專利名稱：火電廠熱電聯(lián)產(chǎn)供暖的新方案的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種火電廠汽輪機組熱電聯(lián)產(chǎn)供暖的新方案。
目前的現(xiàn)有技術中，火電廠汽輪機熱電聯(lián)產(chǎn)供暖所提供的熱能品位不能太低，否則不能滿足用戶的采暖要求。對近距離的采暖熱用戶供熱品位一般為90℃～95℃以上，隨著采暖熱用戶與聯(lián)產(chǎn)電廠間距離的加長和用戶規(guī)模的擴大，供熱品位有明顯的提高趨勢，達到130℃～150℃，甚至已在考慮180℃～250℃等級的品位(見<熱電聯(lián)產(chǎn)>，武學素著，西交大出版社1988年版，p.19～20和p.250表.10-1)。供熱品位的提高會帶來一系列的問題，比如它使供熱煤耗和供熱成本提高；使單位長度熱網(wǎng)投資加大；使單位長度熱網(wǎng)散熱損失加大，使聯(lián)產(chǎn)機組因供熱的欠發(fā)電量加大等等。
與現(xiàn)有技術相反，本發(fā)明面對任何供暖距離和供暖規(guī)模均不是提高而是降低供熱的品位。為了以下的敘述方便，我們把65℃以上的溫度水平定義為“傳統(tǒng)品位”，60℃～50℃的溫度水平定義為“低品位”；35℃～25℃的溫度水平定義為“超低品位”。本發(fā)明把熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中低品位熱能和超低品位熱能充分利用起來，其目的是通過降低供熱品位顯著地降低供熱煤耗和供熱成本，消除由于供熱品位的提高帶來的一系列問題，并采取新的技術措施確保滿足用戶的采暖需要。
本發(fā)明所采取的技術方案，一是不論聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的汽輪機組是中間再熱式的還是非中間再熱式的，其凝汽器出口的循環(huán)水在各種工況下都不超過低品位的水平，并使此循環(huán)水兼作聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱網(wǎng)水；二是引入高效散熱器和熱泵技術使之與聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)有機地結合在一起。本發(fā)明中有五個環(huán)節(jié)，其中凝汽器加熱環(huán)節(jié)和熱網(wǎng)水調(diào)溫環(huán)節(jié)是必不可少的基礎性環(huán)節(jié)，另外還有三種熱能利用環(huán)節(jié)。第一種是把低品位的循環(huán)水通過常規(guī)加熱設備加熱到傳統(tǒng)品位并在熱網(wǎng)內(nèi)的常規(guī)散熱器中供暖降溫成為低品位循環(huán)水，稱為傳統(tǒng)品位熱能利用環(huán)節(jié)；第二種是把低品位循環(huán)水在熱網(wǎng)內(nèi)的高效散熱器中供暖降溫成為超低品位循環(huán)水，稱為低品位熱能利用環(huán)節(jié)；第三種是把超低品位的循環(huán)水作為熱網(wǎng)內(nèi)熱泵的低溫熱源，通過熱泵向用戶供暖并把循環(huán)水溫降至25℃以下，稱為超低品位熱能利用環(huán)節(jié)。上述三種熱能利用環(huán)節(jié)與基礎性環(huán)節(jié)的結合有不同的方式低品位熱能利用環(huán)節(jié)和超低品位熱能利用環(huán)節(jié)可分別單獨地結合，也可串聯(lián)后結合，也可單獨地或共同地與傳統(tǒng)品位熱能利用環(huán)節(jié)串聯(lián)后結合。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果有以下幾點1.使用同一熱電聯(lián)產(chǎn)機組可比現(xiàn)有技術提高供暖熱量50％以上；2.可使供熱煤耗和供熱成本比現(xiàn)有技術降低30％以上；3.擴大供暖范圍的主要措施是在聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中采用200MW及以上的大中型汽輪機組，而這種機組都是具有中間再熱的按現(xiàn)有技術，循環(huán)水熱能只能在非中間再熱式汽輪機組構成的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中加以利用，如在具有中間再熱式汽輪機組的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中加以利用會使機組的末級出口蒸汽溫度過高，且蒸汽的容積流量過小，從而引起機組的強烈振動，危及運行安全。本發(fā)明用于具有中間再熱式機組的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中不會出現(xiàn)安全問題，從而消除了熱電聯(lián)產(chǎn)供暖規(guī)模的限制；4.單獨使用本發(fā)明的低品位熱能利用環(huán)節(jié)與基礎性環(huán)節(jié)的結合可使聯(lián)產(chǎn)機組因供熱所欠發(fā)的電量從現(xiàn)有技術的大于40kWh/GJ降至小于20kWh/GJ，而單獨使用超低品位熱能利用環(huán)節(jié)與基礎性環(huán)節(jié)的結合，其欠發(fā)電量基本為零，后一結合使聯(lián)產(chǎn)機組解脫了供熱對發(fā)電的牽制作用；5超低品位熱能利用環(huán)節(jié)使熱網(wǎng)的散熱損失幾乎為零，從而為熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)遠距離和超遠距離的供暖開辟了前景。
下面結合附圖
對本發(fā)明作進一步說明。
圖中1.汽輪機 2.凝汽器I 3.凝汽器II 4.熱網(wǎng)水常規(guī)加熱設備 5.常規(guī)散熱器 6.高效散熱器 7.循環(huán)水 8.熱泵 9.調(diào)溫池。圖中，用虛線框標出了A、B、C、D、E五個環(huán)節(jié)，其中A為傳統(tǒng)品位熱能利用環(huán)節(jié)，B為低品位熱能利用環(huán)節(jié)，C為超低品位熱能利用環(huán)節(jié)，D為通過單壓或多壓凝汽器對循環(huán)水進行加熱的環(huán)節(jié)，E為循環(huán)水調(diào)溫環(huán)節(jié)。在這五個環(huán)節(jié)中，環(huán)節(jié)D和環(huán)節(jié)E是必不可少的基礎性環(huán)節(jié)，可以與其余三環(huán)節(jié)A、B、C中的一個或數(shù)個環(huán)節(jié)結合。
下面結合某城市熱電聯(lián)產(chǎn)采暖工程改造的方案設計對本發(fā)明的應用作實施例說明。原熱電聯(lián)產(chǎn)采暖系統(tǒng)為具有中間再熱式汽輪機的傳統(tǒng)系統(tǒng)，只有環(huán)節(jié)A。改造的目的是引入本發(fā)明的新方案。本期改造工程的設計方案未引入環(huán)節(jié)C，僅僅是D、E兩個基礎性環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)A、B的結合，其中環(huán)節(jié)D是由汽輪機(1)的凝汽器I(2)和凝汽器II(3)組成的雙壓凝汽器。改造后的循環(huán)水(7)流量為6000t/h。從雙壓凝汽器(2)(3)出來的54℃的循環(huán)水(即熱網(wǎng)水)經(jīng)熱網(wǎng)水常規(guī)加熱設備(4)加熱至80℃后送往使用常規(guī)散熱器(5)的采暖用產(chǎn)。從環(huán)節(jié)A出來的約50℃的循環(huán)水(7)在環(huán)節(jié)B中通過高效散熱器(6)使這一區(qū)段的采暖用戶得到與環(huán)節(jié)A用戶同樣充分的熱量。從環(huán)節(jié)B出來的約30℃的循環(huán)水(7)由環(huán)節(jié)E中的調(diào)溫池(9)調(diào)節(jié)到18℃后依次返回環(huán)節(jié)D中的凝汽器II(3)和凝汽器I(2)。改造前的采暖面積為650萬平方米，改造后的采暖面積為910萬平方米，即在未引入環(huán)節(jié)C的情況下就使采暖面積增加了40％。由于增加采暖供熱量所欠發(fā)的電量遠小于20kWh/GJ。以1996年該地區(qū)價格為基準按每年五個月的供暖期計算，新供暖方案比傳統(tǒng)方案年凈增收益為1770萬元。
權利要求
一種火電廠熱電聯(lián)產(chǎn)的新方案，包括中間再熱式或非中間再熱式汽輪機(1)、凝汽器I(2)、凝汽器II(3)、熱網(wǎng)水常規(guī)加熱設備(4)、常規(guī)散熱器(5)、高效散熱器(6)、循環(huán)水(7)、熱泵(8)、調(diào)溫池(9)和A、B、C、D、E五個環(huán)節(jié)，其中A為65℃以上的“傳統(tǒng)品位”熱能利用環(huán)節(jié)，B為60℃～50℃“低品位”熱能利用環(huán)節(jié)，C為35℃～25℃的“超低品位”熱能利用環(huán)節(jié)，D為通過單壓或多壓凝汽器對循環(huán)水進行加熱的環(huán)節(jié)，E為循環(huán)水調(diào)溫環(huán)節(jié)，在這五個環(huán)節(jié)中，環(huán)節(jié)D和環(huán)節(jié)E是必不可少的基礎性環(huán)節(jié)，可以與其余三環(huán)節(jié)A、B、C中的一個或數(shù)個環(huán)節(jié)組合成熱電聯(lián)產(chǎn)供暖系統(tǒng)，其特征是引入高效散熱器和/或熱泵設備與技術，使之與汽輪機熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)有機地結合在一起，從而對不論是具有非中間再熱式還是中間再熱式汽輪機組的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)都能在確保機組運行安全的前提下，將凝汽器循環(huán)水中的“低品位”熱能和/或“超低品位”熱能在熱電聯(lián)產(chǎn)供暖系統(tǒng)中加以利用。
全文摘要
本發(fā)明是火電廠熱電聯(lián)產(chǎn)供暖的一種新方案,應用同一機組本發(fā)明可提高供暖熱量50%以上,使供熱煤耗和供熱成本降低30%以上,并適用于中間再熱大中型熱電聯(lián)產(chǎn)機組,主要技術措施是把熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中60℃～50℃的低品位熱能和35℃～25℃的超低品位熱能充分利用起來,并引入高效散熱器和/或熱泵等技術與設備使之與火電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)有機地結合在一起,以確保滿足用戶的采暖需要。
文檔編號F24D3/02GK1180815SQ96109538
公開日1998年5月6日 申請日期1996年8月27日 優(yōu)先權日1996年8月27日
發(fā)明者宋之平, 張光, 那希志 申請人:宋之平, 張光, 那希志