒸汽加熱進(jìn)水閥(15)、蒸汽加熱出水閥(16)，均壓管(2)與二級(jí)熱網(wǎng)的旁路管線上有蒸汽加熱旁路閥(17)；二級(jí)熱網(wǎng)與均壓管2的回水管線上有熱網(wǎng)補(bǔ)水泵(7)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種熱電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行循環(huán)水供暖系統(tǒng)，其特征是當(dāng)?shù)驼婵者\(yùn)行時(shí)，由汽輪機(jī)出來的乏汽在凝汽器汽側(cè)中冷凝將凝汽器水側(cè)循環(huán)水加熱變?yōu)闊崴?，從凝汽器出水電?dòng)閥(14)進(jìn)入均壓管后，再經(jīng)蒸汽加熱旁路閥(17)進(jìn)入二級(jí)熱網(wǎng)，供熱用戶取暖后，回至均壓管，經(jīng)一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)泵(3)和熱網(wǎng)回水電動(dòng)閥(13)、冷卻塔來水電動(dòng)閥(9)送至冷卻塔，供循環(huán)使用。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種熱電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行循環(huán)水供暖系統(tǒng)，其特征是當(dāng)供熱初、末期或供熱面積小時(shí)，關(guān)閉冷卻塔來水電動(dòng)閥(9)，開啟冷卻塔變頻循環(huán)泵(6)及冷卻塔來水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(IO)，將一部分涼水送入汽輪機(jī)凝汽器(1)將多余的熱量帶到冷卻塔；當(dāng)嚴(yán)寒期或供熱面積大時(shí)熱量不夠時(shí)，關(guān)閉蒸汽加熱旁路閥(17)，打開蒸汽加熱進(jìn)水閥(15)和蒸汽加熱出水閥(16)，開啟尖峰加熱器(5)，加大供應(yīng)熱量。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種熱電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行循環(huán)水供暖系統(tǒng)，其特征是當(dāng)出現(xiàn)危及電廠汽輪機(jī)正常工作的特殊情況時(shí)，可以通過關(guān)閉凝汽器出水電動(dòng)閥(14)，斷開凝汽器與均壓管的連接，恢復(fù)原汽輪機(jī)凝汽器冷卻循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明屬于集中供暖技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種熱電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行循環(huán)水供暖系統(tǒng)。目前采用抽汽換熱供暖方式時(shí)，采暖用汽只占鍋爐產(chǎn)汽量的15％～30％，還有70％以上的凝汽熱量通過循環(huán)水由涼水塔排到大氣，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。本發(fā)明采用熱電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行循環(huán)水供暖系統(tǒng)，由凝汽器、一級(jí)熱網(wǎng)循環(huán)泵、均壓管、二級(jí)熱網(wǎng)系統(tǒng)及尖峰加熱器構(gòu)成，供熱面積或溫度和電廠負(fù)荷可實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)。將原來由熱電廠涼水塔排走的占總熱量50％以上的凝汽熱能回收利用；熱電廠熱效率從50％提高到80％以上。
文檔編號(hào)F24D3/02GK101769552SQ20081008027
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者何武勝, 俞飛, 常誠, 龐友, 張保成, 李云, 李國瑞, 樊亮 申請(qǐng)人:河北盛華化工有限公司