一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统及方法与流程

1.本发明属于燃煤机组节能技术领域，具体涉及一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统及方法。


背景技术：

2.热电联产具有节约能源、改善环境等综合效益，是构建能源节约型社会、助力我国“碳达峰、碳中和”目标实现的重要一环。伴随着国内能源价格上涨与城镇化建设的进一步加快，部分热电联产机组供热能力不足，节能效果不明显等问题日益凸显。随着居民和工业用户对供热负荷需求的不断增加，电网对机组中低负荷率下的供热能力提出了更高的要求，必须提高供热机组的热电比和灵活性，在机组保障供热能力的同时，最大程度提高机组的宽幅调峰能力。因此，对热电联产机组进行供热改造与节能降耗技术研究具有极高的社会效益与实施价值。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统及方法，以解决提升节能降耗的技术问题。
4.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
5.第一方面，本发明提供一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统，包括：高压缸、中压缸、低压缸、锅炉再热器、高压旁路和低压旁路；
6.所述高压旁路包括：电动闸阀、高压旁路阀和第一减温减压器；
7.主蒸汽一路连接高压缸的进汽口，高压缸的排汽口连接锅炉再热器的进汽口，主蒸汽另一路通过第一减温减压器连接锅炉再热器进汽口，锅炉再热器的排汽口分成两路：一路连接中压缸的进汽口，中压缸的排汽口连接低压缸的进汽口；
8.所述低压旁路包括：低压旁路阀、第二减温减压器、逆止阀、调节阀和截止阀；
9.所述锅炉再热器的另一路排汽口依次连接低压旁路阀、第二减温减压器、逆止阀、调节阀和截止阀连接热网。
10.进一步地，还包括：蝶阀、电动闸阀和高压旁路阀；
11.所述蝶阀连接中压缸的第一路排汽口和低压缸的进汽口；
12.主蒸汽另一路通过电动闸阀和高压旁路阀连接第一减温减压器。
13.进一步地，还包括：自动同步离合器；
14.所述自动同步离合器通过联轴器连接中压缸中的高中压转子和低压缸中的低压转子。
15.第二方面，本发明提供一种应用于凝抽背供热机组的供热优化方法，基于任一项所述的一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统，第一工况：未进供暖期时，主蒸汽经高压缸、锅炉再热器、中压缸、低压缸做功发电，蒸汽不对外供热；
16.第二工况：进入供暖期后，进入供暖期时，一路蒸汽由中压缸送至热网；另一路蒸
汽通过高压旁路、低压旁路送至热网。
17.进一步地，所述第一工况工作时，蝶阀处于开启状态，闸阀处于关闭状态，主蒸汽经过高压缸、锅炉再热器、中压缸和低压缸，做功后的乏汽由低压缸排汽口排出。
18.进一步地，所述第二工况工作时，自动同步离合器工作，低压缸被切断，蒸汽由中压缸的排汽口通过闸阀送至热网。
19.进一步地，锅炉再热器两侧设置高压旁路和低压旁路。
20.进一步地，所述是主蒸汽经过一路经过高压旁路的电动闸阀和高压旁路阀，在第一减温减压器降低参数后，进入锅炉再热器；另一路经过高压缸进入锅炉再热器。
21.进一步地，所述低压旁路是从锅炉再热器排出的蒸汽，通过低压旁路阀，在第二减温减压器中降低蒸汽参数，再依次经过逆止阀、调节阀和截止阀，将蒸汽送至热网。
22.进一步地，所述第一减温减压器和第二减温减压器降低参数的方式为加入减温水。
23.本发明至少具有以下有益效果：
24.1、本发明提供一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统及方法，包括锅炉再热器、高压缸、中压缸、低压缸、高压旁路和低压旁路；所述高压旁路包括：电动闸阀、高压旁路阀和第一减温减压器；主蒸汽分成两路：一路连接高压缸的进汽口，高压缸的排汽口连接锅炉再热器的进汽口，主蒸汽另一路通过第一减温减压器连接锅炉再热器进汽口，锅炉再热器的排汽口分成两路：一路连接中压缸的进汽口，中压缸的排汽口连接低压缸的进汽口；所述低压旁路包括：低压旁路阀、第二减温减压器、逆止阀、调节阀和截止阀；所述锅炉再热器的另一路排汽口通过依次连接低压旁路阀、第二减温减压器、逆止阀、调节阀和截止阀连接热网。通过高低旁路供热，在保有原机组运行方式灵活、没有冷端损失、经济性好等优势得基础上，进一步提升热电比；
25.2、本发明提供一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统及方法，包括：第一工况：未进入供暖期时，主蒸汽经高压缸、锅炉再热器、中压缸、低压缸做功发电，蒸汽不对外供热；第二工况：进入供暖期时，一路蒸汽由中压缸送至热网；另一路蒸汽通过高压旁路、低压旁路送至热网。通过在系统内同时增加高压旁路、低压旁路，在供暖期时，打开高、低压旁路参与供热，减少进入汽缸的蒸汽量，降低汽缸出力。从而提高了供热能力，减少发电负荷，实现了采用自动同步离合器的抽凝背机组的热电解耦；同时，通过调节高压旁路和低压旁路中的蒸汽流量，可以确保汽轮机轴向推力平衡，提升系统运行的安全性和稳定性；
26.3、本发明提供一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统及方法，第一工况：未进入供暖期时，主蒸汽经高压缸、锅炉再热器、中压缸、低压缸做功发电，蒸汽不对外供热；第二工况：进入供暖期时，一路蒸汽由中压缸送至热网；另一路蒸汽通过高压旁路、低压旁路送至热网。当低负荷运行，中压排汽不能满足供热量需求时，高压旁路和低压旁路供热成为关键的补充热源，大幅提升了机组的供热能力，能够满足深度调峰的要求。
附图说明
27.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
28.图1为本发明一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统的系统构造图；
29.其中：1、高压缸；2、中压缸；3、自动同步离合器；4、低压缸；5、蝶阀；6、电动闸阀；7、高压旁路阀；8、第一减温减压器；9、锅炉再热器；10、低压旁路阀；11、第二减温减压器；12、逆止阀；13、调节阀；14、截止阀；15、闸阀。
具体实施方式
30.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
32.实施例1
33.请参阅图1所示，本发明一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统及方法，包括：高压缸1、中压缸2、自动同步离合器3、低压缸4、蝶阀5、电动闸阀6、高压旁路阀7、第一减温减压器8、锅炉再热器9、低压旁路阀10、第二减温减压器11、逆止阀12、调节阀13、截止阀14和闸阀15。主蒸汽分两路，一路通过高压缸1的入口进入高压缸1中，另一路通过电动闸阀6和高压旁路阀7进入第一减温减压器8中，第一减温减压器8加入减温水和主蒸汽混合，再与高压缸1出口连接，接入锅炉再热器9的入口，锅炉再热器9的出口分为两路，一路连接中压缸2的入口，中压缸2的出口一路连接闸阀15后至热网，一路通过蝶阀5连接低压缸4的入口，中压缸中的高中压转子和低压缸4中的低压转子通过自动同步离合器3连接。锅炉再热器9的出口的另一路通过低压旁路阀10、加减温水的第二减温减压器11、逆止阀12、调节阀13和截止阀14向热网供热。
34.主蒸汽管路一路与高压缸1进汽口连接，高压缸1排汽口与锅炉再热器9入口连接。主蒸汽管路另一路与电动闸阀6一侧连接，电动闸阀6另一侧与高压旁路阀7一侧连接，高压旁路阀7另一侧与第一减温减压器8入口连接，第一减温减压器8出口与锅炉再热器11入口连接，该段形成高压旁路。锅炉再热器9出口一路与中压缸2进汽口连接，中压缸2出汽口一路通过闸阀15后向热网供热，中压缸2中的高中压转子和低压缸4中的低压转子通过自动同步离合器3连接。中压缸2出汽口另一路与蝶阀5一侧连接，蝶阀5另一侧与低压缸4进汽口连接。锅炉再热器9出口另一路与低压旁路阀10一侧连接，低压旁路阀10另一侧与第二减温减压器11入口连接，第二减温减压器11出口与逆止阀12一侧连接，逆止阀12另一侧与调节阀13一侧连接，调节阀13另一侧与截止阀14一侧连接，截止阀14另一侧通向热网供热。
35.实施例2
36.进入供暖期，根据需要，自动同步离合器3动作使得中压缸2中的高中压转子与低压缸4中的低压转子脱开，蝶阀5关闭，低压缸4中的低压转子停止运行。主蒸汽经过高压缸1、锅炉再热器9、中压缸2，做功后的乏汽由中压缸2排汽口排出，经过闸阀15送至热网供热。在锅炉再热器9的冷端和热端，分别设置高压旁路和低压旁路。高压旁路是主蒸汽经过电动闸阀6、高压旁路阀7，在第一减温减压器8中加入减温水降低参数后，进入锅炉再热器9。低压旁路是从锅炉再热器9出口出来的热再蒸汽通过低压旁路阀10，在第二减温减压器11中加入减温水降低蒸汽参数，再依次经过逆止阀12、调节阀13、截止阀14，向热网供热。
37.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
38.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统，其特征在于，包括：高压缸(1)、中压缸(2)、低压缸(4)、锅炉再热器(9)、高压旁路和低压旁路；所述高压旁路包括：电动闸阀(6)、高压旁路阀(7)和第一减温减压器(8)；主蒸汽分成两路：一路连接高压缸(1)的进汽口，高压缸(1)的排汽口连接锅炉再热器(9)的进汽口，主蒸汽另一路通过第一减温减压器(8)连接锅炉再热器(9)进汽口，锅炉再热器(9)的排汽口分成两路：一路连接中压缸(2)的进汽口，中压缸(2)的排汽口连接低压缸(4)的进汽口；所述低压旁路包括：低压旁路阀(10)、第二减温减压器(11)、逆止阀(12)、调节阀(13)和截止阀(14)；所述锅炉再热器(9)的另一路排汽口通过依次连接低压旁路阀(10)、第二减温减压器(11)、逆止阀(12)、调节阀(13)和截止阀(14)连接热网。2.根据权利要求1所述的一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统，其特征在于，还包括：蝶阀(5)、电动闸阀(6)和高压旁路阀(7)；所述蝶阀(5)连接中压缸(2)的第一路排汽口和低压缸(4)的进汽口；主蒸汽另一路通过电动闸阀(6)和高压旁路阀(7)连接第一减温减压器(8)。3.根据权利要求1所述的一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统，其特征在于，还包括：自动同步离合器(3)；所述自动同步离合器(3)通过联轴器连接中压缸(2)中的高中压转子和低压缸(4)中的低压转子。4.一种应用于凝抽背供热机组的供热优化方法，其特征在于，基于权利要求1至3中任一项所述的一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统，包括：第一工况：未进入供暖期时，主蒸汽经高压缸(1)、锅炉再热器(9)、中压缸(2)、低压缸(4)做功发电，蒸汽不对外供热；第二工况：进入供暖期时，一路蒸汽由中压缸(2)送至热网；另一路蒸汽通过高压旁路、低压旁路送至热网。5.根据权利要求4所述的一种应用于凝抽背供热机组的供热优化方法，其特征在于，所述第一工况工作时，蝶阀(5)处于开启状态，闸阀(15)处于关闭状态，主蒸汽经过高压缸(1)、锅炉再热器(9)、中压缸(2)和低压缸(4)，做功后的乏汽由低压缸(4)排汽口排出。6.根据权利要求4所述的一种应用于凝抽背供热机组的供热优化方法，其特征在于，所述第二工况工作时，自动同步离合器(3)工作，低压缸(4)被切断，蒸汽由中压缸(2)的排汽口通过闸阀(15)送至热网。7.根据权利要求4所述的一种应用于凝抽背供热机组的供热优化方法，其特征在于，锅炉再热器(9)两侧设置高压旁路和低压旁路。8.根据权利要求4所述的一种应用于凝抽背供热机组的供热优化方法，其特征在于，所述是主蒸汽一路经过高压旁路的电动闸阀(6)和高压旁路阀(7)，在第一减温减压器(8)降低参数后，进入锅炉再热器(9)。9.根据权利要求4所述的一种应用于凝抽背供热机组的供热优化方法，其特征在于，所述低压旁路是从锅炉再热器(9)排出的蒸汽，通过低压旁路阀(10)，在第二减温减压器(11)中降低蒸汽参数，再依次经过逆止阀(12)、调节阀(13)和截止阀(14)，将蒸汽送至热网。
10.根据权利要求9所述的一种应用于凝抽背供热机组的供热优化方法，其特征在于，所述第一减温减压器(8)和第二减温减压器(11)降低参数的方式为加入减温水。

技术总结
本发明属于燃煤机组节能技术领域，具体涉及一种应用于凝抽背供热机组的供热优化系统及方法，包括锅炉再热器、高压缸、中压缸、低压缸、高压旁路和低压旁路；高压旁路包括：电动闸阀、高压旁路阀和第一减温减压器；主蒸汽一路连接高压缸进汽口，高压缸排汽口连接锅炉再热器进汽口，主蒸汽另一路通过第一减温减压器连接锅炉再热器进汽口，锅炉再热器排汽口分成两路：一路连接中压缸进汽口，中压缸排汽口连接低压缸进汽口；低压旁路包括：低压旁路阀、第二减温减压器、逆止阀、调节阀和截止阀；锅炉再热器另一路依次连接低压旁路阀、第二减温减压器、逆止阀、调节阀和截止阀。通过高低旁路供热，在保有原机组运行方式下，进一步提升了热电比。电比。电比。


技术研发人员：何垚年 刘珺 崔永军 彭烁 宫紫郁 潘千里 周贤 李建超 安航 杨智 张云鹏 田亚光
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/8