[發明專利]熱效率優化汽水換熱首站及其運行方法

有效

• 申請號: 201610267835.2
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105757759B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 龍仕軍;徐傳海;王志軍;盧柏春;謝網度;郭長城;劉彥輝
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司
• 主分類號: F24D3/02
• 分類號: F24D3/02;F24D3/10;F24D19/00;F24D19/10
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

本發明公開了一種熱效率優化汽水換熱首站及其運行方法。第一熱交換器熱源有三部分，其中第三部分為汽水換熱首站第二、第三熱交換器的凝結水出口設一個疏水擴容器；利用疏水擴容器收集高壓蒸汽冷凝換熱后的高壓冷凝水、回收二次蒸發產生的蒸汽，進入第一熱交換器進行二次換熱，充分利用能源。本發明通過高溫水供水管道首端的溫度測量儀控制高溫水回水管道的電動調節閥。通過這樣的設計，根據汽水換熱首站用戶需求換熱量的變化及時調整高溫供水的溫度，本發明僅在第一熱交換器備用加熱蒸汽的旁路管道設壓力調節閥，三個熱交換器其余的加熱蒸汽管道不設調壓閥，保證熱交換器進口蒸汽壓降小，換熱溫差大，進而保證僅需較小的熱交換器換熱面積。

技術領域

本發明涉及供暖系統，特別指一種熱效率優化汽水換熱首站及其運行方法。

背景技術

汽水換熱首站為居民供暖系統的核心組成部分。汽水換熱首站通常與火力發電廠匹配設置，將火電廠汽輪機發電做功的蒸汽進行再次利用。火電廠發電循環出的蒸汽相比供暖需求壓強，溫度較高，直接運用于汽水換熱首站的熱交換器，效率有限，且不利于設備的長期穩定的運行，同時由于居民供暖需求的熱負荷存在一定的波動，現在的汽水換熱首站面對復雜的供熱需求存在著熱效率低下的問題。

為方便描述，以某項目的冬季熱負荷總量為40MW為例。

(1)常規的汽-水換熱首站，熱網循環水泵一般采用2×100％電動循環水泵，一臺運行，一臺備用，電機采用變頻調節；熱交換器一般采用2×75％熱負荷，換熱量30MW。當用戶側熱負荷低于30MW時，僅一臺熱交換器運行即可；當用戶側的熱負荷在30MW至滿負荷40MW時，應由兩臺熱交換器各自承擔50％的熱負荷。在用戶熱負荷變小時，可通過調節熱交換器入口處蒸汽調節閥調節進入換熱器的蒸汽量，使高溫供水溫度維持在所需水平。

此系統存在兩個基本問題：①、循環水泵采用電動形式，運行費用比較大，且電機變頻器初投資較大；②、當用戶熱負荷遠低于30MW時，從熱負荷調節方面，不夠靈活便利。

(2)第二種系統，熱網循環水泵采用2×100％循環水泵，其中一臺為汽輪機驅動，平時正常運行，1臺為電機驅動，作為備用；熱交換器仍然采用2×75％熱負荷，換熱量30MW。正常工況下，熱源過熱蒸汽驅動汽動循環水泵后的低品質蒸汽接入其中一臺換熱器(第一換熱器)進行換熱，該換熱器承擔一小部分熱負荷，約25％，另外一臺換熱器(第二換熱器)則直接接熱源過熱蒸汽，承擔一大部分熱負荷，約75％。

此系統存在一個基本問題：該系統設置汽動循環水泵的目的在于降低運行費用，正常工況長期運行，當用戶熱負荷需要超過30％最大熱負荷時，需要同時運行兩臺換熱器，運行時間相對較長，且第二換熱器持續滿負荷運行，設備壽命將受到影響，且該系統的運行調節不夠合理。

發明內容

本發明的第一目的在于克服現有的汽水換熱首站熱效率低下而提供一種熱效率優化汽水換熱首站。本發明的第二目的在于提供應用上述熱效率優化汽水換熱首站的運行方法。

本發明的第一目的在是按如下技術方案實現的：

熱效率優化汽水換熱首站，包括第一熱交換器；所述第一熱交換器的蒸汽輸入端通過第二電動蝶閥與自廠區蒸汽主管道相連接；所述第一熱交換器的蒸汽輸入端還通過第十五電動蝶閥與汽動循環水泵的蒸汽輸出端相連接；所述第一熱交換器的蒸汽輸入端還與疏水擴容器的蒸汽輸出端相連接；

所述第一熱交換器的蒸汽凝結水輸出端通過疏水器與凝結水回流管道相連接；所述第一熱交換器的高溫水輸入端通過第七電動蝶閥與高溫水回水輸入管道相連接；所述第一熱交換器的高溫水輸出端與高溫水供水管道相連接；