[发明专利]热水锅炉的热电联产系统及其供热方法

说明书

技术领域

本发明属于热电联产的技术领域，尤其是涉及一种热水锅炉的热电联产系统及其供热方法。

背景技术

现有的工业锅炉热电联产技术，一般指的是蒸汽进背压汽轮机做功发电，做完功的蒸汽再满足热需求；或者采用抽汽式机组，一部分蒸汽进行发电，一部分蒸汽进行供热。由于发电汽轮机的限制，此种热电联产仅适合用于集中式大范围热需求用户，蒸汽量比较大的场合。

但一些生产供热锅炉采用的是热水炉，但生产生活所用的热水参数较锅炉额定参数低，锅炉经常处于压火运行状态，工作效率较低，能源利用率不高。若使锅炉在额定状态工作时，又会破坏现有的热网平衡。

发明内容

本发明为了解决热水锅炉未能满负荷工作而造成的效率低下、能耗较高的问题，而提供一种热水锅炉的热电联产系统及其供热方法。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的热水锅炉的热电联产系统，包括锅炉、发电系统与热网系统，所述的锅炉通过供水管路与发电系统连接，锅炉将热水输送至发电系统，热水向发电系统提供热能；所述的发电系统通过供水管路连接热网系统，发电系统向热网系统输出降温热水并提供热能；所述的热网系统通过回水管路连接发电系统，热网系统将冷水输送至发电系统，冷水吸收发电系统释放的热能；所述的发电系统通过回水管路连接锅炉，发电系统向锅炉输出预加热热水。

所述的发电系统包括蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器、油液分离器与有机工质泵，所述的蒸发器、膨胀机、冷凝器、油液分离器与有机工质泵通过管路依次连接并形成循环回路，膨胀机还连接有发电机。

所述的锅炉的出口连接有供水管路，供水管路经过发电系统的蒸发器，再与热网系统一次网的供水口连接。

所述的锅炉的出口与热网系统一次网的供水口还通过直接供水管路相连接。

所述的热网系统一次网的回水口连接有回水管路，回水管路经过发电系统的冷凝器，再与锅炉的入口连接。

所述的发电系统的冷凝器还通过回水管路连接省煤器入口，省煤器的出口与锅炉的入口相连接。

所述的锅炉出口与发电系统蒸发器间的供水管路上设有第一阀门，发电系统蒸发器与热网系统一次网供水口间的供水管路上设有第二阀门，锅炉出口与热网系统一次网供水口间的直接供水管路上设有第三阀门，发电系统冷凝器与锅炉入口间的回水管路上设有第四阀门，第四阀门与省煤器回路并联。

本发明的热水锅炉的热电联产供热方法，包括以下步骤：

步骤一，锅炉在工作状态下输出的热水，通过供水管路经过发电系统的蒸发器，蒸发器吸收热水释放的部分热能，热水温度降低达到热网系统一次网所需温度，形成降温热水；

步骤二，降温热水通过供水管路输送至热网系统一次网的供水口，降温热水在一次网内循环，并通过换热器为二次网提供热能，降温热水降温形成的冷水流向一次网的回水口；

步骤三，有机工质在有机工质泵的作用下，进入蒸发器吸收热能，再进入膨胀机做功并向发电机输出，发电机输出电能，有机工质膨胀输出功后进入冷凝器，冷凝器中的冷凝释放热量，然后有机工质经油液分离器处理回到有机工质泵，进行再次循环；

步骤四，冷水通过回水管路经过发电系统的冷凝器，冷水吸收冷凝器中冷凝释放的热量，冷水温度升高形成预加热热水；

步骤五，预加热热水通过回水管路输送至锅炉的入口，锅炉对预加热热水再次加热形成热水，进行循环使用。

所述的步骤一中锅炉在工作状态下输出的热水，通过直接供水管路输送至热网系统一次网的供水口。

所述的步骤五中预加热热水通过回水管路还输送至省煤器入口，经省煤器再次预热输送至锅炉的入口，锅炉对预热后的预加热热水进行加热形成热水，循环使用。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明在不改变现有热网平衡的前提下，增加锅炉热输出、提升效率，解决现阶段热水锅炉无法满负荷运行的问题。采用本供热方法进行初步热利用发电，可一定程度上缓和锅炉房的自用电，同时提高锅炉的工作效率、降低能耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中：

1：锅炉2：发电系统

3：热网系统4：供水管路

5：回水管路6：蒸发器

7：膨胀机8：发电机

9：冷凝器10：油液分离器

11：有机工质泵 12：直接供水管路

13：省煤器 14：第一阀门

15：第二阀门 16：第三阀门

17：第四阀门 18：一次网

19：二次网。