[发明专利]热电联产集中供热热网的膨胀补水稳压系统及其调控方法

说明书

技术领域

本发明涉及热电联产集中供热热网的一种膨胀补水稳压系统，特别涉及一种设置在热电厂供热首站内，为热电联产集中供热热力管网提供自动膨胀稳压和泄压的补水系统及其调控方法。

背景技术

热电联产集中供热热网为封闭循环管网，是由火力发电厂蒸汽机组提供热源热水，通过一次管网，将热量输送至城市的各个二次换热站内，经换热后回送回发电厂，再进行加压和升温的。在整个一次管网运行过程中，当管网失水或一次管网的循环泵发生故障时，造成管网发生失压现象，就会引起一次管网发生倒空和汽化现象，甚至产生水锤，影响到管网的安全运行。另外，当环境气温骤降时，为了迅速提高循环水温度，汽轮机会迅速加大对热网换热器的蒸汽供应，容易使一次管网中的水体迅速膨胀，导致一次管网发生超压现象，严重影响到了管网的安全运行。为了避免上述情况的发生，一般是在一次热网热源处的循环水泵前设置一个定压点，通过监测并维持定压点的压力，来避免上述现象的发生。目前，一次热网中的定压点的压力维持主要是采用以下方案来实现的：在热源循环水泵前设置变频补水泵，并设置手动泄压阀，进行一次管网的定压调节；当热网系统失水时，变频补水泵启动，实现补水升压，从而保证定压点压力的恒定；当热网系统迅速升温超压时，通过开启手动泄压阀进行泄水降压。该方案的特点是系统结构简单，投资低；缺点是补水泵需要不间端连续运行，具有设备运行方式不合理，能耗大和补水泵易损坏；同时，当超压时，泄压需要手动打开泄压阀，进行直接排放，存在运行人员工作量大和热网水大量浪费的问题。

发明内容：

本发明提供了一种热电联产集中供热热网的膨胀补水稳压系统及其调控方法，解决了通过变频泵和手动泄压阀来维持一次管网压力恒定的技术方案所存在的变频泵运行能耗大损坏率高和手动泄压工作量大及循环水损失过多的技术问题。

一种热电联产集中供热热网的膨胀补水稳压系统，包括一次管网供热首站，在一次管网供热首站上连接有一次供热管网，在一次供热管网上设置有二次管网换热站，在一次管网供热首站中设置有热网循环泵和热网加热器，在热网循环泵的入口处设置有补水定压管，补水定压管的另一端通过补水泵与补水水箱连通在一起，在补水定压管上连接有膨胀定压管，膨胀定压管通过隔离阀与水囊连通在一起，水囊是设置在密闭膨胀罐中的，在密闭膨胀罐中充满有压缩空气，压缩空气是充满在密闭膨胀罐的内腔与水囊的外侧壁之间的，在密闭膨胀罐的罐体上分别设置有压缩空气进气口和电控压力排气阀，在压缩空气进气口上连接有压缩空气输送管，在压缩空气输送管的另一端上连接有空气压缩机。

在压缩空气输送管上设置有压缩空气电控调节阀，在密闭膨胀罐中设置有压力传感器，压缩空气电控调节阀、电控压力排气阀和压力传感器均分别与电控器电连接在一起。

一种热电联产集中供热热网的膨胀补水稳压系统的调控方法，其特征在于以下步骤：

第一步、在补水定压管上连接膨胀定压管，膨胀定压管通过隔离阀与水囊连通在一起，水囊是设置在密闭膨胀罐中的，在密闭膨胀罐中充满压缩空气，在密闭膨胀罐的罐体上分别设置有压缩空气进气口和电控压力排气阀，在压缩空气进气口上连接有压缩空气输送管，在压缩空气输送管的另一端上连接空气压缩机；

第二步、当一次管网水体迅速膨胀，补水定压管中压力升高时，补水泵处于停止状态，膨胀的循环水依次通过补水定压管和膨胀定压管进入到水囊中，水囊膨胀并压缩密闭膨胀罐中的压缩空气，从而保证水囊以及补水定压管中的压力保持在安全压力范围内，避免一次供热管网中出现超压现象；

若补水定压管中压力进一步升高，使压缩空气的压力超过设定压力上限时，压力传感器将测得的压力信号传送给电控器，电控器控制电控压力排气阀开启，进行泄压，从而为水囊的进一步膨胀腾出空间，当压缩空气的压力恢复到设定压力上限以下时，压力传感器将压力信号传送给电控器，电控器控制电控压力排气阀关闭，从而保证水囊以及补水定压管中的压力保持在安全压力范围内，避免一次供热管网中出现超压现象；

第三步、若一次供热管网失水，导致补水定压管中的压力降低时，密闭膨胀罐中的压缩空气压缩水囊，将水囊中的带压水，依次通过膨胀定压管和补水定压管补充到一次供热管网中，从而保证补水定压管中的压力保持在安全压力范围内，避免一次供热管网中出现失压现象；