[發明專利]一種間接空冷機組高背壓供熱系統與調節方法

有效

• 申請號: 201910279825.4
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN109990362B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 馮征;殷培光;呂一農;崔青汝;劉雁賓;楊懷亮;劉東遠;任子芳;賈彥兵
• 申請（專利權）人: 福州怡輝電力設備有限公司
• 主分類號: F24D3/02
• 分類號: F24D3/02;F28B1/02
• 代理公司: 福州科揚專利事務所 35001
• 代理人: 何小星

一種間接空冷機組高背壓供熱系統與調節方法，所述系統主要包括汽輪機中壓缸、汽輪機低壓缸、高背壓凝汽器、低背壓凝汽器、循環水泵、間接空冷塔、熱網板式換熱器、熱網循環水泵、前置熱網凝汽器、蒸汽噴射器凝汽器、尖峰加熱器、蒸汽噴射器等。利用熱網板式換熱器對熱網回水進行第一級加熱，前置熱網凝汽器對熱網水進行第二級加熱，蒸汽噴射器凝汽器對熱網回水進行第三級加熱，尖峰加熱器對熱網回水進行第四級加熱，整個系統四級加熱，實現了能源梯級利用。該技術改造簡單造價低，并且在汽輪機本體不需做改造，系統彌補了板式換熱器端差較大的缺點，相比傳統間接空冷機組高背壓供熱改造，本發明應用后機組乏汽利用率增加，設備初投資減少。

技術領域

本發明涉及供熱系統，尤其是涉及一種間接空冷機組高背壓供熱系統與調節方法。

背景技術

近些年來，由于國家對電源項目建設的環境保護和節約用水的重視，采用空氣作為冷卻介質的空冷機組在電力建設中得到了快速的發展。空冷機組在我國華北、內蒙、新疆等地方被大量采用，有效的解決了富煤貧水地區的發電問題。隨著我國電站空冷系統的運行及推廣，其系統不需要冷卻水、傳熱溫差大、系統簡單、空氣量調節靈活可靠、抗腐蝕性強、占地面積小等優點已逐漸達成共識，與濕冷機組相比，空冷發電廠機組單位水耗僅為2kg/kWh，節水效果非常明顯，已成為北方缺水地區新建電廠首選的型式。

由于中國近些年來各地城鎮化進程加快，相應集中供暖的需求逐年增大，北方機組在發的電量和利用小時逐年下降的情況下，為了尋求利潤點，近些年也都加快了供熱改造的腳步，而同樣空冷機組也要改供熱，目前我國空冷機組供熱改造主要有以下幾種形式，中排打孔抽汽改造、高背壓供熱改造、熱泵改造等主要形式。中排打孔改造適合在供暖面積不大的情況下，具有良好的調節性和適用性，但隨著近年各地供熱面積增長，很多機組面臨供熱能力不足的問題。高背壓改造適用于供暖面積足夠大的情況下，能使機組的冷端損失幾乎降為零，可以大大提高了空冷機組的熱效率，也是近幾年機組供熱改造的主流。熱泵改造前期效果好，但是投資巨大，占用場地以及運行數年后效率低下。

空冷機組分直接空冷和間接空冷，間接空冷又分為海勒式和哈蒙式。但哈蒙式空冷機組的特點，決定了高背壓供熱改造不可行。進行高背壓改造，需使用板換進行水水換熱，板式換熱器固有的性質決定其端差大，上端差最少為5℃以上，這就導致若哈蒙式空冷機組若進行高背壓改造，則需要很大的板式換熱器，這會導致更昂貴的造價；另外由于存在端差，相比于其他空冷機組，會因為端差的影響導致更高背壓運行而影響機組更多的發電量。

申請號:CN201610242548.6中國專利公開了一種大型空冷發電機組高背壓供熱配套熱壓機組供熱系統及調節方法，所述系統配置主要包括第一級熱壓機組、第二級熱壓機組、采暖中排抽汽管道、汽輪機乏汽管道、第一級加熱器、第二級加熱器、熱網加熱器以及相關裝置閥門和管件。本發明系統利用后,對機組電負荷與熱負荷不匹配情況有較強的適應性,調節方法主要是精確控制幾級熱壓機的投入、高背壓乏汽與中排抽汽等之間的切換,以及各加熱器的投入時機等,提出主要目的是為了解決機組電負荷與熱負荷不匹配時經濟性差,結合調節方法后的熱壓機供熱系統整個供熱周期經濟性與高背壓加中排抽汽供熱方式比較經濟性顯著提高。該技術對哈蒙式間接空冷機組高背壓改造后板式換熱器端差大，投資高，影響機組發電量的問題沒有解決。

申請號:CN201621237839.8中國專利公開了一種間接空冷機組高背壓運行優化系統，該間接空冷機組高背壓運行優化系統,包括連接汽輪機低壓缸的凝汽器,其特征在于：所述凝汽器為雙溫區凝汽器,凝汽器的一側通過熱網水管連通熱網加熱器,另一側通過循環水管連通間接空冷塔,汽輪機低壓缸通過聯通管連接汽輪機高中壓缸,聯通管連接抽汽管。本實用新型結構簡單,配置方便,可以實現實時有的監控機組高背壓運行的狀態,實時掌握機組效率、收益等情況,對于機組運行情況作出判斷并提示運行人員操作使其達到最優狀態。該優化系統為凝汽器一側為循環水運行，另一側為熱網水運行，形成雙溫區凝汽器，該系統僅適合供熱面積小的情況下，在大面積的供熱情況下，仍需大量的中排抽汽供熱，不經濟。并且該優化系統未解決哈蒙式間接空冷機組高背壓運行時板式換熱器端差大，投資高，影響機組發電量的問題。