一种热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统及运行方法

文档序号:186959 发布日期:2021-11-02 浏览:45次 >En<

阅读说明:本技术 一种热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统及运行方法 (Clean heat supply system with steam extraction coupling solar energy of thermoelectric unit and operation method ) 是由 王永贞 候封校 寇学森 尹国安 张斌 于 2021-07-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统及运行方法,主要包括:热电联产机组、凝汽器、工业蒸汽用户、背压机、发电机、蒸汽式电极锅炉、汽水混合加热装置、热水式电极锅炉、循环水泵、汽水换热器、水水换热器、热水蓄热装置、采暖用户、光伏发电装置、逆变控制设备和电储能装置,机组通过蒸汽管网同时为工业蒸汽用户供汽和为采暖用户供暖,利用光伏生产热水来弥补机组供热及利用蓄热装置克服机组电热负荷的时空差异,并通过背压机回收蒸汽余能实现能力梯级利用。本发明通过热电联产供汽与供暖的高效集成,满足了用户多样化、多品位的用热需求,实现了能量梯级利用,并挖掘了热电联产系统的电力调峰能力,市场应用前景广阔。(The invention discloses a clean heat supply system and an operation method for steam extraction coupling solar energy of a thermoelectric unit, which mainly comprise the following steps: the combined heat and power generation unit comprises a combined heat and power generation unit, a condenser, an industrial steam user, a back pressure machine, a generator, a steam type electrode boiler, a steam-water mixed heating device, a hot water type electrode boiler, a circulating water pump, a steam-water heat exchanger, a water-water heat exchanger, a hot water heat storage device, a heating user, a photovoltaic power generation device, inversion control equipment and an electric energy storage device. The invention meets the diversified and multi-grade heat demand of users by the high-efficiency integration of the cogeneration steam supply and heating, realizes the cascade utilization of energy, develops the power peak regulation capability of the cogeneration system and has wide market application prospect.)

一种热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统及运行方法

技术领域

本发明属于热电联产技术领域,具体涉及一种热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统及运行方法,尤其适用于同时有供汽和供暖需求的热电联产系统。

背景技术

当前,为提高火电机组的综合能源利用效率,并争取更多的发电利用小时数,纯凝机组改供热得到广泛的发展。但是,对于不同工业蒸汽用户,由于各自的工艺不同,所需的蒸汽压力参数也就不尽相同,而对于热电机组来说,仅有一条对外供蒸汽的母管道,即只能对外供一种压力参数的蒸汽。由此造成了热电机组的供汽参数与蒸汽用户的不匹配,不仅无法保证蒸汽用户的用汽需求,也一定程度上造成了能量损失。特别地是,当前新能源电力的快速发展对火电机组调峰能力的要求越来越严格,然而热电联产机组为了保证供热而无法灵活调节,致使热电机组的调峰能力严重低下,无法满足现阶段国家能源转型的需要。

另外,近年来,随着工业园区推进节能减排及集中供热快速发展,原有工业园区的高污染、低能效的供热锅炉逐渐关停,取而代之的则是热电联产集中供热方式,然而用于蒸汽用户和采暖用户的能量需求不同,通常来说,针对采暖用户,则铺设热水管网,针对用汽用户,则铺设蒸汽管网,由此造成了管网建设投资非常巨大。

综上市场面临的技术难题,主要解决技术手段是:申请号为201310667813.1的中国专利“汽轮机高低压两级工业抽汽供热装置”,通过一定技术手段,可以满足热用户高、低压两级蒸汽的需求,但其弊端是,需要铺设两条蒸汽母管道,大大增加了投资成本;特别是,每增加一个蒸汽压力参数需求时,都面临着相同的问题。针对上述技术难题,本发明则是将热电联产供汽流程与供暖流程进行高效集成,通过蒸汽管网为采暖用户进行供暖,并利用光伏发电生产热水来弥补热电联产机组供热,同时利用蓄热装置弥补电热负荷在时空上的差异,由此来满足热电联产机组的电力调峰要求,同时在节能方面,将蒸汽用户侧的余能进行回收利用来满足电动设备的用电需求和采暖用户的供暖需求,由此,既降低热电联产集中供热系统的投资成本,提升了热电联产系统的电力调峰能力,满足了多样化、多品位的供热需求,还通过余能回收利用实现了能量的梯级回收利用,符合国家能源转型的政策发展需求,具有广阔的市场应用前景。

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、用于热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统及运行方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统,其特征在于,包括:热电联产机组、凝汽器、工业蒸汽用户、第一背压机、第一发电机、蒸汽式电极锅炉、汽水混合加热装置、采暖用户、第二背压机、第二发电机、汽水换热器、水水换热器、疏水循环泵、热网水循环泵、热水蓄热装置、蓄热循环泵、放热循环泵、光伏发电装置、电储能装置、逆变控制设备和热水式电极锅炉,所述热电联产机组的排汽口与凝汽器的进汽口连接,所述热电联产机组的工业抽汽口与工业蒸汽输送管的进汽端连接,且在热电联产机组的工业抽汽口安装有第一阀门,所述工业蒸汽输送管的出汽端通过第一工业蒸汽支管和第二工业蒸汽支管分别与第一背压机的进汽口和第二背压机的进汽口连接,且在第一工业蒸汽支管上安装有第三阀门,在第一背压机的进汽口安装有第四阀门,在第二背压机的进汽口安装有第十二阀门,所述第一背压机的排汽口与工业蒸汽用户的进汽口连接,且在第一背压机的排汽口安装有第五阀门,所述第一背压机的进汽口与排汽口之间设置有第一蒸汽旁路,且在第一蒸汽旁路上安装有第六阀门,所述第一背压机驱动第一发电机做功发电,所述第一发电机产生的电力输送至蒸汽式电极锅炉来生产蒸汽,所述蒸汽式电极锅炉的蒸汽出口通过第一蒸汽支管和第二蒸汽支管分别与工业蒸汽用户的进汽口和汽水混合加热装置的进汽口连接,且在第一蒸汽支管上安装有第八阀门,在第二蒸汽支管上安装有第九阀门,所述第二背压机的排汽口与汽水换热器的进汽口连接,且在第二背压机的排汽口安装有第十三阀门,所述第二背压机的进汽口与排汽口之间设置有第二蒸汽旁路,且在第二蒸汽旁路上安装有第十四阀门,所述第二背压机驱动第二发电机做功发电,所述汽水换热器的疏水出口与水水换热器的疏水进口连接,且在汽水换热器的疏水出口安装有第十五阀门,在水水换热器的疏水进口安装有第十六阀门,所述水水换热器的疏水进口还通过第一疏水输送管同时与工业蒸汽用户的疏水出口和汽水混合加热装置的高温水出口连接,且在第一疏水输送管上安装有第十一阀门,在工业蒸汽用户的疏水出口安装有第七阀门,在汽水混合加热装置的高温水出口安装有第十阀门,所述水水换热器的疏水出口通过第二疏水输送管与凝汽器的疏水进口连接,且在水水换热器的疏水出口安装有第十七阀门,在第二疏水输送管上安装有疏水循环泵,在凝汽器的疏水进口安装有第二阀门,所述采暖用户的热网水出口通过热网回水管与水水换热器的热网水进口连接,且在热网回水管上安装有热网水循环泵,在水水换热器的热网水进口安装有第二十阀门,所述水水换热器的热网水出口与汽水换热器的进水口连接,且在水水换热器的热网水出口安装有第二十一阀门,在汽水换热器的进水口安装有第二十三阀门,所述汽水换热器的出水口通过热网供水管与采暖用户的热网水进口连接,且在汽水换热器的出水口安装有第二十四阀门,在热网供水管上安装有第二十五阀门,所述热水蓄热装置的蓄热端通过第一蓄热管和第二蓄热管分别与水水换热器的热网水进口和汽水换热器的出水口连接,且在第一蓄热管上安装有第二十六阀门和蓄热循环泵,在第二蓄热管上安装有第二十七阀门,所述热水蓄热装置的放热端通过第一放热管和第二放热管分别与热网水循环泵的出水口和热网供水管的进水端连接,且在第一放热管上安装有第二十八阀门,在第二放热管上安装有第二十九阀门和放热循环泵,所述光伏发电装置通过逆变控制设备同时与电储能装置和热水式电极锅炉连接,所述电储能装置也通过逆变控制设备与热水式电极锅炉连接,所述热水式电极锅炉的热水出口通过高温水支管与水水换热器的疏水进口连接,且在热水式电极锅炉的热水出口安装有第三十阀门。

进一步的,所述汽水混合加热装置为直接接触式换热器,来自蒸汽式电极锅炉的蒸汽与外供的给水在汽水混合加热装置内进行混合换热。

进一步的,所述水水换热器的疏水侧设置有第一疏水旁路,且在第一疏水旁路上安装有第十八阀门,所述水水换热器的热网水侧设置有热网水旁路,且在热网水旁路上安装有第二十二阀门。

进一步的,所述疏水循环泵的出水口与热网回水管之间设置有第二疏水旁路,且在第二疏水旁路上安装有第十九阀门。

进一步的,所述第二发电机产生的电力用于驱动疏水循环泵、热网水循环泵、蓄热循环泵和放热循环泵等动力设备做功,所述第一发电机产生的电力还用于驱动工业蒸汽用户的动力设备做功。

进一步的,所述电储能装置可以是蓄电池储能装置,也可以是电容器储能装置。

所述的热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统的运行方法如下:

打开并调节第一阀门,热电联产机组产生的工业蒸汽通过工业蒸汽输送管对外供出,并经由第一工业蒸汽支管和第二工业蒸汽支管分别为工业蒸汽用户供汽和为采暖用户供暖;

此时,打开并调节第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门,来自工业蒸汽输送管的工业蒸汽,一部分工业蒸汽先进入第一背压机驱动第一发电机做功发电,另一部分工业蒸汽与第一背压机的排汽一起输送至工业蒸汽用户,来供工业蒸汽用户生产使用,第一发电机产生的电力供给蒸汽式电极锅炉来生产蒸汽,工业蒸汽用户产生的蒸汽疏水通过第一疏水输送管对外供出;

此时,关闭第十八阀门、第十九阀门和第二十二阀门,打开并调节第二阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门和第十七阀门,来自工业蒸汽输送管的工业蒸汽,一部分工业蒸汽先进入第二背压机驱动第二发电机做功发电,另一部分工业蒸汽与第二背压机的排汽一起输送至汽水换热器来加热热网水,第二发电机产生的电力用于驱动疏水循环泵、热网水循环泵、蓄热循环泵和放热循环泵等动力设备做功,来自工业蒸汽用户的蒸汽疏水通过第一疏水输送管与汽水换热器形成的蒸汽疏水一起进入水水换热器来加热热网水,经过水水换热器降温后的疏水在疏水循环泵的驱动下通过第二疏水输送管返回至凝汽器中,同时打开并调节第二十阀门、第二十一阀门、第二十三阀门、第二十四阀门和第二十五阀门,来自采暖用户的热网回水在热网水循环泵的驱动下通过热网回水管输送至水水换热器被一级加热,然后进入汽水换热器被二级加热后,形成高温的热网水通过热网供水管输送至采暖用户进行供暖;

此时,打开并调节第三十阀门,光伏发电装置利用太阳能进行发电,然后光伏发电装置产生的电力经由逆变控制设备供给热水式电极锅炉来生产高温热水,也供给电储能装置进行存储,此时,当热水式电极锅炉用来生产热水的电力不足时,电储能装置储存的电力还可以经由逆变控制设备供给热水式电极锅炉来生产高温热水,热水式电极锅炉产生的高温热水输送至水水换热器来加热热网水。

进一步的,当热电联产机组需要升电负荷运行时,既可以通过减少热电联产机组对外供出的工业蒸汽流量来实现热电联产机组升电负荷运行,还可以通过提升热电联产机组运行功率来实现热电联产机组升电负荷运行;

若热电联产机组对外供出的工业蒸汽流量减少,则:

一方面,减少经由第一工业蒸汽支管输送至工业蒸汽用户的工业蒸汽流量,此时,可以通过打开第八阀门来利用蒸汽式电极锅炉产生的蒸汽供给工业蒸汽用户使用,来弥补热电联产机组少供的蒸汽流量;

另一方面,减少经由第二工业蒸汽支管输送至汽水换热器的工业蒸汽流量,此时,既可以通过打开第二十八阀门和第二十九阀门来利用热水蓄热装置对外放热,来弥补热电联产机组少供的蒸汽热量,也可以通过打开第三十阀门来利用热水式电极锅炉产生的高温热水供给水水换热器使用,来弥补热电联产机组少供的蒸汽热量;

若提升热电联产机组运行功率必须与增加热电联产机组对外供出的工业蒸汽流量同步,则:

一方面,增加经由第二工业蒸汽支管输送至汽水换热器的工业蒸汽流量,此时,打开并调节第二十六阀门和第二十七阀门,关闭第二十八阀门和第二十九阀门,可以利用热水蓄热装置进行蓄热来消纳汽水换热器和水水换热器多供的热量,由此来消纳热电联产机组多供的蒸汽热量,以及关小第十阀门、第十一阀门和第三十阀门的开度且直至关闭,也可以减少汽水混合加热装置和热水式电极锅炉供给水水换热器的热量,来替代热电联产机组多供的蒸汽热量;

另一方面,增加经由第一工业蒸汽支管输送至工业蒸汽用户的工业蒸汽流量,此时,关小第八阀门的开度且直至关闭,减少蒸汽式电极锅炉输送至工业蒸汽用户的蒸汽流量,来替代热电联产机组多供的蒸汽流量,而第一发电机产生的电力则用于驱动工业蒸汽用户的动力设备做功。

进一步的,当热电联产机组需要降电负荷运行时,既可以通过增加热电联产机组对外供出的工业蒸汽流量来实现热电联产机组降电负荷运行,还可以通过降低热电联产机组运行功率来实现热电联产机组降电负荷运行;

若热电联产机组对外供出的工业蒸汽流量增加,则:

一方面,增加经由第二工业蒸汽支管输送至汽水换热器的工业蒸汽流量,此时,打开并调节第二十六阀门和第二十七阀门,关闭第二十八阀门和第二十九阀门,可以利用热水蓄热装置进行蓄热来消纳汽水换热器和水水换热器多供的热量,由此来消纳热电联产机组多供的蒸汽热量,以及关小第十阀门、第十一阀门和第三十阀门的开度且直至关闭,也可以减少汽水混合加热装置和热水式电极锅炉供给水水换热器的热量,来替代热电联产机组多供的蒸汽热量;

另一方面,增加经由第一工业蒸汽支管输送至工业蒸汽用户的工业蒸汽流量,此时,关小第八阀门的开度且直至关闭,减少蒸汽式电极锅炉输送至工业蒸汽用户的蒸汽流量,来替代热电联产机组多供的蒸汽流量,而第一发电机产生的电力则用于驱动工业蒸汽用户的动力设备做功;

若降低热电联产机组运行功率必须与减少热电联产机组对外供出的工业蒸汽流量同步,则:

一方面,减少经由第一工业蒸汽支管输送至工业蒸汽用户的工业蒸汽流量,此时,可以通过打开第八阀门来利用蒸汽式电极锅炉产生的蒸汽供给工业蒸汽用户使用,来弥补热电联产机组少供的蒸汽流量;

另一方面,减少经由第二工业蒸汽支管输送至汽水换热器的工业蒸汽流量,此时,既可以通过打开第二十八阀门和第二十九阀门来利用热水蓄热装置对外放热,来弥补热电联产机组少供的蒸汽热量,也可以通过打开第三十阀门来利用热水式电极锅炉产生的高温热水供给水水换热器使用,来弥补热电联产机组少供的蒸汽热量。

进一步的,当蒸汽式电极锅炉提供给水水换热器的单位蒸汽热量价格大于工业蒸汽输送管供给工业蒸汽用户的单位蒸汽热量价格时,则关闭第八阀门,打开第九阀门、第十阀门和第十一阀门,来自蒸汽式电极锅炉的蒸汽与外供的给水在汽水混合加热装置内进行混合换热后形成热水,然后通过第一疏水输送管供给水水换热器来为采暖用户供暖。

进一步的,当蒸汽式电极锅炉提供给水水换热器的单位蒸汽热量价格小于工业蒸汽输送管供给工业蒸汽用户的单位蒸汽热量价格时,则关闭第九阀门和第十阀门,打开第八阀门,来自蒸汽式电极锅炉的蒸汽直接供给工业蒸汽用户使用。

进一步的,当工业蒸汽输送管提供的单位热量价格大于热水式电极锅炉提供的单位热量价格时,则关小第十二阀门和第十四阀门的开度且直至关闭,打开并调节第三十阀门,增加热水式电极锅炉供给水水换热器的热水流量,减少工业蒸汽输送管供给汽水换热器的蒸汽流量且直至为零。

进一步的,当工业蒸汽输送管提供的单位热量价格小于热水式电极锅炉提供的单位热量价格时,则关小第三十阀门的开度且直至关闭,打开并调节第十二阀门和第十四阀门,增加工业蒸汽输送管供给汽水换热器的蒸汽流量,减少热水式电极锅炉供给水水换热器的热水流量且直至为零。

进一步的,当来自采暖用户的热网回水压力较低时,还打开第十九阀门,关闭第二阀门,来自水水换热器的疏水在疏水循环泵驱动下经由第二疏水旁路输送至热网回水管,实现对采暖用户的供暖系统进行补水定压。

进一步的,当疏水循环泵、热网水循环泵、蓄热循环泵和放热循环泵等动力设备的耗电量改变时,则调节第十二阀门、第十三阀门和第十四阀门的开度,改变进入第二背压机的蒸汽流量,从而改变第二发电机的发电量,来匹配疏水循环泵、热网水循环泵、蓄热循环泵和放热循环泵等动力设备的耗电量。

本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:(1)本发明通过技术手段将热电联产供汽流程与供暖流程进行高效集成,利用蒸汽管网同时为蒸汽用户供汽和为采暖用户供暖,既降低了集中供热系统的管网建设投资,还满足了用户侧多样化、多品位的用热需求;(2)利用采暖用户和蒸汽用户多样化用能需求的耦合,以及利用光伏发电生产热水弥补机组供热和利用蓄热装置弥补机组的电热负荷的时空差异,来有效提升热电联产系统的电力调峰能力,同时还通过余能回收利用实现了能量的梯级回收利用,符合国家能源转型的政策发展需求,具有广阔的市场应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例中一种热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统及运行方法的系统示意图。

图中:1-热电联产机组、2-凝汽器、3-工业蒸汽用户、4-第一背压机、5-第一发电机、6-蒸汽式电极锅炉、7-汽水混合加热装置、8-采暖用户、9-第二背压机、10-第二发电机、11-汽水换热器、12-水水换热器、13-疏水循环泵、14-热网水循环泵、15-热水蓄热装置、16-蓄热循环泵、17-放热循环泵、18-光伏发电装置、19-电储能装置、20-逆变控制设备、21-热水式电极锅炉、31-第一阀门、32-第二阀门、33-第三阀门、34-第四阀门、35-第五阀门、36-第六阀门、37-第七阀门、38-第八阀门、39-第九阀门、40-第十阀门、41-第十一阀门、42-第十二阀门、43-第十三阀门、44-第十四阀门、45-第十五阀门、46-第十六阀门、47-第十七阀门、48-第十八阀门、49-第十九阀门、50-第二十阀门、51-第二十一阀门、52-第二十二阀门、53-第二十三阀门、54-第二十四阀门、55-第二十五阀门、56-第二十六阀门、57-第二十七阀门、58-第二十八阀门、59-第二十九阀门、60-第三十阀门、61-第三十一阀门、71-工业蒸汽输送管、72-第一工业蒸汽支管、73-第二工业蒸汽支管、74-第一蒸汽旁路、75-第一蒸汽支管、76-第二蒸汽支管、77-第一疏水输送管、78-第二蒸汽旁路、79-第一疏水旁路、80-第二疏水输送管、81-第二疏水旁路、82-热网回水管、83-热网供水管、84-热网水旁路、85-第一蓄热管、86-第二蓄热管、87-第一放热管、88-第二放热管、89-高温水支管。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1,本实施例中,一种热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统,包括:热电联产机组1、凝汽器2、工业蒸汽用户3、第一背压机4、第一发电机5、蒸汽式电极锅炉6、汽水混合加热装置7、采暖用户8、第二背压机9、第二发电机10、汽水换热器11、水水换热器12、疏水循环泵13、热网水循环泵14、热水蓄热装置15、蓄热循环泵16、放热循环泵17、光伏发电装置18、电储能装置19、逆变控制设备20和热水式电极锅炉21,热电联产机组1的排汽口与凝汽器2的进汽口连接,热电联产机组1的工业抽汽口与工业蒸汽输送管71的进汽端连接,且在热电联产机组1的工业抽汽口安装有第一阀门31,工业蒸汽输送管71的出汽端通过第一工业蒸汽支管72和第二工业蒸汽支管73分别与第一背压机4的进汽口和第二背压机9的进汽口连接,且在第一工业蒸汽支管72上安装有第三阀门33,在第一背压机4的进汽口安装有第四阀门34,在第二背压机9的进汽口安装有第十二阀门42,第一背压机4的排汽口与工业蒸汽用户3的进汽口连接,且在第一背压机4的排汽口安装有第五阀门35,第一背压机4的进汽口与排汽口之间设置有第一蒸汽旁路74,且在第一蒸汽旁路74上安装有第六阀门36,第一背压机4驱动第一发电机5做功发电,第一发电机5产生的电力输送至蒸汽式电极锅炉6来生产蒸汽,蒸汽式电极锅炉6的蒸汽出口通过第一蒸汽支管75和第二蒸汽支管76分别与工业蒸汽用户3的进汽口和汽水混合加热装置7的进汽口连接,且在第一蒸汽支管75上安装有第八阀门38,在第二蒸汽支管76上安装有第九阀门39,第二背压机9的排汽口与汽水换热器11的进汽口连接,且在第二背压机9的排汽口安装有第十三阀门43,第二背压机9的进汽口与排汽口之间设置有第二蒸汽旁路78,且在第二蒸汽旁路78上安装有第十四阀门44,第二背压机9驱动第二发电机10做功发电,汽水换热器11的疏水出口与水水换热器12的疏水进口连接,且在汽水换热器11的疏水出口安装有第十五阀门45,在水水换热器12的疏水进口安装有第十六阀门46,水水换热器12的疏水进口还通过第一疏水输送管77同时与工业蒸汽用户3的疏水出口和汽水混合加热装置7的高温水出口连接,且在第一疏水输送管77上安装有第十一阀门41,在工业蒸汽用户3的疏水出口安装有第七阀门37,在汽水混合加热装置7的高温水出口安装有第十阀门40,水水换热器12的疏水出口通过第二疏水输送管80与凝汽器2的疏水进口连接,且在水水换热器12的疏水出口安装有第十七阀门47,在第二疏水输送管80上安装有疏水循环泵13,在凝汽器2的疏水进口安装有第二阀门32,采暖用户8的热网水出口通过热网回水管82与水水换热器12的热网水进口连接,且在热网回水管82上安装有热网水循环泵14,在水水换热器12的热网水进口安装有第二十阀门50,水水换热器12的热网水出口与汽水换热器11的进水口连接,且在水水换热器12的热网水出口安装有第二十一阀门51,在汽水换热器11的进水口安装有第二十三阀门53,汽水换热器11的出水口通过热网供水管83与采暖用户8的热网水进口连接,且在汽水换热器11的出水口安装有第二十四阀门54,在热网供水管83上安装有第二十五阀门55,热水蓄热装置15的蓄热端通过第一蓄热管85和第二蓄热管86分别与水水换热器12的热网水进口和汽水换热器11的出水口连接,且在第一蓄热管85上安装有第二十六阀门56和蓄热循环泵16,在第二蓄热管86上安装有第二十七阀门57,热水蓄热装置15的放热端通过第一放热管87和第二放热管88分别与热网水循环泵14的出水口和热网供水管83的进水端连接,且在第一放热管87上安装有第二十八阀门58,在第二放热管88上安装有第二十九阀门59和放热循环泵17,光伏发电装置18通过逆变控制设备20同时与电储能装置19和热水式电极锅炉21连接,所述电储能装置19也通过逆变控制设备20与热水式电极锅炉21连接,所述热水式电极锅炉21的热水出口通过高温水支管89与水水换热器12的疏水进口连接,且在热水式电极锅炉21的热水出口安装有第三十阀门60。

本实施例中,汽水混合加热装置7为直接接触式换热器,来自蒸汽式电极锅炉6的蒸汽与外供的给水在汽水混合加热装置7内进行混合换热。

本实施例中,水水换热器12的疏水侧设置有第一疏水旁路79,且在第一疏水旁路79上安装有第十八阀门48,水水换热器12的热网水侧设置有热网水旁路84,且在热网水旁路84上安装有第二十二阀门52。

本实施例中,疏水循环泵13的出水口与热网回水管82之间设置有第二疏水旁路81,且在第二疏水旁路81上安装有第十九阀门49。

本实施例中,第二发电机10产生的电力用于驱动疏水循环泵13、热网水循环泵14、蓄热循环泵16和放热循环泵17做功,第一发电机5产生的电力还用于驱动工业蒸汽用户3的动力设备做功。

本实施例中,电储能装置19可以是蓄电池储能装置,也可以是电容器储能装置。

本实施例中,热电机组抽汽耦合太阳能的清洁供热系统的运行方法如下:

打开并调节第一阀门31,热电联产机组1产生的工业蒸汽通过工业蒸汽输送管71对外供出,并经由第一工业蒸汽支管72和第二工业蒸汽支管73分别为工业蒸汽用户3供汽和为采暖用户8供暖;

此时,打开并调节第三阀门33、第四阀门34、第五阀门35、第六阀门36和第七阀门37,来自工业蒸汽输送管71的工业蒸汽,一部分工业蒸汽先进入第一背压机4驱动第一发电机5做功发电,另一部分工业蒸汽与第一背压机4的排汽一起输送至工业蒸汽用户3,来供工业蒸汽用户3生产使用,第一发电机5产生的电力供给蒸汽式电极锅炉6来生产蒸汽,工业蒸汽用户3产生的蒸汽疏水通过第一疏水输送管77对外供出;

此时,关闭第十八阀门48、第十九阀门49和第二十二阀门52,打开并调节第二阀门32、第十一阀门41、第十二阀门42、第十三阀门43、第十四阀门44、第十五阀门45、第十六阀门46和第十七阀门47,来自工业蒸汽输送管71的工业蒸汽,一部分工业蒸汽先进入第二背压机9驱动第二发电机10做功发电,另一部分工业蒸汽与第二背压机9的排汽一起输送至汽水换热器11来加热热网水,第二发电机10产生的电力用于驱动疏水循环泵13、热网水循环泵14、蓄热循环泵16和放热循环泵17等动力设备做功,来自工业蒸汽用户3的蒸汽疏水通过第一疏水输送管77与汽水换热器11形成的蒸汽疏水一起进入水水换热器12来加热热网水,经过水水换热器12降温后的疏水在疏水循环泵13的驱动下通过第二疏水输送管80返回至凝汽器2中,同时打开并调节第二十阀门50、第二十一阀门51、第二十三阀门53、第二十四阀门54和第二十五阀门55,来自采暖用户8的热网回水在热网水循环泵14的驱动下通过热网回水管82输送至水水换热器12被一级加热,然后进入汽水换热器11被二级加热后,形成高温的热网水通过热网供水管83输送至采暖用户8进行供暖;

此时,打开并调节第三十阀门60,光伏发电装置18利用太阳能进行发电,然后光伏发电装置18产生的电力经由逆变控制设备20供给热水式电极锅炉21来生产高温热水,也供给电储能装置19进行存储,此时,当热水式电极锅炉21用来生产热水的电力不足时,电储能装置19储存的电力还可以经由逆变控制设备20供给热水式电极锅炉21来生产高温热水,热水式电极锅炉21产生的高温热水输送至水水换热器12来加热热网水。

当热电联产机组1需要升电负荷运行时,既可以通过减少热电联产机组1对外供出的工业蒸汽流量来实现热电联产机组1升电负荷运行,还可以通过提升热电联产机组1运行功率来实现热电联产机组1升电负荷运行;

若热电联产机组1对外供出的工业蒸汽流量减少,则:

一方面,减少经由第一工业蒸汽支管72输送至工业蒸汽用户3的工业蒸汽流量,此时,可以通过打开第八阀门38来利用蒸汽式电极锅炉6产生的蒸汽供给工业蒸汽用户3使用,来弥补热电联产机组1少供的蒸汽流量;

另一方面,减少经由第二工业蒸汽支管73输送至汽水换热器11的工业蒸汽流量,此时,既可以通过打开第二十八阀门58和第二十九阀门59来利用热水蓄热装置15对外放热,来弥补热电联产机组1少供的蒸汽热量,也可以通过打开第三十阀门60来利用热水式电极锅炉21产生的高温热水供给水水换热器12使用,来弥补热电联产机组1少供的蒸汽热量;

若提升热电联产机组1运行功率必须与增加热电联产机组1对外供出的工业蒸汽流量同步,则:

一方面,增加经由第二工业蒸汽支管73输送至汽水换热器11的工业蒸汽流量,此时,打开并调节第二十六阀门56和第二十七阀门57,关闭第二十八阀门58和第二十九阀门59,可以利用热水蓄热装置15进行蓄热来消纳汽水换热器11和水水换热器12多供的热量,由此来消纳热电联产机组1多供的蒸汽热量,以及关小第十阀门40、第十一阀门41和第三十阀门60的开度且直至关闭,也可以减少汽水混合加热装置7和热水式电极锅炉21供给水水换热器12的热量,来替代热电联产机组1多供的蒸汽热量;

另一方面,增加经由第一工业蒸汽支管72输送至工业蒸汽用户3的工业蒸汽流量,此时,关小第八阀门38的开度且直至关闭,减少蒸汽式电极锅炉输送至工业蒸汽用户3的蒸汽流量,来替代热电联产机组1多供的蒸汽流量,而第一发电机5产生的电力则用于驱动工业蒸汽用户3的动力设备做功。

当热电联产机组1需要降电负荷运行时,既可以通过增加热电联产机组1对外供出的工业蒸汽流量来实现热电联产机组1降电负荷运行,还可以通过降低热电联产机组1运行功率来实现热电联产机组1降电负荷运行;

若热电联产机组1对外供出的工业蒸汽流量增加,则:

一方面,增加经由第二工业蒸汽支管73输送至汽水换热器11的工业蒸汽流量,此时,打开并调节第二十六阀门56和第二十七阀门57,关闭第二十八阀门58和第二十九阀门59,可以利用热水蓄热装置15进行蓄热来消纳汽水换热器11和水水换热器12多供的热量,由此来消纳热电联产机组1多供的蒸汽热量,以及关小第十阀门40、第十一阀门41和第三十阀门60的开度且直至关闭,也可以减少汽水混合加热装置7和热水式电极锅炉21供给水水换热器12的热量,来替代热电联产机组1多供的蒸汽热量;

另一方面,增加经由第一工业蒸汽支管72输送至工业蒸汽用户3的工业蒸汽流量,此时,关小第八阀门38的开度且直至关闭,减少蒸汽式电极锅炉输送至工业蒸汽用户3的蒸汽流量,来替代热电联产机组1多供的蒸汽流量,而第一发电机5产生的电力则用于驱动工业蒸汽用户3的动力设备做功;

若降低热电联产机组1运行功率必须与减少热电联产机组1对外供出的工业蒸汽流量同步,则:

一方面,减少经由第一工业蒸汽支管72输送至工业蒸汽用户3的工业蒸汽流量,此时,可以通过打开第八阀门38来利用蒸汽式电极锅炉6产生的蒸汽供给工业蒸汽用户3使用,来弥补热电联产机组1少供的蒸汽流量;

另一方面,减少经由第二工业蒸汽支管73输送至汽水换热器11的工业蒸汽流量,此时,既可以通过打开第二十八阀门58和第二十九阀门59来利用热水蓄热装置15对外放热,来弥补热电联产机组1少供的蒸汽热量,也可以通过打开第三十阀门60来利用热水式电极锅炉21产生的高温热水供给水水换热器12使用,来弥补热电联产机组1少供的蒸汽热量。

在本实施例的负荷调节方法中,当蒸汽式电极锅炉6提供给水水换热器12的单位蒸汽热量价格大于工业蒸汽输送管71供给工业蒸汽用户3的单位蒸汽热量价格时,则关闭第八阀门38,打开第九阀门39、第十阀门40和第十一阀门41,来自蒸汽式电极锅炉6的蒸汽与外供的给水在汽水混合加热装置7内进行混合换热后形成热水,然后通过第一疏水输送管77供给水水换热器12来为采暖用户8供暖。

在本实施例的负荷调节方法中,当蒸汽式电极锅炉6提供给水水换热器12的单位蒸汽热量价格小于工业蒸汽输送管71供给工业蒸汽用户3的单位蒸汽热量价格时,则关闭第九阀门39和第十阀门40,打开第八阀门38,来自蒸汽式电极锅炉6的蒸汽直接供给工业蒸汽用户3使用。

在本实施例的负荷调节方法中,当工业蒸汽输送管71提供的单位热量价格大于热水式电极锅炉21提供的单位热量价格时,则关小第十二阀门42和第十四阀门44的开度且直至关闭,打开并调节第三十阀门60,增加热水式电极锅炉21供给水水换热器12的热水流量,减少工业蒸汽输送管71供给汽水换热器11的蒸汽流量且直至为零。

在本实施例的负荷调节方法中,当工业蒸汽输送管71提供的单位热量价格小于热水式电极锅炉21提供的单位热量价格时,则关小第三十阀门60的开度且直至关闭,打开并调节第十二阀门42和第十四阀门44,增加工业蒸汽输送管71供给汽水换热器11的蒸汽流量,减少热水式电极锅炉21供给水水换热器12的热水流量且直至为零。

在本实施例的负荷调节方法中,当来自采暖用户8的热网回水压力较低时,还打开第十九阀门49,关闭第二阀门32,来自水水换热器12的疏水在疏水循环泵13驱动下经由第二疏水旁路81输送至热网回水管82,实现对采暖用户8的供暖系统进行补水定压。

在本实施例的负荷调节方法中,当疏水循环泵13、热网水循环泵14、蓄热循环泵16和放热循环泵17的耗电量改变时,则调节第十二阀门42、第十三阀门43和第十四阀门44的开度,改变进入第二背压机9的蒸汽流量,从而改变第二发电机10的发电量,来匹配疏水循环泵13、热网水循环泵14、蓄热循环泵16和放热循环泵17的耗电量。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本发明已以实施例公开如上,但其并非用以限定本发明的保护范围,任何熟悉该项技术的技术人员,在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰,均应属于本发明的保护范围。

17页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:基于供汽耦合供暖的热电联产调峰系统及负荷调节方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!