[发明专利]一种用于提高火电厂供热灵活性的系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于提高火电厂供热灵活性的系统及方法，属于热电联产节能技术领域，系统包括汽轮机、凝汽器、冷却塔、热网加热器、除氧器、小汽机、吸收式热泵和循环水泵等；在不改变火电厂现有系统的情况下，新增热网加热器、小汽轮机和吸收式热泵余热交换等设备，同时在设备的进出口设置阀门，通过阀门的开关实现热交换系统的切换连接。本发明基于能量梯级利用的原理，合理设计供热系统，实现对循环水升温加热，降低了热交换过程中的不可逆损失，有效提高机组热经济性和供热灵活性，具有较高的实际运用价值。

技术领域

本发明涉及一种用于提高火电厂供热灵活性的系统及方法，属于热电联产节能技术领域。

背景技术

火电厂汽轮机排入低压缸的蒸汽做功后，进入凝汽器形成冷凝热，冷凝热通常占其一次能源总输入热的30%以上，该部分热量一般通过空冷岛或冷水塔排入大气，或直接排入海水，形成巨大的冷端损失，这是目前火电机组热效率低的主要原因。因此，寻找一种提高机组热效率的方法迫在眉睫。

当前通过吸收式热泵技术回收循环水热量技术已有应用，但其汽源来自小汽轮机排汽比较少见，加入小汽轮机可有效提高机组热经济性，同时可减小火电厂厂用电率，具有较大的推广意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、性能可靠、能有效提高火电厂供热灵活性的系统及方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于提高火电厂供热灵活性的系统，其特征在于：包括汽轮机、凝汽器、冷却塔、热网加热器、除氧器、小汽机、吸收式热泵和循环水泵等；所述汽轮机的排汽口与凝汽器连接，所述凝汽器的循环水进口通过第一管道、第一阀门和第二管道与冷却塔相连，所述凝汽器的循环水出口通过第三管道、第二阀门、第四管道、循环水泵和第五管道与冷却塔相连，循环水流量可通过第一阀门和第二阀门的开度以及循环水泵的频率调节；所述热网加热器的进汽口通过第十八管道、第五阀门、第十一管道、第三阀门和第十管道与汽轮机相连，抽汽流量可通过第三阀门和第五阀门的开度调节，所述热网加热器的疏水口通过第十九管道、第六阀门和第二十管道与除氧器相连，疏水流量可通过第六阀门的开度调节，所述热网加热器的水侧进水口通过第二十三管道、第十阀门和第二十四管道连接至第二十七管道，所述热网加热器的水侧出水口通过第二十一管道、第九阀门和第二十二管道连接至第二十五管道，进出水流量可通过第九阀门和第十阀门的开度调节；所述吸收式热泵的进汽口通过第十五管道、第八阀门和第十四管道与小汽机的排汽口相连，所述吸收式热泵的疏水口通过第三十管道、第十一阀门和第二十九管道与除氧器相连，抽汽和疏水流量可分别通过第八阀门和第十一阀门的开度调节；所述小汽机的进汽口通过第十三管道、第四阀门和第十二管道连接至第十一管道，所述小汽机设置有旁路，所述旁路包括第十六管道、第七阀门和第十七管道，所述第十六管道的一端连接至第十一管道，所述第十六管道的另一端连接第七阀门，所述第十七管道的一端连接第七阀门，所述第十七管道的另一端连接至第十五管道；所述吸收式热泵的水侧设置有两路，一路与循环水管路相连，另一路与热用户相连，所述吸收式热泵的一路进水口通过第七管道、第十四阀门和第六管道连接至第三管道，所述吸收式热泵的一路出水口通过第九管道、第十五阀门和第八管道连接至第一管道，所述吸收式热泵的另一路进水口通过第二十八管道、第十三阀门和第二十七管道连接至热用户，所述吸收式热泵的另一路出水口通过第二十六管道、第十二阀门和第二十五管道连接至热用户，所述吸收式热泵的进出水流量可通过第十二阀门、第十三阀门、第十四阀门和第十五阀门的开度调节。

进一步的，所述吸收式热泵的进汽可以有两路，一路为汽轮机的抽汽，另一路为小汽机的排汽。

进一步的，所述吸收式热泵和热网加热器可在不同的供热阶段分别投用，也可同时投用。

工作方法：

在仅投用热网加热器时，可以通过关闭第四阀门、第七阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门、第十四阀门和第十五阀门，开启并调节第三阀门和第五阀门的开度控制进汽量，开启并调节第九阀门和第十阀门的开度控制供回水流量。