电网蒸汽减温减压装置、热电调峰系统和减压调节方法与流程

1.本发明涉及热电技术领域，具体地，涉及一种电网蒸汽减温减压装置、应用该电网蒸汽减温减压装置的热电调峰系统以及基于电网蒸汽减温减压装置的减压调节方法。


背景技术：

2.热电厂主要利用燃煤燃烧加热热水产生的蒸汽用于发电，和利用在汽轮机做过功的抽汽作为热网热源进行供热。随着生产技术的发展、人民对美好生活需求的日益增长，保障供热供汽显得尤为重要。同时，受电网新能源消纳需求的影响，热电厂存在响应深度调峰调频的需求，急需提高机组的低负荷供汽能力，以适应电网调峰需求。
3.在相关技术中，由于减温减压装置的可调节范围小，对汽源压力参数适应范围窄，并且在来自汽轮机的抽汽压力较低时，经减温减压后的蒸汽压力无法满足末端用户的需求。


技术实现要素：

4.为此，本发明实施例提出一种电网蒸汽减温减压装置，该电网蒸汽减温减压装置可以根据源蒸汽压力和用户需求改变节流部件的通流面积，提高压力调节能力和可调节的压力范围，可在电厂机组负荷大范围波动情况下保证工业用户供汽的压力，提高电厂深度调峰能力。
5.本发明实施例还提出一种应用上述电网蒸汽减温减压装置的热电调峰系统。
6.本发明实施例还提出一种基于上述电网蒸汽减温减压装置的减压调节方法。
7.本发明实施例的电网蒸汽减温减压装置，包括主管道、多个源蒸汽管道、多个可变节流件、旁路管道和调节阀，所述主管道具有第一端和第二端，多个所述源蒸汽管道均与所述第一端相连，每个所述源蒸汽管道上均设有支路阀，所述第二端适于与用户端连通，多个所述可变节流件设于所述主管道并适于调节所述主管道的流通面积，多个所述可变节流件沿着所述主管道的延伸方向间隔排布。
8.所述旁路管道具有第三端和第四端，所述第三端和所述第四端均与所述主管道连通，定义所述第三端与所述主管道的连接点为第一连接点，定义所述第四端与所述主管道的连接点为第二连接点，多个所述可变节流件均位于第一连接点和第二连接点之间，所述调节阀设于所述旁路管道。
9.本发明实施例的电网蒸汽减温减压装置可以根据源蒸汽压力和用户需求改变节流部件的通流面积，提高压力调节能力和可调节的压力范围，可在电厂机组负荷大范围波动情况下保证工业用户供汽的压力，提高电厂深度调峰能力。
10.在一些实施例中，包括控制单元，所述控制单元与多个所述可变节流件相连，所述控制单元适于分别控制多个所述可变节流件的流通面积。
11.在一些实施例中，所述可变节流件设有两个，两个所述可变节流件分别为第一可变节流件和第二可变节流件，所述第一可变节流件设有第一节流孔，所述第二可变节流件
设有第二节流孔，所述第一节流孔和所述第二节流孔与所述主管道连通且孔径大小可调。
12.在一些实施例中，包括多个第一压力表，多个所述第一压力表一一对应的设于多个所述源蒸汽管道上，所述第一压力表适于实时监测所对应的源蒸汽管道内的蒸汽压力，并且多个所述第一压力表均与所述控制单元信号相连，以适于将所监测到的蒸汽压力实时反馈到所述控制单元。
13.在一些实施例中，包括蒸汽联箱和第二压力表，所述蒸汽联箱设于所述主管道，所述第一连接点和所述第二连接点沿着所述主管道内蒸汽的流通方向分布，所述蒸汽联箱位于所述第二连接点和所述用户端之间，所述第二压力表设于所述蒸汽联箱，所述第二压力表适于实时监测所述蒸汽联箱内的蒸汽压力，并且所述第二压力表与所述控制单元信号连接，以适于将监测到的蒸汽压力实时反馈到所述控制单元。
14.在一些实施例中，包括减温水管道，所述减温水管道与所述主管道连通，所述减温水管道与所述主管道的连接点位于所述第二连接点和所述蒸汽联箱之间。
15.本发明实施例的热电调峰系统包括上述任一实施例的电网蒸汽减温减压装置。
16.本发明实施例的基于上述任一实施例的电网蒸汽减温减压装置的减压调节方法，包括以下步骤：监测每个所述源蒸汽管道内的第一蒸汽压力；根据所述第一蒸汽压力初步调节多个所述可变节流件的流通面积；监测所述主管道的第二端的第二蒸汽压力；根据所述第二蒸汽压力校正多个所述可变节流件的流通面积。
17.在一些实施例中，对多个所述源蒸汽管道内的第一蒸汽压力求加权平均值，若所述加权平均值大于第一阈值，则调小多个所述可变节流件的流通面积，若所述加权平均值小于第二阈值，则调大多个所述可变节流件的流通面积，和/或，若所述第二蒸汽压力大于第三阈值，则调小多个所述可变节流件的流通面积；若所述第二蒸汽压力小于第四阈值，则调大多个所述可变节流件的流通面积。
18.在一些实施例中，对多个所述源蒸汽管道内的第一蒸汽压力求加权平均值，若所述加权平均值小于第五阈值，则关闭多个所述可变节流件并接通所述旁路管道。
附图说明
19.图1是本发明实施例的连接结构示意图。
20.附图标记：
21.主管道1；可变节流件11；
22.源蒸汽管道2；支路阀21；第一压力表22；
23.用户端3；
24.旁路管道4；调节阀41；
25.控制单元5；
26.蒸汽联箱6；第二压力表61；
27.减温水管道7。
具体实施方式
28.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.如图1所示，本发明实施例的电网蒸汽减温减压装置，包括主管道1、多个源蒸汽管道2、多个可变节流件11、旁路管道4和调节阀41，具体地，多个源蒸汽管道2可以包括来自汽轮机的三抽蒸汽、四抽蒸汽、热再蒸汽、冷再蒸汽等源蒸汽管道，调节阀41可以选用电磁阀。
30.主管道1具有第一端和第二端，多个源蒸汽管道2均与第一端相连，每个源蒸汽管道2上均设有支路阀21，第二端适于与用户端3连通。
31.具体地，第一端可以为主管道1的进汽端，多个源蒸汽管道2在与第一端连接后可以向主管道1内输送源蒸汽，支路阀21可以选用电磁阀并可用于控制所对应源蒸汽管道2的启闭，第二端可以为主管道1的出汽端，并可以向工业用户处提供减温减压后的蒸汽。
32.多个可变节流件11设于主管道1并适于调节主管道1的流通面积，多个可变节流件11沿着主管道1的延伸方向间隔排布，具体地，多个可变节流件11可以沿着第一端至第二端方向顺次安装在主管道1上，可变节流件11可以对其所安装处的主管道1内的蒸汽流通进行调节控制或者阻断。
33.旁路管道4具有第三端和第四端，第三端和第四端均与主管道1连通，定义第三端与主管道1的连接点为第一连接点，定义第四端与主管道1的连接点为第二连接点，多个可变节流件11均位于第一连接点和第二连接点之间，调节阀41设于旁路管道4。
34.具体地，如图1所示，多个可变节流件11位于第三端与主管道1的第一连接点以及第四端与主管道1的第二连接点之间，使得第一连接点和第二连接点之间的主管道1与旁路管道4形成并联管路，调节阀41可用于控制旁路管道4的启闭。
35.当源蒸汽的压力很高需要对其进行减压时，可以控制调节阀41使旁路管道4关闭，并将多个可变节流件11调整至合适的开度，在源蒸汽依次通过多个可变节流件11时可以将高压力的源蒸汽减压至合适的压力，然后输送至工业用户端3，当源蒸汽压力很低，不需要对其减压即可满足工业用汽的需求时，可以控制可变节流件11使其处于关闭状态，同时控制调节阀41使旁路管道4处于畅通状态，此时源蒸汽可以经旁路管道4直接输送至工业用户端3。
36.本发明实施例的电网蒸汽减温减压装置可以根据源蒸汽压力和用户需求改变节流部件的通流面积，提高压力调节能力和可调节的压力范围，可在电厂机组负荷大范围波动情况下保证工业用户供汽的压力，提高电厂深度调峰能力。
37.在一些实施例中，包括控制单元5，控制单元5与多个可变节流件11相连，控制单元5适于分别控制多个可变节流件11的流通面积。
38.具体地，如图1所示，控制单元5可以根据输入至主管道1第一端源蒸汽的压力以及从主管道1第二端向用户端3输送的蒸汽压力分别对多个可变节流件11的流通面积进行适应性调节，以达到对源蒸汽减压的效果，并使得减压后的蒸汽符合用户的需求。
39.在一些实施例中，可变节流件11设有两个，两个可变节流件11分别为第一可变节流件和第二可变节流件，第一可变节流件设有第一节流孔，第二可变节流件设有第二节流孔，第一节流孔和第二节流孔与主管道1连通且孔径大小可调。
40.具体地，如图1所示，第一节流孔和第二节流孔的孔径大小可以在控制单元5的作用下进行调整，以使可以根据用户的需求对源蒸汽进行相应的减压处理，根据“工程热力学节流降压”原理，节流降压的最大节流比(节流后压力/节流前压力)约为0.546左右；两级节流降压作用后压力最低可降为节流前的1/4左右，以工业供汽需要压力0.5～1.5mpa居多，
源蒸汽压力在1.3～4.0mpa左右，因此，通过设置两个可变截留件可以基本上满足向工业用户供汽的需求。
41.在一些实施例中，包括多个第一压力表22，多个第一压力表22一一对应的设于多个源蒸汽管道2上，第一压力表22适于实时监测所对应的源蒸汽管道2内的蒸汽压力，并且多个第一压力表22均与控制单元5信号相连，以适于将所监测到的蒸汽压力实时反馈到控制单元5。
42.具体地，如图1所示，源蒸汽管道2上的第一压力表22可以设在支路阀21与主管道1的第一端之间，可以更为精准的向控制单元5反馈源蒸汽管道2内向主管道1流通的蒸汽压力数据，可以根据该压力数据，通过控制单元5对两个可变节流件11内节流孔的大小进行控制调整，以对进入主管道1内的蒸汽起到初步的减压作用。
43.在一些实施例中，包括蒸汽联箱6和第二压力表61，蒸汽联箱6设于主管道1，第一连接点和第二连接点沿着主管道1内蒸汽的流通方向分布，蒸汽联箱6位于第二连接点和用户端3之间，第二压力表61设于蒸汽联箱6，第二压力表61适于实时监测蒸汽联箱6内的蒸汽压力，并且第二压力表61与控制单元5信号连接，以适于将监测到的蒸汽压力实时反馈到控制单元5。
44.具体地，如图1所示，蒸汽联箱6可以对主管道1内减压后的蒸汽进行收集，并可以将收集到的蒸汽向用户端3进行分配，第二压力表61可以对蒸汽联箱6内的蒸汽压力进行采集用反馈至控制单元5，控制单元5可以根据第二压力表61反馈的压力数据，对两个可变节流件11内的节流孔大小进行进一步的修正调整，以使进入至蒸汽联箱6内的蒸汽能够满足用户的需求。
45.在一些实施例中，包括减温水管道7，减温水管道7与主管道1连通，减温水管道7与主管道1的连接点位于第二连接点和蒸汽联箱6之间。
46.具体地，如图1所示，减温水管道7可以向主管道1内注入减温水，以使对主管道1内的高温蒸汽进行降温处理，将减温水管道7与主管道1的连接位置设在第二连接点和蒸汽联箱6之间，是由于经蒸汽减压后的主管道1内蒸汽压力较低，更加方便减温水管道7内的减温水向主管道1内进行注入操作。
47.可以理解的是，在其他一些实施例中，也可以将减温水管道7与主管道1的连接点设在主管道1的第一端与第一连接点之间。
48.下面描述本发明实施例的热电调峰系统。
49.本发明实施例的热电调峰系统包括电网蒸汽减温减压装置，电网蒸汽减温减压装置可以为上述实施例中描述的电网蒸汽减温减压装置，具体地，该热电调峰系统可以在电厂机组负荷大范围波动情况下保证工业供汽的压力，提高电厂深度调峰能力。
50.下面描述本发明实施例的减压调节方法。
51.本发明实施例的基于上述实施例中电网蒸汽减温减压装置的减压调节方法，包括以下步骤：监测每个源蒸汽管道2内的第一蒸汽压力；根据第一蒸汽压力初步调节多个可变节流件11的流通面积；监测主管道1的第二端的第二蒸汽压力；根据第二蒸汽压力校正多个可变节流件11的流通面积。
52.具体地，可变节流件11可以设置为两个，首先可以通过设置的多个第一压力表22一一对应的对多个源蒸汽管道2内的第一蒸汽压力进行监测，然后可将所监测到的压力数
据反馈至控制单元5，控制单元5可以根据第一蒸汽压力对两个可变节流件11内的孔径的开度大小进行初步调节，以达到对源蒸汽的初步减压，接下来可以通过设置在蒸汽联箱6处的第二压力表61对蒸汽联箱6内的第二蒸汽压力进行监测，其中蒸汽联箱6的蒸汽压力可以等同于第二端的蒸汽压力，同时可将监测到的压力数据反馈至控制单元5，控制单元5可以根据第二蒸汽压力对两个可变节流件11内的孔径的开度大小进行校正，以使经过两个可变节流件11的蒸汽压力符合用户端3的需求。
53.在一些实施例中，对多个源蒸汽管道2内的第一蒸汽压力求加权平均值，若加权平均值大于第一阈值，则调小多个可变节流件11的流通面积，若加权平均值小于第二阈值，则调大多个可变节流件11的流通面积，若第二蒸汽压力大于第三阈值，则调小多个可变节流件11的流通面积；若第二蒸汽压力小于第四阈值，则调大多个可变节流件11的流通面积。
54.具体地，控制单元5可以根据各个源蒸汽管道2内的第一蒸汽压力以及各自管道内的流量进行加权平均计算，可以计算出进入至主管道1内的蒸汽压力，当该蒸汽压力大于某一设定值时，可以控制两个可变节流件11的孔径开度进行调小，以加大减压效果，当该蒸汽压力小于某一设定值时，可以控制两个可变节流件11的孔径开度调大，以降低减压效果。
55.当第二压力表61监测的第二蒸汽压力大于某一设定值不满足客户端的用汽需求时，可以通过控制单元5控制两个可变节流件11的孔径开度进行调小，以加大减压效果，当第二蒸汽压力小于某一设定值不满足客户端的用汽需求时，可以通过控制单元5控制两个可变节流件11的孔径开度进行调大，以降低减压效果。
56.以上旁路管道4可以处于常闭状态。
57.在一些实施例中，对多个源蒸汽管道2内的第一蒸汽压力求加权平均值，若加权平均值小于第五阈值，则关闭多个可变节流件11并接通旁路管道4。
58.具体地，控制单元5可以根据各个源蒸汽管道2内的第一蒸汽压力以及各自管道内的流量进行加权平均计算，可以计算出进入至主管道1内的蒸汽压力，当该蒸汽压力不需要减压即可满足客户端的需求时，可以通过控制单元5控制可变节流件11关闭，并打开调节阀41，使旁路管道4畅通，此时源蒸汽可以经旁路管道4进入至蒸汽联箱6内，然后再输送至用户端3。
59.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
60.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。
61.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的
普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
64.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。