[发明专利]300MW及以上等级空冷机组双背压和热泵联合供热系统

说明书

本发明公开了300MW及以上等级空冷机组双背压和热泵联合供热系统，包括高背压凝汽器、热泵机组、尖峰加热器、1#机组、2#机组和小汽轮机，采暖回水管道通过管路与高背压凝汽器的进水口连接，采暖回水在高背压凝汽器内进行一级加热；高背压凝汽器的出水口通过管路与热泵机组的进水口连接，热泵机组的出水口通过管路与尖峰加热器的进水口连接，采暖回水在尖峰加热器内进行四级加热；尖峰加热器的出水口接入采暖供水管道。通过对两个低压缸背压的高低配置合理设计，13kPa正常背压的乏汽余热或辅机冷却水余热作为热泵低位热源，35KPa乏汽分成两路，一路给高背压凝汽器，一路给前置凝汽器，运行调节灵活，梯级加热，能源利用效率高。

技术领域

本发明涉及低品位工业余热利用技术领域，特别是300MW及以上等级空冷机组双背压和热泵联合供热系统。

背景技术

空冷机组高背压循环水供热节能技术，即空冷机组的“直接利用原有高背压”供热技术，是在不改变空冷岛现状，增设水冷式高背压供热凝汽器。

在供热期，提高汽轮机的背压，利用水冷凝汽器回收汽轮机排汽的余热进行一级加热和机组抽汽进行二次加热，满足热网供水温度要求，实现机组冷源损失为零，并提高采暖供热能力；在非供热期，切换到空冷岛进行纯凝工况运行。

随着清洁供暖工程的推进，现阶段出现的实际问题有：第一，往往位于北方地区中小城市郊区的300MW及以上等级火电纯凝机组需要进行供热改造。而中小城市供热面积规模有限，不能充分回收空冷机组高背压供热改造后的乏汽热量，对机组供热经济性有很大影响；第二，现有的具有两个低压缸的300MW及以上等级的空冷机组冷端余热量大，而电厂接带的供热面积有限，不能利用全部余热，导致机组热效率低，影响电厂收益；第三，现有的空冷机组辅机冷却水余热，由于品位较低，难以直接利用。

通过对其中一台机组两个低压缸背压的高低配置设计，合理设置热泵加热流程进行余热利用，增大系统供热能力的同时尽量提高发电能力，能源梯级利用效率高。

发明内容

本发明的目的是提供300MW及以上等级空冷机组双背压和热泵联合供热系统，要解决现阶段300MW及以上等级空冷机组低品位热量无法直接利用、能源利用率低等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明一方面提供300MW及以上等级空冷机组双背压和热泵联合供热系统，所述供热系统包括高背压凝汽器9、热泵机组5、尖峰加热器13、1#机组1、2#机组2和小汽轮机3，采暖回水管道通过管路与高背压凝汽器9的进水口连接，采暖回水在高背压凝汽器9内进行一级加热；

高背压凝汽器9的出水口通过管路与热泵机组5的进水口连接，热泵机组5的出水口通过管路与尖峰加热器13的进水口连接；采暖回水在尖峰加热器13内进行四级加热；

尖峰加热器13的出水口连接采暖供水管道；热泵机组5的驱动热源为抽汽供热母管16上的高品位蒸汽或小汽轮机3排汽。

进一步，300MW及以上等级空冷机组有两个低压缸，一个低压缸的背压为为13kPa，另一个低压缸的背压为13kPa-35kPa（可调）。

进一步，高背压凝汽器9进水口处的管路与高背压凝汽器9出水口处的管路之间设置有第一旁通管；第一旁通管上还设置有第一旁通阀7。

进一步，高背压凝汽器9的热源是1#机组1 35kPa乏汽。

进一步，热泵机组5包括前置凝汽器10与吸收式热泵11；高背压凝汽器9出水口通过管路与热泵机组5内前置凝汽器10的进水口连接，采暖回水在前置凝汽器10内进行二级加热；前置凝汽器10的出水口通过管路与吸收式热泵11的进水口连接，采暖回水在吸收式热泵11内进行三级加热；

吸收式热泵11的低位热源是2#机组2的13kPa乏汽余热，驱动热源为抽汽供热母管16上的高品位蒸汽或者小汽轮机3排汽。