[發(fā)明專利]一種熱電聯(lián)產(chǎn)機組全工況高效供熱系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111315259.1
• 申請日: 2021-11-08
• 公開（公告）號: CN113864848A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王衛(wèi)良;黃暢;潘翠;甘益明;呂俊復(fù);張攀
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: F24D1/08
• 分類號: F24D1/08;F24D19/10;F01D17/10;F01K17/02
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明;侯麗燕

本發(fā)明涉及一種熱電聯(lián)產(chǎn)機組全工況高效供熱系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括與熱汽源連通的中壓缸和若干個低壓缸，低壓缸由常規(guī)合缸布置解耦為分缸獨立布置結(jié)構(gòu)，分別與中壓缸出口的排汽管道連通，中壓缸排汽母管上設(shè)有蝶閥，蝶閥與每個獨立分缸布置的低壓缸支路連通，各自支路上設(shè)置有第一閥門，方法包括在蝶閥及第一閥門全開狀態(tài)下，供汽壓力P_供汽滿足供熱供汽壓力需求P_需求時，按照現(xiàn)有運行方式運行；當(dāng)P_供汽P_需求時，則協(xié)同調(diào)控第一閥門及蝶閥實現(xiàn)高效供汽。本系統(tǒng)和方法可以顯著降低為滿足供熱壓力需求所產(chǎn)生蒸汽節(jié)流損失，從而有效提高機組能效，大幅度降低燃料消耗，實現(xiàn)節(jié)能減排。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱電聯(lián)產(chǎn)供熱供汽技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱電聯(lián)產(chǎn)機組全工況高效供熱系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

熱電聯(lián)產(chǎn)是基于能量梯級利用的一種高效供能形式，廣泛應(yīng)用于居民采暖、工業(yè)供汽等領(lǐng)域。通常，對供熱(汽)壓力均有一定的需求，例如居民采暖供汽壓力可能要求達(dá)到0.4MPa(對應(yīng)的蒸汽飽和溫度約為140攝氏度)，工業(yè)供汽壓力可能要求達(dá)到0.785MPa(對應(yīng)的蒸汽飽和溫度約為170攝氏度)。在汽輪機內(nèi)蒸汽通流流量較小時，熱電聯(lián)產(chǎn)機組的供汽往往難以達(dá)到相應(yīng)的需求壓力。為此，熱電聯(lián)產(chǎn)機組多采用蝶閥等裝置，利用節(jié)流憋壓提高供汽壓力。但也因此導(dǎo)致蒸汽壓力損失巨大，蒸汽的做功能力(能)顯著下降，從而大幅度降低機組能效和熱經(jīng)濟(jì)性。隨著我國能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程加快，新能源電力份額迅速增加，面對間歇性新能源電力的大規(guī)模并網(wǎng)，熱電聯(lián)產(chǎn)機組作為我國北方電力的主體將全面參與深度調(diào)峰，也因此將長時間運行在中低電負(fù)荷工況下，為達(dá)到相應(yīng)的供汽壓力需求，熱電聯(lián)產(chǎn)機組頻繁發(fā)生節(jié)流憋壓導(dǎo)致能效大幅降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于解決目前熱電聯(lián)產(chǎn)機組能效低的問題，在提出了一種熱電聯(lián)產(chǎn)機組全工況高效供熱系統(tǒng)的同時，還提供了該系統(tǒng)的高效供熱方法。

其中，一種熱電聯(lián)產(chǎn)機組全工況高效供熱系統(tǒng)，包括與熱汽源連通的中壓缸及與每個中壓缸連通的若干個低壓缸，其特征在于：所述低壓缸由常規(guī)合缸布置解耦為分缸獨立布置結(jié)構(gòu)，分別與中壓缸出口的排汽管道連通，并且在中壓缸排汽母管上設(shè)有蝶閥，蝶閥與每個獨立分缸布置的低壓缸支路連通，并在各自支路上設(shè)置有第一閥門。

進(jìn)一步地，所述蝶閥連接有用于控制蝶閥開度的第一處理器。

進(jìn)一步地，所述各低壓缸與蝶閥連通的管路上的第一閥門，與凝汽器之間的管路上設(shè)置的第二閥門，分別與控制其啟閉的第二處理器連接。

進(jìn)一步地，所述中壓缸與蝶閥之間的管道內(nèi)設(shè)置有用于檢測管道內(nèi)蒸汽壓力的第一壓力計，所述第一壓力計與所述第一處理器連接，第一壓力計將檢測的供汽壓力信息發(fā)送給第一處理器，第一處理器根據(jù)第一壓力計的供汽壓力情況控制蝶閥的開度。

進(jìn)一步地，所述低壓缸與各自的閥門之間的管道內(nèi)設(shè)置有用于檢測低壓缸入口蒸汽壓力的第二壓力計，第二壓力計將檢測的蒸汽壓力信息發(fā)送給第二處理器，第二處理器按照控制邏輯控制各自的第一閥門以及第二閥門啟閉。

本發(fā)明提供的一種熱電聯(lián)產(chǎn)機組全工況高效供熱方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，獲取供汽壓力P_供汽及低壓缸入口蒸汽壓力P_低壓缸；

步驟2，在蝶閥、第一閥門及第二閥門全部開啟情況下，當(dāng)供汽壓力滿足供汽壓力需求時，即P_供汽≥P_需求，按照現(xiàn)有運行方式運行；當(dāng)P_供汽P_需求時，則選擇關(guān)閉若干個第一閥門以及對應(yīng)的第二閥門，即選擇關(guān)閉若干個低壓缸以減少通流的低壓缸數(shù)量，增大剩余的通流的低壓缸的蒸汽流量G_g，提高低壓缸入口蒸汽壓力P_低壓缸，進(jìn)而提高供汽壓力P_供汽。各工況中運行的低壓缸數(shù)量為n，其中，運行中的低壓缸的數(shù)量n對應(yīng)第n種運行模式。