一种提高供热机组经济性的热网疏水加热系统

技术领域

本发明涉及一种热网疏水加热系统，尤其是涉及一种提高供热机组经济性的热网疏水加热系统，属于热电厂抽汽供热系统领域，可广泛用于热电厂热网加热系统中，尤其适用于热网回水温度较低、规模较大的集中供热系统的热电厂。

背景技术

近些年来，随着国家节能减排实施力度的不断增大，电力系统所受到的压力也越来越大；此外，随着城市集中供热的发展，热电厂所接待的供热面积越来越大，如何提高单位能耗的产值，成为热电厂迫切需要解决的问题。热电厂供热首站的热网加热器一般均不设置疏水冷却段，设计疏水温度为抽汽压力对应的饱和温度，而实际运行中由于热网回水温度很低，一般在30℃-60℃之间，使疏水存在一定过冷，且过冷度随着回水温度波动，疏水温度一般在90℃左右，疏水端差在30℃-60℃之间，如此大温差的换热造成巨大的不可逆损失，且疏水显热未充分用于对外供热。

如公开日为2013年07月24日，公开号为CN203082865U的中国专利中，公开了一种超临界采暖供热机组热网加热器疏水回收装置，它包括至少一个热网加热器，在每个热网加热器的疏水出口管道上设导电仪和热网加热器疏水泵，热网加热器疏水泵升压经除铁器输送至凝结水管道进入除氧器，虽然它能解决超临界采暖供热机组热网加热器疏水回收和热量回收，提高机组的运行经济性，但是它的结构复杂，设备所需投入的成本高。又如公开日为2013年01月02日，公开号为CN202647719U的中国专利中，公开了一种亚临界湿冷供热机组热网疏水处理系统，它包括凝汽器、低压加热器、热网加热器以及除氧器，热网加热器中设置有疏水冷却段，凝汽器输出的凝结水通过凝结水管道经若干组低压加热器进入除氧器，从汽轮机输出的蒸汽经热网加热器换热后生成的疏水经疏水管道输送至末级低压加热器前的凝结水管道中，经济性不够显著。

综上所述，目前还没有一种能够回收热网加热器疏水显热，降低换热过程中的不可逆损失，用相对低品位的抽汽代替高品位的采暖抽汽，减少高品位抽汽耗量，增加汽轮机做功能力，提高机组的热效率，节能减排效果明显的疏水加热系统。

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，而提供一种结构设计合理，能够回收热网加热器疏水显热，降低换热过程中的不可逆损失，用相对低品位的抽汽代替高品位的采暖抽汽，减少高品位抽汽耗量，增加汽轮机做功能力，提高机组的热效率，节能减排效果明显的提高供热机组经济性的热网疏水加热系统。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该提高供热机组经济性的热网疏水加热系统包括热网加热器、疏水泵、本级低压加热器、更低级低压加热器、本级汽轮机抽汽管、热网回水总管、热网供水总管、更低级汽轮机抽汽管、更低级凝结水进管和本级凝结水进管，所述热网回水总管和热网供水总管均连接在热网加热器上，所述本级汽轮机抽汽管连接在热网加热器和本级低压加热器上，所述更低级汽轮机抽汽管和更低级凝结水进管均连接在更低级低压加热器上，所述本级凝结水进管的两端分别连接在本级低压加热器和更低级低压加热器上，其结构特点在于：还包括疏水加热器、热网回水支管、热网供水支管、疏水进管、疏水出管、疏水加热器旁路、疏水管、疏水管阀和旁路阀，所述疏水进管的两端分别连接在热网加热器和疏水加热器上，所述疏水出管的两端分别连接在疏水加热器和本级凝结水进管上，所述疏水加热器旁路的一端连接在疏水出管上，该疏水加热器旁路的另一端连接在疏水进管上，所述旁路阀安装在疏水加热器旁路上，所述热网回水支管的两端分别连接在疏水加热器和热网回水总管上，所述热网供水支管的两端分别连接在疏水加热器和热网供水总管上，所述疏水管的一端连接在疏水出管上，该疏水管的另一端连接在更低级凝结水进管上，所述疏水泵和疏水管阀均安装在疏水出管上，所述疏水加热器旁路的一端、疏水泵、疏水管的一端和疏水管阀沿疏水出管依次排列。由此使得本发明的结构简单，设计合理，按照能量梯级利用原理，能够回收热网加热器疏水显热，降低换热过程中的不可逆损失，能够有效提高机组的热效率。

作为优选，本发明所述热网加热器、疏水加热器和疏水泵的相对高度位置依次降低。由此使得疏水能够利用高差自流到疏水泵中。

作为优选，本发明所述疏水加热器为板式换热器或管壳式换热器。

作为优选，本发明还包括疏水阀，所述疏水阀安装在疏水管上。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：疏水加热器回收热网加热器疏水显热来加热低温热网回水，再利用更低品位的汽轮机抽汽加热疏水，从而降低高品位汽轮机抽汽耗量，提高机组的热效率。计算表明，本发明对一台接待500万m²供暖面积的300MW等级抽汽供热机组，采暖季发电煤耗率下降约1g/kWh，节能减排效果明显。

附图说明

图1是本发明实施例中提高供热机组经济性的热网疏水加热系统的结构示意图。

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，本实施例中提高供热机组经济性的热网疏水加热系统包括热网加热器1、疏水泵2、本级低压加热器3、更低级低压加热器4、疏水加热器5、本级汽轮机抽汽管6、热网回水总管7、热网供水总管8、热网回水支管9、热网供水支管10、疏水进管11、疏水出管12、疏水加热器旁路13、疏水管14、更低级汽轮机抽汽管15、更低级凝结水进管16、本级凝结水进管17、疏水管阀18、旁路阀19和疏水阀20，其中，疏水加热器5的型式不限，如该疏水加热器5可以为板式换热器或管壳式换热器等型式。

本实施例中的热网回水总管7和热网供水总管8均连接在热网加热器1上，本级汽轮机抽汽管6连接在热网加热器1和本级低压加热器3上，更低级汽轮机抽汽管15和更低级凝结水进管16均连接在更低级低压加热器4上，本级凝结水进管17的两端分别连接在本级低压加热器3和更低级低压加热器4上。

本实施例中疏水进管11的两端分别连接在热网加热器1和疏水加热器5上，疏水出管12的两端分别连接在疏水加热器5和本级凝结水进管17上，疏水加热器旁路13的一端连接在疏水出管12上，该疏水加热器旁路13的另一端连接在疏水进管11上，旁路阀19安装在疏水加热器旁路13上。

本实施例中的热网回水支管9的两端分别连接在疏水加热器5和热网回水总管7上，热网供水支管10的两端分别连接在疏水加热器5和热网供水总管8上，疏水管14的一端连接在疏水出管12上，该疏水管14的另一端连接在更低级凝结水进管16上，疏水阀20安装在疏水管14上。

本实施例中的疏水泵2和疏水管阀18均安装在疏水出管12上，疏水加热器旁路13的一端、疏水泵2、疏水管14的一端和疏水管阀18沿疏水出管12依次排列，热网加热器1、疏水加热器5和疏水泵2的相对高度位置依次降低，使得疏水能够利用高差自流到疏水泵2中。

本实施例中提高供热机组经济性的热网疏水加热系统按照能量梯级利用原理，能够回收热网加热器1疏水显热，降低换热过程的不可逆损失，用相对低品位的抽汽代替高品位的采暖抽汽，减少高品位抽汽耗量，增加汽轮机做功能力，提高机组的热效率，节能减排效果明显。在热网加热器1的疏水出口和疏水2泵之间设置一套疏水加热器5，疏水用来加热部分热网回水。在疏水回本级低压加热器3的入口管路上设置疏水管14至更低级低压加热器4入口，疏水回本级低压加热器3的管路作为备用。

热网加热器1的疏水先进入疏水加热器5，加热一部分热网回水，在热电厂对外供热量不变的前提下，可以明显减少采暖抽汽耗量；经过换热降温后的疏水经疏水泵2升压后送回汽轮机更低级低压加热器4，利用更低级抽汽先加热升温，再进入本级低压加热器3进行加热升温。通过上述方式，实现了能量梯级利用，即高品质的蒸汽少抽汽多发电，低品质的蒸汽多抽汽加热的目的，提高了机组热效率。

将本实施例中提高供热机组经济性的热网疏水加热系统应用到某300MW等级抽汽供热机组热网疏水系统中，在热网回水温度50℃，供水温度86℃，热网水流量6500t/h，五段抽汽（采暖）压力0.155MPa.a，热网加热器疏水温度95℃，六段抽汽压力0.061MPa.a时，经过计算后得到如下数据：疏水温度可降到55℃，六段抽汽耗量增加约16t/h，五段抽汽耗量减小约15t/h，扣除增加的水泵耗功，采暖季发电煤耗率下降1g/kWh，采暖季可节约标准煤900吨，具有显著的节能减排效益。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。