一种调节循环水流量的热网加热器供热系统

1.本发明涉及供热系统领域，具体涉及一种调节循环水流量的热网加热器供热系统。


背景技术：

2.热电厂在发电的同时，还利用汽轮机的抽汽或排汽为用户供热，其主要工作原理是利用火力发电厂发电后的热水，经过再次加热后供暖。热电厂采用供热式机组，除了供应电能以外，同时还利用作过功的汽轮机抽汽或排汽来满足生产和生活上所需热量，这种能量生产方式称为热电联产。
3.热电联产具有以下优势：1节约能源：我国的工业锅炉大部分是燃煤锅炉，热效率较低，一般在50%～60%左右，容量较大的工业锅炉效率在70%～80%之间，热电联产的电站锅炉热效率在80%～90%之间，热效率提升很多，同时，部分热电厂还可回收冷却塔余热供热，增加供热能力，产生节水、节煤效益，并可取缔燃煤小锅炉。2高效环保：我国绝大部分大气污染是通过煤炭燃烧引起的，而目前我国供热企业主要采用煤炭作为燃料，分散燃煤锅炉房只有少量的除尘设施，由于建设成本、运行成本太高，大部分锅炉房没有脱硫、脱硝设施，但是，对于热电联产、集中供热企业来说，基本都采用了高效的环保设备，统一对烟气脱硫、脱硝和除尘，使用封闭式煤罐或在煤场使用防风抑尘设施，大气污染状况得到很大程度改善。3循环经济：对于分散锅炉房来说，除了少量的灰渣外售外，再无循环经济可言，但对于热电联产供热企业，通过对煤炭统一运输和仓储，中水统一利用，灰渣、脱硫、脱硝副产品的统一处理再利用，可实现污染物资源化和循环经济。4供热运行稳定：分散锅炉房由于设备条件限制和煤质的变化，压力和温度波动不易保证供热质量，居民采暖小锅炉一般为间歇性供热，供热时间短、温度低，热电联产集中供热则为连续运行，稳定可靠，供热质量高。
4.热电厂的热网系统的关键设备为热网加热器，其主要功能是利用汽轮机的抽汽或从锅炉引来的蒸汽(加热介质)来加热热水供应系统中的循环水以满足供热用户要求。
5.传统的热网加热器单纯的靠调节采暖抽汽的压力和流量来调节热用户供水温度，目前该模式存在热电厂发电热耗率较低、发电标准煤耗率较高等问题。
6.因此，发明一种调节循环水流量的热网加热器供热系统来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种调节循环水流量的热网加热器供热系统，通过增加循环水旁路系统，保证采暖抽汽的压力、流量、发电系统稳定的情况下，改变循环水流量，通过进入热网加热器和旁路水量控制热用户供水温度和流量，有效提高热电厂热效率，维持热电厂供热热效率，降低热电厂发电热耗率、发电标准煤耗率等，以解决技术中的上述不足之处。
8.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种调节循环水流量的热网加热
器供热系统，包括热网加热器、热网循环水泵、补水系统和疏水系统，所述热网循环水泵将一部分热用户回水送入热网加热器被加热作为热用户供水输出，所述热网循环水泵输入端连接有补水系统，所述热网加热器输出端连接有疏水系统，所述热网加热器上连接有循环水旁路系统，所述热网加热器与疏水系统之间设有回用系统。
9.优选的，所述补水系统包括热网补水除氧器、热网补水泵，所述热网补水除氧器除完氧的水经热网补水泵并入热用户回水，然后再通过热网循环水泵输送入热网加热器。
10.优选的，所述疏水系统包括疏水罐、热网疏水泵、除氧器，所述热网加热器产生的疏水传输至疏水罐汇合，然后经热网疏水泵输送至除氧器。
11.优选的，所述循环水旁路系统包括电动调节阀二，所述电动调节阀二与热网加热器并联。
12.优选的，所述回用系统包括存储罐、换热罐、换热夹套，所述存储罐设在热网加热器与疏水罐之间的管路上，所述存储罐设在换热罐内部，所述热网循环水泵将另一部分热用户回水输送入换热罐内部，所述换热夹套固定套设在外侧。
13.优选的，所述换热夹套输出端与换热罐输入端之间管路上连接有第一输送泵，所述换热罐输出端与输入端之间管路上连接有第二输送泵，所述热网加热器输出端与存储罐输入端管路上管路上连接有疏水泵。
14.优选的，热用户回水与热网循环水泵之间的管路上设有阀门。
15.优选的，所述热网补水泵与热网循环水泵之间的管路上连接有阀门，该阀门用于控制流量。
16.优选的，所述热网加热器输出端管路上连接有阀门。
17.优选的，供热系统利用汽轮机的可调抽汽作为热网加热器的正常加热汽源，且采暖抽气管路上设有电动调节阀一。
18.在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：1、本发明通过增加循环水旁路系统，保证采暖抽汽的压力、流量、发电系统稳定的情况下，改变循环水流量，通过进入热网加热器和旁路水量控制热用户供水温度和流量，有效提高热电厂热效率，维持热电厂供热热效率，降低热电厂发电热耗率、发电标准煤耗率等。
19.2、本发明的热网加热器产生的疏水传输至疏水罐汇合前先进入存储罐中存储，通过热网循环水泵将部分热用户回水输送至换热罐内部，由于换热罐内部的热用户回水温度低于存储罐中的疏水温度，此时二者发生热交换，使得换热罐内部水温升高，存储罐内部疏水水温降低，然后降低后的疏水汇合入疏水罐中，此时疏水罐中的疏水继续与换热夹套中的常温水发生热交换使得常温水温度升高，换热夹套中的水可经第一输送泵输送入换热罐中存储，然后换热罐中被加热后的水可通过第二输送泵输送入热网加热器中加热作为热用户供水，由于该部分水具有一定温度，因此有效提高降低热网加热器的加热效率，该实施方式实现对热网加热器的疏水降温，同时对疏水热量进行多次回收利用，具有节能的优点。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一
些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明的调节循环水流量的热网加热器供热系统图；图2为原模式调节供汽压力的热网加热器供热系统图；图3为本发明的原则性热力系统图。
22.附图标记说明：1热网加热器、2热网循环水泵、3热网补水除氧器、4热网补水泵、5疏水罐、6热网疏水泵、7除氧器、8电动调节阀二、9电动调节阀一、10存储罐、11换热罐、12换热夹套、13第一输送泵、14第二输送泵、15疏水泵。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1如图2，原模式（调节供汽压力模式），包括热网加热器1、热网循环水泵2、补水系统和疏水系统，热用户回水通过热网循环水泵2送入热网加热器1被加热作为热用户供水输出，所述热网循环水泵2输入端连接有补水系统，所述热网加热器1输出端连接有疏水系统，运行时通过改变电动调节阀一9的开度改变抽汽压力和流量，从而控制采暖供热水温。
25.实施例2如图1，本发明提供一种调节循环水流量的热网加热器供热系统（调水量模式），包括热网加热器1、热网循环水泵2、补水系统和疏水系统，热用户回水通过热网循环水泵2送入热网加热器1被加热作为热用户供水输出，所述热网循环水泵2输入端连接有补水系统，所述热网加热器1输出端连接有疏水系统，所述热网加热器1上连接有循环水旁路系统，通过循环水旁路系统来改变通过热网加热器1的循环水流量，从而控制采暖供热水温。
26.所述补水系统包括热网补水除氧器3、热网补水泵4，所述热网补水除氧器3除完氧的水经热网补水泵4并入热用户回水，然后再通过热网循环水泵2输送入热网加热器1。所述疏水系统包括疏水罐5、热网疏水泵6、除氧器7，所述热网加热器1产生的疏水传输至疏水罐5汇合，然后经热网疏水泵6输送至除氧器7。所述循环水旁路系统包括电动调节阀二8，所述电动调节阀二8与热网加热器1并联。热用户回水与热网循环水泵2之间的管路上设有阀门。所述热网补水泵4与热网循环水泵2之间的管路上连接有阀门，该阀门用于控制流量。所述热网加热器1输出端管路上连接有阀门。供热系统利用汽轮机的可调抽汽作为热网加热器1的正常加热汽源，且采暖抽气管路上设有电动调节阀一9。
27.实施例3两种模式下热经济性对比一、设备参数1、汽轮机是由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的亚临界、一次中间再热、单轴、两缸两排汽、双抽、凝汽式汽轮机，型号为cc250/n300-16.67/537/537，纯凝额定功率为300mw。该型机组设有八段回热抽汽，依次供给三台高压加热器、一台除氧器、四台低压加热
器，其中三段抽汽还作为工业抽汽，四段抽汽还作为拖动汽动给水泵的小汽机的汽源，在中压缸排汽（五段抽汽）设有采暖抽汽。
28.表1-12号汽轮机主要技术参数2、锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造的亚临界参数hg-1025/17.5-hm35型自然循环汽包锅炉，锅炉效率：92%。
29.表2-1锅炉主要设计参数3、
4、供热系统利用二台汽轮机的可调抽汽（五段抽汽）作为热网循环供热系统的正常加热汽源，系统的主要设备包括热网加热器1、热网循环水泵2、热网补水除氧器3、热网补水泵4、疏水罐5、热网疏水泵6、除氧器7、电动调节阀二8、电动调节阀一9。
30.5、原则性热力系统图（热平衡图）如图2。
31.6、门杆漏汽、轴封漏汽数据表
6、其它工业抽汽量不考虑，为0；给水泵小汽轮汽源为第四段抽汽；机械效率取0.985；发电机效率取0.99；补充水温度20℃；厂用电率0.07；7、简化：忽略凝结水泵水的比焓升；无加热器散热损失，即换热效率η_h=1；二、基本计算步骤1、原始资料（1）门杆漏汽、轴封漏汽数据表（2）要计算得工况和其热平衡图计算工况表2、热力系统变工况计算：火电厂热系统的变工况是指系统的工作条件（参数）发生变动，偏离设计工况或者偏离某一基准工况，将引起整个热系的参数（如汽态膨胀过程线、各加热器的进、出水温度、比焓等）的变化，从而导致机组和全厂的热经济性指标发生变动。
32.热系统变工况计算的目的，是确定汽轮机在新工况下各抽汽口和排汽端的蒸汽参数，以及回热给水系统的各参数及流量，其实质是确定汽轮机的新的汽态膨胀过程线和系统参数。
33.（1）原始工况计算
①
整理原始资料，编写汽水参数表；
②
辅助热力系统计算：为便于计算，通常是按照“先外后内”的顺序，即先从“外部的”辅助热力系统（锅炉连续排污利用系统）开始计算，而后计算机组“内部的”回热系统；
③
全厂的物质平衡计算；
④
进行回热系统计算；按照加热器压力“从高到低”的次序，依次进行各回热加热器、轴封加热器、凝汽器的计算，求得各抽汽量dj（或）、凝汽量dc（或）、给水流量d
fw
（或）和汽轮机内功；
⑤
机组电功率、热经济指标计算。
34.（2）初步计算：维持热网加热器1出口水温不变，电动调节阀二8全开，热网抽汽疏水焓值发生变化。由此进行变工况初步计算。
35.（3）迭代计算：在初步计算所得数据的基础上，进行热力系统新一轮的全部计算。当前后两次迭代计算数据相等或小于某一极小值时结束计算。
36.三：计算结果
由上表可知，本发明的调节循环水流量的热网加热器供热系统具有有效提高热电厂热效率，维持热电厂供热热效率，降低热电厂发电热耗率、发电标准煤耗率等优点。
37.实施例4如图1所示，本发明还包括回用系统，所述回用系统设在热网加热器1与疏水系统之间，所述回用系统包括存储罐10、换热罐11、换热夹套12，所述存储罐10设在热网加热器1与疏水罐5之间的管路上，所述存储罐10设在换热罐11内部，所述热网循环水泵2将另一部分热用户回水输送入换热罐11内部，所述换热夹套12固定套设在5外侧，换热夹套12内部存储常温水，所述换热夹套12输出端与换热罐11输入端之间管路上连接有第一输送泵13，所述换热罐11输出端与1输入端之间管路上连接有第二输送泵14，所述热网加热器1输出端与
存储罐10输入端管路上管路上连接有疏水泵15。
38.热网加热器1的水是靠抽汽来加热的，抽汽通过对流和传热将热量传递给热网的热水，而后抽汽被冷却成疏水，且疏水的温度高于热网加热器1出水温度；所述热网加热器1产生的疏水传输至疏水罐5汇合前先进入存储罐10中存储，通过热网循环水泵2将部分热用户回水输送至换热罐11内部，此时该部分热用户回水处于存储罐10外侧，另外一部分则通过输送入热网加热器1中被热网加热器1加热作为热用户供水，因此热用户回水温度低于热网加热器1出水温度，因此换热罐11内部（存储罐10外侧）的热用户回水温度低于存储罐10中的疏水温度，此时二者发生热交换，使得换热罐11内部水温升高，存储罐10内部疏水水温降低，然后降低后的疏水汇合入疏水罐5中，此时疏水罐5中的疏水继续与换热夹套12中的常温水发生热交换使得换热夹套12中的常温水温度升高，换热夹套12中的水可经第一输送泵13输送入换热罐11中存储，然后换热罐11中被加热后的水可通过第二输送泵14输送入热网加热器1中加热作为热用户供水，由于该部分水具有一定温度，因此有效提高降低热网加热器1的加热效率，该实施方式实现对热网加热器1的疏水降温，同时对疏水热量进行多次回收利用，具有节能的优点。
39.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。