[发明专利]一种间接空冷机组高背压供热系统与调节方法

说明书

一种间接空冷机组高背压供热系统与调节方法，所述系统主要包括汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、高背压凝汽器、低背压凝汽器、循环水泵、间接空冷塔、热网板式换热器、热网循环水泵、前置热网凝汽器、蒸汽喷射器凝汽器、尖峰加热器、蒸汽喷射器等。利用热网板式换热器对热网回水进行第一级加热，前置热网凝汽器对热网水进行第二级加热，蒸汽喷射器凝汽器对热网回水进行第三级加热，尖峰加热器对热网回水进行第四级加热，整个系统四级加热，实现了能源梯级利用。该技术改造简单造价低，并且在汽轮机本体不需做改造，系统弥补了板式换热器端差较大的缺点，相比传统间接空冷机组高背压供热改造，本发明应用后机组乏汽利用率增加，设备初投资减少。

技术领域

本发明涉及供热系统，尤其是涉及一种间接空冷机组高背压供热系统与调节方法。

背景技术

近些年来，由于国家对电源项目建设的环境保护和节约用水的重视，采用空气作为冷却介质的空冷机组在电力建设中得到了快速的发展。空冷机组在我国华北、内蒙、新疆等地方被大量采用，有效的解决了富煤贫水地区的发电问题。随着我国电站空冷系统的运行及推广，其系统不需要冷却水、传热温差大、系统简单、空气量调节灵活可靠、抗腐蚀性强、占地面积小等优点已逐渐达成共识，与湿冷机组相比，空冷发电厂机组单位水耗仅为2kg/kWh，节水效果非常明显，已成为北方缺水地区新建电厂首选的型式。

由于中国近些年来各地城镇化进程加快，相应集中供暖的需求逐年增大，北方机组在发的电量和利用小时逐年下降的情况下，为了寻求利润点，近些年也都加快了供热改造的脚步，而同样空冷机组也要改供热，目前我国空冷机组供热改造主要有以下几种形式，中排打孔抽汽改造、高背压供热改造、热泵改造等主要形式。中排打孔改造适合在供暖面积不大的情况下，具有良好的调节性和适用性，但随着近年各地供热面积增长，很多机组面临供热能力不足的问题。高背压改造适用于供暖面积足够大的情况下，能使机组的冷端损失几乎降为零，可以大大提高了空冷机组的热效率，也是近几年机组供热改造的主流。热泵改造前期效果好，但是投资巨大，占用场地以及运行数年后效率低下。

空冷机组分直接空冷和间接空冷，间接空冷又分为海勒式和哈蒙式。但哈蒙式空冷机组的特点，决定了高背压供热改造不可行。进行高背压改造，需使用板换进行水水换热，板式换热器固有的性质决定其端差大，上端差最少为5℃以上，这就导致若哈蒙式空冷机组若进行高背压改造，则需要很大的板式换热器，这会导致更昂贵的造价；另外由于存在端差，相比于其他空冷机组，会因为端差的影响导致更高背压运行而影响机组更多的发电量。

申请号:CN201610242548.6中国专利公开了一种大型空冷发电机组高背压供热配套热压机组供热系统及调节方法，所述系统配置主要包括第一级热压机组、第二级热压机组、采暖中排抽汽管道、汽轮机乏汽管道、第一级加热器、第二级加热器、热网加热器以及相关装置阀门和管件。本发明系统利用后,对机组电负荷与热负荷不匹配情况有较强的适应性,调节方法主要是精确控制几级热压机的投入、高背压乏汽与中排抽汽等之间的切换,以及各加热器的投入时机等,提出主要目的是为了解决机组电负荷与热负荷不匹配时经济性差,结合调节方法后的热压机供热系统整个供热周期经济性与高背压加中排抽汽供热方式比较经济性显著提高。该技术对哈蒙式间接空冷机组高背压改造后板式换热器端差大，投资高，影响机组发电量的问题没有解决。

申请号:CN201621237839.8中国专利公开了一种间接空冷机组高背压运行优化系统，该间接空冷机组高背压运行优化系统,包括连接汽轮机低压缸的凝汽器,其特征在于：所述凝汽器为双温区凝汽器,凝汽器的一侧通过热网水管连通热网加热器,另一侧通过循环水管连通间接空冷塔,汽轮机低压缸通过联通管连接汽轮机高中压缸,联通管连接抽汽管。本实用新型结构简单,配置方便,可以实现实时有的监控机组高背压运行的状态,实时掌握机组效率、收益等情况,对于机组运行情况作出判断并提示运行人员操作使其达到最优状态。该优化系统为凝汽器一侧为循环水运行，另一侧为热网水运行，形成双温区凝汽器，该系统仅适合供热面积小的情况下，在大面积的供热情况下，仍需大量的中排抽汽供热，不经济。并且该优化系统未解决哈蒙式间接空冷机组高背压运行时板式换热器端差大，投资高，影响机组发电量的问题。