具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統的製作方法
2023-06-13 02:54:16 1
專利名稱：具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及熱電聯產技術領域，特別是涉及一種具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統。
背景技術：
熱電聯產集中供熱是我國居民目前普遍採用的採暖方式之一，工作原理為高壓蒸汽的高位能先發電，蒸汽參數降到一定值時、再用於採暖供熱。具體工作過程為如圖1所示，鍋爐(圖中未示出)將回熱系統的給水加熱成高壓高溫的蒸汽，繼而依次進入高壓缸(圖中未示出)、中壓缸10和低壓缸11，將蒸汽有用能轉化為機械能，推動高壓缸、中壓缸10、低壓缸11中的汽輪機轉子轉動，帶動發電機發電。蒸汽通過汽輪機做功後有用能全部轉化為電能，剩餘蒸汽熱量以低壓缸排汽即乏汽的形式引入凝汽器12，將低壓缸排汽 冷凝成凝結水，繼續送往鍋爐循環加熱。常規的供熱汽源均取自中壓排汽，通過熱網管道15上的高溫熱源加熱器I源源不斷的為熱網循環水回水提供熱能，將熱網循環水加熱至8(Tl20°C左右供給熱用戶2。目前熱電聯產供熱機組的供熱參數一般為壓力O.3^0. 5MPa、溫度23 340°C，按蒸汽的有用能計算，每供I吉焦的熱量大約消耗1Γ16公斤標準煤，供出的熱水溫度在較溫暖的地區、一般為80°C左右，在嚴寒地區、一般為110°C左右，加熱的熱源溫度比供出的熱水溫度高12(T200°C以上，這樣大的傳熱溫差，造成了蒸汽有用能的很大損失，所以傳統的供熱工藝存在著很大的能源浪費現象，一般平均Ikg蒸汽有270kJ可轉換為動力能(機械能或電能)的有用能以熱能的形式傳給了熱網系統。所以既最大限度的使蒸汽的有用能轉換為動力能、降低熱源溫度，而又保證供出的熱水參數合格，是熱電聯產集中供暖方式不斷追求和改進的技術目標。
發明內容
(一)要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是提供一種具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統，可根據用戶的取暖需求調節低溫熱源加熱器及高溫熱源加熱器對熱網循環水單元的供熱比例，最大限度的使蒸汽的有用能轉換為電能、減少高位能源的浪費。(二)技術方案為了解決上述技術問題，本發明提供一種具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統，包括高壓缸、中壓缸、低壓缸、凝汽器、熱網循環泵及其相互間的連接管道，以及設置在熱網管道上、與中壓排汽管道連接的高溫熱源加熱器，還包括設置在熱網管道上、通過低壓缸第二排汽管道與低壓缸第一排汽管道連接的低溫熱源加熱器，所述低壓缸第一排汽管道的兩端連接所述低壓缸和凝汽器；連接所述低溫熱源加熱器和高溫熱源加熱器之間的熱網管道上設置一進水閥門；一旁路管道並接在所述進水閥門的進水端和所述高溫熱源加熱器的出水端，並在所述旁路管道上設置設置有旁路進水閥門。如上所述的具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱優質供暖系統，優選的是，所述低溫熱源加熱器與所述凝汽器的凝結水箱連接。如上所述的具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱優質供暖系統，優選的是，所述低壓缸第二排汽管道上設置有第二進汽閥門。如上所述的具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱優質供暖系統，優選的是，所述低壓缸第一排汽管道上設置有第一進汽閥門。(三)有益效果本發明所提供的具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱優質供暖系統，包括設置在熱網管道上、與中壓排汽管道連接的高溫熱源加熱器和設置在熱網管道上、通過低壓缸第二排汽管道與低壓缸第一排汽管道連接的低溫熱源加熱器，其中，低壓缸第一排汽管道的兩端連接低壓缸和凝汽器。通過在低壓缸第一排汽管道上增設低壓缸第二排汽管道，將部分低壓缸排汽引入低溫熱源加熱器，熱網循環水回水首先在低溫熱源加熱器被低壓缸排汽加熱，回收低位能源，然後再送至高溫熱源加熱器吸收中壓排汽的高位熱量，最終送至熱用戶，實現了高、低位能分級混合的優質供暖系統。相比於常規的中壓排汽供熱系統，分級混合優質供暖系統不僅能夠有效滿足熱用戶的供熱溫度需求，還提高了中壓缸高位熱源在低壓缸轉換為有用能的比例，節能73%左右，並減少了 40%左右的低位熱源損失。同時，在連接低溫熱源加熱器和高溫熱源加熱器的管道上設置一進水閥門，並設置一旁路管道並接在進水閥門的進水端和高溫熱源加熱器的出水端，在該旁路管道上設置旁路閥門。通過所述旁路管道，可根據用戶供熱需要自行調節低位熱源和高位熱源的汽量抽取比例，在供熱溫度需求高時，同時使用低溫熱源加熱器及高溫熱源加熱器對熱網循環水加熱；在供熱溫度需求較低時，還可以關閉第一進水閥門、打開旁路閥門，只通過低溫熱源加熱器對熱網循環水進行加熱，增加了低位能蒸汽的用量，使低壓缸的進汽量增加，蒸汽的熱能在低壓缸轉換為電能的比例增加，節能效益更加完善。
圖1為現有技術中常規供熱系統的結構示意圖；圖2為本發明實施例中具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱優質供暖系統的結構不意圖；其中，1:高溫熱源加熱器；2 :熱用戶；3 :低溫熱源加熱器；4 :熱網循環泵；5 :進水閥門；6 :旁路管道；7 :旁路進水閥門；8 :低壓缸第二排汽管道；9 :第二進汽閥門；10 :中壓缸；11 :低壓缸；12 :冷凝器；13 :第一進汽閥門；14 :低壓缸第一排汽管道；15 :熱網管道；16 :中壓排汽管道；17 :凝結水箱。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。圖2所示為本發明實施例中常規供熱系統的結構示意圖。如圖2所示，本發明實施例中的具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統包括高壓缸(圖中未示出)、中壓缸10、低壓缸11、凝汽器12、熱網循環泵4及其相互間的連接管道，以及設置在熱網管道15上、與中壓排汽管道16連接的高溫熱源加熱器I和設置在熱網管道15上、通過低壓缸第二排汽管道8與低壓缸第一排汽管道14連接的低溫熱源加熱器3，其中，低壓缸第一排汽管道14的兩端連接低壓缸11和凝汽器12。通過在低壓缸第一排汽管道14上增設低壓缸第二排汽管道8，將部分低壓缸排汽引入低溫熱源加熱器3，熱網循環水回水首先在低溫熱源加熱器3被低壓缸排汽加熱，回收低位能，然後再送至高溫熱源加熱器1，吸收高位能，最終送至熱用戶2，實現了高、低位能分級混合的優質供暖系統，不僅能夠有效滿足熱用戶2的供熱溫度需求，還提高了中壓缸2高位熱源在低壓缸11轉換為有用能的比例，節能73%左右，並減少了 40%左右的低位熱源損失。本發明實施例中的具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統還在連接低溫熱源加熱器3和高溫熱源加熱器I之間的熱網管道15上設置一進水閥門5，並在進水閥門5的進水端和高溫熱源加熱器I的出水端並接一旁路管道6 (圖中的箭頭方向即為熱網循環水的水流方向)，旁路管道6上設置有設置一旁路進水閥門7。通過所述旁路管道6，可根據熱用戶2的需要調節低位熱源和高位熱源的汽量抽取比例，在供熱溫度需求高時，關閉旁路進水閥門7，開啟進水閥門5，同時使用低溫熱源加熱器3及高溫熱源加熱器I對熱網循環水加熱；在供熱溫度需求較低時，關閉進水閥門5、開啟旁路進水閥門7，只通過低溫熱源加熱器3對熱網循環水進行加熱，增加了低位能蒸汽的用量，使低壓缸的進汽量增力口，蒸汽的熱能在低壓缸轉換為電能的比例增加，節能效益更加完善。其中，低壓缸第二排汽管道8上設置有第二進汽閥門9，低壓缸第一排汽管道14上設置有第一進汽閥門13，第一進汽閥門9和第二進汽閥門13共同用於控制低壓缸排汽低位能的冷凝和回收。優選低溫熱源加熱器3與凝汽器12的凝結水箱17連接，低壓缸排汽在低溫熱源加熱器經過與熱網循環水回水的熱交換後，得到的冷凝水重新回收至回熱系統循環利用。本發明實施例中具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱優質供暖系統的工作原理為當熱用戶2供暖需求溫度低於70°C時，熱網循環水回水僅通過低位熱源加熱器3加熱後即可滿足需求，則關閉進水閥門5，打開旁路進水閥門7，熱網循環水可直接通過旁路管道6供出，提供給熱用戶2，無需再吸收中壓缸10的高位熱量；而當熱用戶2供暖需求溫度高於70°C時，則要打開進水閥門5，關閉旁路進水閥門7，熱網循環水回水經過低溫熱源加熱器3的加熱後，再通過進水閥門5進入高溫熱源加熱器1，由中壓排汽抽汽提供尖峰熱量，加熱熱網循環水至需求溫度後供給熱用戶2。需要說明的是，此處70°C的供暖需求溫度只是舉例說明，方便描述，並不是一種限定。由以上實施例可以看出，本發明所提供的具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱優質供暖系統，包括設置在熱網管道上、與中壓排汽管道連接的高溫熱源加熱器和設置在熱網管道上、通過低壓缸第二排汽管道與低壓缸第一排汽管道連接的低溫熱源加熱器，其中，低壓缸第一排汽管道的兩端連接低壓缸和凝汽器。通過在低壓缸第一排汽管道上增設低壓缸第二排汽管道，將部分低壓缸排汽引入低溫熱源加熱器，熱網循環水回水首先在低溫熱源加熱器被低壓缸排汽加熱，回收低位能源，然後再送至高溫熱源加熱器吸收中壓排汽的高位熱量，最終送至熱用戶，實現了高、低位能分級混合的優質供暖系統，相比於常規的中壓排汽供熱系統，不僅能夠有效滿足熱用戶的供熱溫度需求，還提高了中壓缸高位熱源在低壓缸轉換為有用能的比例，節能73%左右，並減少了 40%左右的低位熱源損失。同時，在連接低溫熱源加熱器和高溫熱源加熱器的管道上設置一進水閥門，並設置一旁路管道並接在進水閥門的進水端和高溫熱源加熱器的出水端，在該旁路管道上設置旁路閥門。通過所述旁路管道，用戶可根據需要自行調節低位熱源和高位熱源的汽量抽取比例，在供熱溫度需求高時，同時使用低溫熱源加熱器及高溫熱源加熱器對熱網循環水加熱；在供熱溫度需求較低時，還可以關閉第一進水閥門、打開旁路閥門，只通過低溫熱源加熱器對熱網循環水進行加熱，增加了低位能蒸汽的用量，使低壓缸的進汽量增加，蒸汽的熱能在低壓缸轉換為電能的比例增加，節能效益更加完善。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統，包括高壓缸、中壓缸、低壓缸、凝汽器、熱網循環泵及其相互間的連接管道，以及設置在熱網管道上、與中壓排汽管道連接的高溫熱源加熱器，其特徵在於，還包括設置在熱網管道上、通過低壓缸第二排汽管道與低壓缸第一排汽管道連接的低溫熱源加熱器，所述低壓缸第一排汽管道的兩端連接所述低壓缸和凝汽器； 連接所述低溫熱源加熱器和高溫熱源加熱器之間的熱網管道上設置一進水閥門；一旁路管道並接在所述進水閥門的進水端和所述高溫熱源加熱器的出水端，並在所述旁路管道上設置有旁路進水閥門。
2.根據權利要求1所述的具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統，其特徵在於，所述低溫熱源加熱器與所述凝汽器的凝結水箱連接。
3.根據權利要求1所述的具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統，其特徵在於，所述低壓缸第二排汽管道上設置有第二進汽閥門。
4.根據權利要求1所述的具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統，其特徵在於，所述低壓缸第一排汽管道上設置有第一進汽閥門。
全文摘要
本發明屬於熱電聯產技術領域，公開了一種具有高溫熱源加熱器旁路管道的分級加熱供暖系統，包括高溫熱源加熱器和低溫熱源加熱器，實現了高、低位能分級混合的優質供暖系統。並在連接低溫熱源加熱器和高溫熱源加熱器的管道上設置一進水閥門，設置一旁路管道並接在進水閥門的進水端和高溫熱源加熱器的出水端，在該旁路管道上設置有旁路閥門，通過所述旁路管道，用戶可根據需要自行調節低位熱源和高位熱源的汽量抽取比例，在供熱溫度需求較低時，可以關閉第一進水閥門、打開旁路閥門，只通過低溫熱源加熱器對熱網循環水進行加熱，增加了低位能蒸汽的用量，使低壓缸的進汽量增加，蒸汽的熱能在低壓缸轉換為電能的比例增加，節能效益更加完善。
文檔編號F24D3/02GK102997309SQ20121057672
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者徐則林, 郝亞珍, 張攀, 白旭東 申請人:北京國電藍天節能科技開發有限公司