[发明专利]基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统及其方法

说明书

本发明涉及一种基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统及其方法，供热系统包括多个汽轮机组、多个热网凝汽器、尖峰加热系统和多个冷却机组。多个汽轮机组的乏汽口与多个热网凝汽器的蒸汽入口一一对应连接。多个汽轮机组的抽汽口均连接尖峰加热系统，多个冷却机组与多个热网凝汽器一一对应连接；多个热网凝汽器依次串联成主供热系统，主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口连接，主供热系统与尖峰加热系统之间的管路上设置有热网循环泵。本发明可根据热用户的需求参数，控制热网凝汽器和尖峰加热系统的投入级数，最大限度实现供热汽源参数与热网需求参数的合理匹配，降低供热耗能成本。另外，也保障了供热系统安全性。

技术领域

本发明涉及火电机组汽轮机供热技术领域，尤其涉及一种基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统及其方法。

背景技术

随着城市化进程的快速发展，居民生活水平的日益提高，城镇供热需求不断增长，同时对供热质量和气候环境的要求也在不断提高。而我国北方地区清洁取暖比例较低，很多地区冬季大量仍在使用散烧煤，导致一次能源消耗量大、空气污染严重。

热电联产是社会公认的清洁供暖方式，若能充分利用存量热电联产机组供热能力，做好工业余热回收供暖，实现能源梯级利用，加强热电联产供热范围内燃煤小锅炉的关停力度，提高热电联产在城镇集中供热中的供热比例，将具有巨大的社会节煤减排效益。目前，热电联产在北方城镇集中供热中的占比不足50％，距离《热电联产管理办法》(发改能源〔21016〕617号)提出的目标要求60％还有巨大差异。

限制清洁取暖发展的一种重要原因是城市清洁供暖发展中缺少统筹规划与管理，供热管网侧的参数需求和热源侧供热系统设计缺少统筹，限制了热源侧电厂可发挥的余热挖潜空间，导致热电联产供热能力未能充分释放。

常规热网侧，设计供水温度在120℃左右、回水温度70℃左右，实际运行过程中，热网最高供水温度也普遍在100～110℃左右、回水温度在50～60℃左右。电厂汽轮机组抽汽参数高出供水温度且具备大规模抽汽条件的汽源为汽轮机中压缸排汽，故电厂普遍采用中排抽汽作为供热热源，抽汽压力普遍在0.25～1.0MPa、温度在230～380℃之间，汽源温度普遍高于热网需求温度120～270℃以上，如此高的温度差异存在较大的蒸汽有用能浪费。

另一方面，燃煤火力发电机组排汽热量占到燃煤输入热量的50％以上，常规系统设计未能实现对其热量的有效利用，最终这部分排汽热量以冷源损失的形式散热到大气环境中。这对于低品位需求的居民采暖供热来说，是对能源的巨大浪费。

为改变上述供热系统的不合理用能现象，挖潜现有电厂存量市场的低位能利用空间，必须从网源一体化考虑，对全网供热系统进行优化设计。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统及其方法，其解决了汽轮机组供热时能源品位利用率低的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明的基于网源综合节能的多品位低位能梯级供热系统包括：

多个汽轮机组、多个热网凝汽器、尖峰加热系统以及多个冷却机组；

多个汽轮机组依次采用逐级升高的背压条件运行；

多个汽轮机组的乏汽口与多个热网凝汽器的蒸汽入口一一对应连接；

多个汽轮机组的抽汽口均连接尖峰加热系统；

多个冷却机组与多个热网凝汽器一一对应连接；

多个热网凝汽器依次串联成主供热系统，主供热系统的出口与尖峰加热系统的入口连接；尖峰加热系统的出口通过热网供水管路连接至热用户的入口，主供热系统的入口通过热网回水管路连接热用户的出口，构成热网；