[发明专利]循环水直连余热供热与抽汽供热耦合的热电联产供热系统

摘要

本发明公开了热电设计与控制技术领域中的一种循环水直连余热供热与抽汽供热耦合的热电联产供热系统。包括汽轮机中压缸、连通管阀门、汽轮机低压缸、冷却塔/空冷岛、凝汽器、供热抽汽阀门、热网加热器、近端热网和远端热网；汽轮机中压缸的出口分别通过连通管阀门和供热抽汽阀门与汽轮机低压缸的入口和热网加热器的入口相连；汽轮机低压缸的出口与凝汽器的入口相连；凝汽器的出口分别与冷却塔/空冷岛的入口、近端热网的入口以及热网加热器的入口相连；热网加热器的出口与远端热网的入口相连；远端热网的出口与近端热网的出口合并后，与凝汽器的入口相连。本发明减少了冷源损失，解决了循环水直连余热供热不能远程输送的问题。

主权项

一种循环水直连余热供热与抽汽供热耦合的热电联产供热系统，其特征是所述系统包括汽轮机中压缸(1)、连通管阀门(2)、汽轮机低压缸(3)、冷却塔/空冷岛(4)、凝汽器(5)、供热抽汽阀门(6)、热网加热器(7)、近端热网(8)和远端热网(9)；所述汽轮机中压缸(1)的出口通过连通管阀门(2)与汽轮机低压缸(3)的入口相连，并且汽轮机中压缸(1)的出口还通过供热抽汽阀门(6)与热网加热器(7)的入口相连；所述汽轮机低压缸(3)的出口与凝汽器(5)的入口相连；所述凝汽器(5)的出口分别与冷却塔/空冷岛(4)的入口、近端热网(8)的入口以及热网加热器(7)的入口相连；所述热网加热器(7)的出口与远端热网(9)的入口相连；所述远端热网(9)的出口与近端热网(8)的出口合并后，再与凝汽器(5)的入口相连；所述近端热网包括近端热网散热器(11)；所述凝汽器(5)的出口与近端热网散热器(11)的入口相连；所述远端热网(9)的出口与近端热网散热器(11)的出口合并后，再与凝汽器(5)的入口相连；所述远端热网包括热力站(10)和远端热网散热器(12)；所述热网加热器(7)的出口与热力站(10)的入口相连；所述热力站(10)的出口与远端热网散热器(12)的入口相连；所述远端热网散热器(12)的出口与近端热网散热器(11)的出口合并后，再与凝汽器(5)的入口相连，或远端热网散热器(12)的出口与近端热网(8)的出口合并后，再与凝汽器(5)的入口相连；所述系统的工作方式为蒸汽从汽轮机中压缸(1)的出口排出后分为两股，一股通过连通管阀门(2)进入汽轮机低压缸(3)继续做功发电，另一股通过供热抽汽阀门(6)进入热网加热器(7)加热热网水；凝汽器(5)在供热系统中具有双重作用，一方面凝结汽轮机低压缸(3)的排汽，形成真空；另一方面利用排汽放出的汽化潜热加热热网水；热网水在凝汽器(5)被加热后，分为两股，一股提供给近端热网(8)，另一股进入热网加热器(7)中，梯级加热，利用供热抽汽加热继续升温后为远端热网(9)供热；远端热网(9)的回水与近端热网(8)的回水汇合进入凝汽器(5)构成循环；凝汽器(5)和热网加热器(7)的凝结水进入汽轮机回热系统；冷却塔/空冷岛(4)通过调整上塔/岛的水量以调整热网水温度和流量参数；根据输运能耗的高低，将热网分成远端热网(9)与近端热网(8)，其远、近划分考虑热网循环水直连余热供热小温差输运泵功和当地热用户散热器类型及分布标准；对近端热网(8)以循环水直供模式进行供热，近端热网(8)的热用户全部采用高效散热器，近端热网水只有凝汽器(5)加热；远端热网(9)的热网水，先后由凝汽器(5)和热网加热器(7)进行逐级加热；热网系统包含传统热力站供暖和高效散热器供暖两种形式；传统热力站(10)用来满足远端老旧建筑采用暖气片型散热器热用户的供暖需求；热力站(10)出口较低温度的回水与远端热网散热器(12)相连，分级利用热网水热量；远端热网(9)的热网水被逐级加热，其先在凝汽器(5)中由40℃提升到60℃，而后由热网加热器(7)利用汽轮机抽汽提升到120℃；远端热网(9)供热过程中，由传统热力站(10)利用高温段热量，温度由120℃降至60℃，满足老旧建筑供热需求，而后60℃回水进入远端热网散热器(12)，温度由60℃降至40℃，与近端热网散热器(11)的40℃回水汇合进入凝汽器，形成循环；远端热网(9)中，热力站(10)与远端热网散热器(12)并存，不仅实现了能量梯级利用，而且满足了具有不同供热要求的热用户，使系统的适用性更为广泛。