利用辅机循环水余热的空冷高背压供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了属于热交换技术领域的利用辅机循环水余热的空冷高背压供热系统。该供热系统由高压缸、中压缸和低压缸组成的空冷机组，空冷机组的排汽管通过排汽阀连通空冷岛和供热凝汽器，热网的出水管同时连接供热凝汽器的进水管和电动热泵的高温水进水管。本实用新型专利技术以高背压供热机组为基础，利用电动热泵提取电厂辅机循环水系统中的热量，将辅机循环水供热系统耦合到高背压供热系统之中，在不改变机组侧运行参数的前提下，达到提高现有的空冷高背压机组的供热能力、提升供热量和供电量比例调节的灵活性、实现热电厂深度电负荷调峰、回收利用辅机循环水余热、节能降耗的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于热交换
，特别涉及一种利用辅机循环水余热的空冷高背压供热系统。
技术介绍
能源互联网背景下，新能源及分布式能源系统得到充分发展，传统火电机组负荷率持续下降。随着城市化进程加快，北方地区集中供热面积快速增长，全社会用热需求持续增加，电和热作为能源互联网的两种重要终端产品，其需求侧变化直接影响到供给侧的结构和变化。热电厂作为城市的能源供应中心，及时应对电和热的需求变化是其面临的主要问题。现行的空冷高背压供热机组，若想提高其供热能力，就必须增加其运行的背压，不利于机组的安全性和经济性。而其辅机循环水的余热总量大、品位低，且通常通过机力通风冷却塔直接排放到环境中，造成了能量的大量浪费，不利于节能降耗。目前我国的大型抽凝热电机组，供热抽汽温度多在200-300℃温度范围内，这与热网130℃的温度水平仍然很不匹配；现行热网的设计供回水温度在130/70℃的温度水平，相对于采暖18℃室温水平，温度差别较大，热网与热用户的品位失衡问题突出且一直没有改善。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足提出一种利用辅机循环水余热的空冷高背压供热系统，该供热系统由高压缸1、中压缸2和低压缸3组成的空冷机组，其特征在于，所述空冷机组的排汽管通过A排汽阀4连通空冷岛5，且通过B排汽阀6并联连通供热凝汽器7，热网8的出水管同时连接供热凝汽器7的进水管和电动热泵9的高温水进水管，热网8的进水管连接供热凝汽器7的出水管，并通过第一热水阀10连接电动热泵9的高温水出水管，辅机循环水出水管11连接机力通风冷却塔12的进水管，并通过第二热水阀13连接电动热泵9的低温水进水管，机力通风冷却塔12的出水管和电动热泵9的低温水出水管均与辅机循环水回水管14相连。所述供热凝汽器7的出汽口通过凝结水阀15连接空冷岛出水管道。所述高背压供热系统的工作范围为7-35kPa。所述高背压供热系统供热模式为低参数直供模式，热网循环水进入热网前的温度为60-80℃。本技术的有益效果是以高背压供热机组为基础，利用电动热泵提取电厂辅机循环水系统中的热量，将辅机循环水供热系统耦合到高背压供热系统之中，在不改变机组侧运行参数的前提下，达到提高现有的空冷高背压机组的供热能力、提升供热量和供电量调节的灵活性、实现热电厂深度电负荷调峰、回收利用辅机循环水余热、节能降耗的目的；相对于普通的高背压供热机组而言，主要有以下优势：(1)避免了普通电厂采用机力通风冷却塔的方式进行辅机循环水冷却而造成的热量损失，实现了辅机循环水系统的余热利用，提高了整个电厂的热效率及热经济性。(2)在基本不改变机组侧结构和运行参数的前提下，提升了机组的供热能力，同时电动热泵的采用增加了电能向热能的转化，可灵活调节供电量和供热量，比传统火电机组更能适应新能源大规模并网后热负荷及电负荷的需求特点。(3)避免了高背压供热机组因需要增加供热能力而进一步提升机组背压带来的安全性问题。(4)相对于普通空冷高背压供热机组，在相同的外界热负荷下，由于辅机循环冷却水余热的利用，主机排汽供热量减少，可进一步降低机组背压，提高电厂的发电效率。(5)此系统采用低参数直供模式供热，热网循环水进入热网前的温度为60-80℃，解决了热网与热用户的品位失衡问题。附图说明图1为空冷高背压供热系统的结构示意图。图中，1.高压缸，2中压缸，3.低压缸，4.A排汽阀，5.空冷岛，6.B排汽阀，7.供热凝汽器，8.热网，9.电动热泵，10.第一热水阀，11.辅机循环水出水管，12.机力通风冷却塔，13.第二热水阀，14.辅机循环水回水管，15.凝结水阀。具体实施方式本技术提出一种利用辅机循环水余热的空冷高背压供热系统，下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1所示的空冷高背压供热系统的结构示意图。该供热系统由高压缸1、中压缸2和低压缸3组成的空冷机组。所述空冷机组的排汽管通过A排汽阀4连通空冷岛5，且通过B排汽阀6并联连通供热凝汽器7，热网8的出水管同时连接供热凝汽器7的进水管和电动热泵9的高温水进水管，热网8的进水管连接供热凝汽器7的出水管，并通过第一热水阀10连接电动热泵9的高温水出水管，辅机循环水出水管11连接机力通风冷却塔12的进水管，并通过第二热水阀13连接电动热泵9的低温水进水管，机力通风冷却塔12的出水管和电动热泵9的低温水出水管均与辅机循环水回水管14相连。本技术以高背压供热机组为基础，利用电动热泵提取电厂辅机循环水系统中的热量，将辅机循环水供热系统耦合到高背压供热系统之中，在不改变机组侧运行参数的前提下，本供热系统在供热期，关闭通往空冷岛5的A排汽阀4，开启通往供热凝汽器7的B排汽阀6，开启通往热网8进水口的第一热水阀10，开启通往电动热泵9的第二热水阀13，开启电动热泵9，开启通往空冷岛5出水管道的凝结水阀15，空冷机组背压升高到7-35kPa，热网循环水的回水45-55℃、流量6000t/h，通过热网8的出水管分别流入供热凝汽器7和电动热泵9进行吸热、混合后升温到60-80℃，升温后的热网循环水分别通过供热凝汽器7的出水管和电动热泵9的高温水出水管进入热网8供热后，再回到供热凝汽器7和电动热泵9，构成一个循环。需要增大供热量与供电量的比值时，可以调大第二热水阀13，同时增加电动热泵9的功率，使一部分厂用电转化为热网循环水的热能，并回收更多的辅机循环水余热，来达到增大供热量与供电量的比值的目的。供热期结束后，开启通往空冷岛5的A排汽阀4，关闭通往供热凝汽器7的B排汽阀6，关闭通往热网8进水口的第一热水阀10，关闭通往电动热泵9的第二热水阀13，关闭电动热泵9，关闭通往空冷岛5出水管道的凝结水阀15，机组切换到纯凝运行。本技术解决了空冷高背压供热电厂面对低电负荷和高热负荷的特殊需求，以充分进行余热回收利用为前提，在安全、经济的机组运行工况下，满足低电负荷和高热负荷的要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用辅机循环水余热的空冷高背压供热系统，该供热系统由高压缸(1)、中压缸(2)和低压缸(3)组成的空冷机组，其特征在于，所述空冷机组的排汽管通过A排汽阀(4)连通空冷岛(5)，且通过B排汽阀(6)并联连通供热凝汽器(7)，热网(8)的出水管同时连接供热凝汽器(7)的进水管和电动热泵(9)的高温水进水管，热网(8)的进水管连接供热凝汽器(7)的出水管，并通过第一热水阀(10)连接电动热泵(9)的高温水出水管，辅机循环水出水管(11)连接机力通风冷却塔(12)的进水管，并通过第二热水阀(13)连接电动热泵(9)的低温水进水管，机力通风冷却塔(12)的出水管和电动热泵(9)的低温水出水管均与辅机循环水回水管(14)相连。

【技术特征摘要】
1.一种利用辅机循环水余热的空冷高背压供热系统，该供热系统由高压缸(1)、中压缸(2)和低压缸(3)组成的空冷机组，其特征在于，所述空冷机组的排汽管通过A排汽阀(4)连通空冷岛(5)，且通过B排汽阀(6)并联连通供热凝汽器(7)，热网(8)的出水管同时连接供热凝汽器(7)的进水管和电动热泵(9)的高温水进水管，热网(8)的进水管连接供热凝汽器(7)的出水管，并通过第一热水阀(10)连接电动热泵(9)的高温水出水管，辅机循环水出水管(11)连接机力通风冷却塔(12)的进水管，并通过第二热水阀(13)连接电动热泵(9)的低温...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇平，冯澎湃，时斌，杨志平，王宁玲，戈志华，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：新型
国别省市：北京;11