[發明專利]一種靈活調控燃煤供熱電廠汽輪機進汽的供熱系統

有效

• 申請號: 201910078916.1
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109779705B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 馬紅和;李軍;周璐;馬素霞
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K13/02;F01D15/10;F24D3/10;F24D19/10
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 楊陳鳳

1.一種靈活調控燃煤供熱電廠汽輪機進汽的供熱系統，其特征在于，包括三種并聯的供熱方式，第一種供熱方式是通過中壓缸排汽與一級管網給水進行換熱，第二種供熱方式是通過主蒸汽、再熱蒸汽和中壓缸排汽與一級管網給水進行換熱，第三種供熱方式是通過主蒸汽和再熱蒸汽與一級管網給水進行換熱；

該系統包括鍋爐、第一減壓加濕器、高壓缸、第二減壓加濕器、中壓缸、低壓缸、發電機、冷凝器、凝結水泵、除氧器、第三表面式換熱器、第二表面式換熱器、第一表面式換熱器、給水泵、熱網換熱器和循環水泵，鍋爐中至少包括省煤器、過熱器和再熱器三個受熱面；

過熱器出口和第一減壓加濕器入口連接，第一減壓加濕器出口經第一電磁閥和第一表面式換熱器熱流體入口連接，第一表面式換熱器熱流體出口和再熱器入口連接；

過熱器出口經第四電磁閥和高壓缸入口連接，高壓缸出口和再熱器入口連接，再熱器出口和第二減壓加濕器入口連接，第二減壓加濕器出口經第二電磁閥和第二表面式換熱器熱流體入口連接，第二表面式換熱器熱流體出口和除氧器入口連接；

再熱器出口經第五電磁閥和中壓缸入口連接，中壓缸出口經第三電磁閥和第三表面式換熱器熱流體入口連接，第三表面式換熱器熱流體出口和除氧器入口連接；

中壓缸出口經蝶閥和低壓缸入口連接，低壓缸出口和冷凝器熱流體入口連接，冷凝器熱流體出口經凝結水泵和除氧器入口連接，除氧器出口經給水泵和省煤器入口連接；

熱網換熱器一級管網出水口和循環水泵入口連接，循環水泵出口經第三截止閥和第三表面式換熱器冷流體入口連接，第三表面式換熱器冷流體出口經第一截止閥和熱網換熱器一級管網回水口連接；

循環水泵出口經第四截止閥和第二表面式換熱器冷流體入口連接；

第三表面式換熱器冷流體出口經第二截止閥和第二表面式換熱器冷流體入口連接，第二表面式換熱器冷流體出口和第一表面式換熱器冷流體入口連接，第一表面式換熱器冷流體出口和熱網換熱器一級管網回水口連接；

二級管網回水輸入和熱網換熱器二級管網回水口連接，二級管網給水輸出和熱網換熱器二級管網出水口連接。

2.根據權利要求1所述的靈活調控燃煤供熱電廠汽輪機進汽的供熱系統，其特征在于，所述主蒸汽是指經鍋爐中的過熱器加熱后的高溫高壓蒸汽，再熱蒸汽是指經鍋爐中的再熱器進行再熱后的蒸汽，中壓缸排汽是指經中壓缸做功后的排汽。

3.根據權利要求2所述的靈活調控燃煤供熱電廠汽輪機進汽的供熱系統，其特征在于，所述第四電磁閥和第五電磁閥的開度互相關聯，使汽輪機高壓缸、中壓缸產生的軸向推力最小。

4.根據權利要求3所述的靈活調控燃煤供熱電廠汽輪機進汽的供熱系統，其特征在于，一級管網回水和二級管網回水在熱網換熱器中換熱。

5.根據權利要求4所述的靈活調控燃煤供熱電廠汽輪機進汽的供熱系統，其特征在于，三種供熱方式中，均可通過調節低壓缸入口蝶閥開度，滿足低壓缸最小進汽量的要求，保證燃煤供熱電廠汽輪機的安全運行。

6.根據權利要求5所述的靈活調控燃煤供熱電廠汽輪機進汽的供熱系統，其特征在于，系統中的換熱器均為表面式換熱器。

7.根據權利要求6所述的靈活調控燃煤供熱電廠汽輪機進汽的供熱系統，其特征在于，該系統的三種供熱方式的切換控制過程如下：

1）當熱負荷和電負荷均為基本負荷時，系統采用第一種供熱方式：關閉第一電磁閥和第二電磁閥，開啟第四電磁閥、第五電磁閥、第三電磁閥和蝶閥，工質在過熱器中加熱成高溫高壓主蒸汽，而后進入高壓缸做功，高壓缸排汽在再熱器中再熱后進入中壓缸做功，一部分中壓缸排汽在第三表面式換熱器中和一級管網給水進行換熱，換熱后的蒸汽進入除氧器；另一部分中壓缸排汽進入低壓缸做功，進而帶動發電機發電，做功后的乏汽進入冷凝器凝結成液態水，而后通過凝結水泵送入除氧器，再經給水泵送入省煤器，完成工質循環；關閉第二截止閥和第四截止閥，開啟第一截止閥和第三截止閥，一級管網給水通過循環水泵送入第三表面式換熱器，并在第三表面式換熱器中和中壓缸排汽進行換熱，換熱后的給水返回熱網換熱器，完成一級管網給水循環；

2）當熱負荷較高而電負荷較低時，系統采用第二種供熱方式：開啟第一電磁閥、第四電磁閥、第二電磁閥、第五電磁閥、第三電磁閥和蝶閥，工質在過熱器中加熱成高溫高壓主蒸汽，一部分主蒸汽通過第一減壓加濕器減壓加濕后在第一表面式換熱器中和一級管網給水進行換熱，換熱后的蒸汽進入再熱器進行再熱；另一部分主蒸汽進入高壓缸做功，做功后的乏汽進入再熱器進行再熱；一部分再熱蒸汽通過第二減壓加濕器減壓加濕后在第二表面式換熱器中和一級管網給水進行換熱，換熱后蒸汽進入除氧器；另一部分再熱蒸汽進入中壓缸做功；一部分中壓缸排汽在第三表面式換熱器中和一級管網給水進行換熱，換熱后的蒸汽進入除氧器；另一部分中壓缸排汽進入低壓缸做功，進而帶動發電機發電，做功后的乏汽進入冷凝器凝結成液態水，而后通過凝結水泵送入除氧器，再經給水泵送入省煤器，完成工質循環；關閉第一截止閥和第四截止閥，開啟第二截止閥和第三截止閥，一級管網給水通過循環水泵依次送入第三表面式換熱器、第二表面式換熱器和第一表面式換熱器，并在第三表面式換熱器、第二表面式換熱器、第一表面式換熱器中分別和中壓缸排汽、再熱蒸汽、過熱蒸汽進行換熱，換熱后給水返回熱網換熱器，完成一級管網給水循環；

3）當熱負荷為尖峰負荷而無電負荷時，系統采用第三種供熱方式：關閉第四電磁閥和第五電磁閥，開啟第一電磁閥和第二電磁閥，工質在過熱器中加熱成高溫高壓主蒸汽，主蒸汽通過第一減壓加濕器減壓加濕后在第一表面式換熱器中和一級管網給水進行換熱，換熱后的蒸汽送入再熱器中進行再熱，再熱蒸汽通過第二減壓加濕器減壓加濕后在第二表面式換熱器中和一級管網給水進行換熱，換熱后的蒸汽進入除氧器，再經給水泵送入省煤器，完成工質循環；關閉第一截止閥、第二截止閥和第三截止閥，開啟第四截止閥，一級管網給水通過循環水泵依次送入第二表面式換熱器和第一表面式換熱器，并在第二表面式換熱器、第一表面式換熱器中分別和再熱蒸汽、過熱蒸汽進行換熱，換熱后給水返回熱網換熱器，完成一級管網給水循環。