一种压力可切换的柔性回热式供热系统的制作方法

本发明涉及一种压力可切换的柔性回热式供热系统，属于能源。

背景技术：

1、汽轮机采用回热加热系统是提高机组运行经济性的重要手段之一，传统火电机组回热系统采用做过功的抽汽加热给水、凝水等，提升机组整体效率。目前，超超临界二次再热机组锅炉给水温度超过330℃，汽轮机侧回热潜力挖掘空间有限，要实现机组经济性的进一步提升，需要跳出固有思维，实现新的突破。电站锅炉中塔式炉具有显著的优势：适合于燃用易结渣煤种、具有较低的炉膛出口烟温、烟气温度和热负荷分布较为均匀、启动较快等。然而由于塔式锅炉形式的特殊性，塔式炉的所有受热面都是布置在炉膛上部，都属于对流特性的受热面。当机组负荷降低时，烟气量显著降低，从而导致对流受热面的传热量大幅度减小，进而使锅炉内每一级受热面的吸热量下降，最终导致主蒸汽温度和再热蒸汽温度都明显低于设计值。由此导致锅炉在低负荷时汽温偏离值大、汽机热耗高、机组供电煤耗高等问题。同时对承担工业供热的机组而言，随着机组负荷降低，供热压力也不断降低，满足不了热用户需求，由此带来并网运行机组热、电耦合矛盾。

2、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种压力可切换的柔性回热式供热系统，能够进行压力切换的同时柔性回热，在低负荷状态下持续高效供能。

2、本发明是采用下述技术方案实现的。

3、一方面，本发明提供一种压力可切换的柔性回热式供热系统，包括锅炉、高压缸模块、压力切换模块和柔性回热模块，

4、所述锅炉包括一级过热器；

5、所述高压缸模块包括汽轮机超高压缸；

6、所述压力切换模块包括：旁路管道、液动前隔离阀、液动调节阀、液动后隔离阀和疏水阀门；所述旁路管道与所述一级过热器排汽相连，并依次与液动前隔离阀、液动调节阀、液动后隔离阀和疏水阀门相连；

7、中高负荷时，液动前隔离阀、液动调节阀和液动后隔离阀三阀门维持关闭状态；低负荷时，根据实际压力与预设值的关系调整开关状态；

8、所述柔性回热模块包括热二次风暖风器，低负荷时，所述旁路管道的过热蒸汽经过所述热二次风暖风器。

9、在一种实施例中，所述锅炉包括一级过热器、二级过热器、三级过热器、高压一级再热器和高压二级再热器；

10、所述一级过热器、二级过热器和三级过热器依次相连；所述高压一级再热器和高压二级再热器相连。

11、在一种实施例中，主蒸汽从三级过热器出口进入汽轮机超高压缸入口；

12、一次再热冷端蒸汽从汽轮机超高压缸出口依次进入锅炉内的高压一级再热器和高压二级再热器，变为一次再热热端蒸汽。

13、在一种实施例中，所述高压缸模块还包括汽轮机高压缸，所述一次再热热端蒸汽从高压二级再热器出口进入所述汽轮机高压缸入口。

14、在一种实施例中，所述根据实际压力与预设值的关系调整开关状态包括：

15、若锅炉的一次再热冷端蒸汽处压力低于预设值一，疏水阀门开启；若经过液动后隔离阀的蒸汽温度超过预设温度，或经过预设时间后，疏水阀门关闭；

16、若锅炉的一次再热冷端蒸汽处压力低于预设值二，液动前隔离阀和液动后隔离阀开启，液动调节阀维持目标压力，冷再蒸汽阀门逐步关闭；

17、若锅炉的一次再热冷端蒸汽处压力高于预设值二，液动调节阀开启；若所述液动调节阀处压力与一次再热冷端蒸汽处压力一致，冷再蒸汽阀门开启；液动调节阀关闭后，液动前隔离阀和液动后隔离阀逐步关闭。通过调节阀门来达成压力切换的目的，结构简单易操作，成本低，具有快速调节功能。

18、在一种实施例中，所述预设值二小于预设值一。

19、在一种实施例中，还包括供热模块，所述供热模块包括汽电双驱引风机背压机和冷再蒸汽阀门，所述汽电双驱引风机背压机与所述压力切换模块相连；所述冷再蒸汽阀门一端连接汽轮机超高压缸，另一端连接所述汽电双驱引风机背压机；

20、中高负荷时，压力切换模块关闭，所述汽电双驱引风机背压机主汽源来自冷再蒸汽阀门；低负荷时，压力切换模块开启，所述汽电双驱引风机背压机主汽源来自一级过热器。一级过热器抽出的蒸汽温度偏高，通过热二次风暖风器加热热二次风，适当降低了蒸汽温度，满足下游设备参数需求，还可以提升锅炉热二次风温度。

21、在一种实施例中，所述供热模块还包括汽电双驱引风机机电机、汽电双驱引风机和热用户，所述汽电双驱引风机背压机供热端一端依次连接汽电双驱引风机机电机和汽电双驱引风机，另一端连接热用户。供热直达用户，避免热能损耗。

22、在一种实施例中，所述压力切换模块还包括备用隔离阀，正常状态下，备用隔离阀开启；当液动前隔离阀、液动调节阀或液动后隔离阀存在泄漏，备用隔离阀关闭。防止泄漏的可能，及时止损。

23、在一种实施例中，当负荷总功率小于预设功率时，此时为低负荷状态；当负荷总功率高于预设功率时，此时为中高负荷状态；所述预设功率范围为20%~50%pe。

24、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

25、1.通过压力切换模块，调节压强；通过调节阀门来达成压力切换的目的，结构简单易操作，成本低，具有快速调节功能；

26、2.通过从一级过热器出口取出了部分旁路过热蒸汽，降低了通过二级过热器和三级过热器的过热蒸汽流量，从而将锅炉出口的主蒸汽温度提高，将锅炉出口的一、二级再热蒸汽温度提高，提升锅炉热二次风温度，柔性回热；

27、3. 用于供热的背压机汽源可通过压力切换模块灵活切换主要汽源，使得背压机能即使在低负荷状态下也能正常投运，通过背压机做功后送往热用户，实现高效供热。

技术特征：

1.一种压力可切换的柔性回热式供热系统，其特征在于，包括锅炉（1）、高压缸模块、压力切换模块和柔性回热模块，

2.根据权利要求1所述的压力可切换的柔性回热式供热系统，其特征在于，所述锅炉（1）包括一级过热器（7）、二级过热器（8）、三级过热器（9）、高压一级再热器（10）和高压二级再热器（11）；

3.根据权利要求1所述的压力可切换的柔性回热式供热系统，其特征在于，主蒸汽（4）从三级过热器（9）出口进入汽轮机超高压缸（2）入口；

4.根据权利要求1所述的压力可切换的柔性回热式供热系统，其特征在于，所述高压缸模块还包括汽轮机高压缸（3），所述一次再热热端蒸汽（5）从高压二级再热器（11）出口进入所述汽轮机高压缸（3）入口。

5.根据权利要求1所述的压力可切换的柔性回热式供热系统，其特征在于，所述根据实际压力与预设值的关系调整开关状态包括：

6.根据权利要求5所述的压力可切换的柔性回热式供热系统，其特征在于，所述预设值二小于预设值一。

7.根据权利要求1所述的压力可切换的柔性回热式供热系统，其特征在于，还包括供热模块，所述供热模块包括汽电双驱引风机背压机（20）和冷再蒸汽阀门（12），所述汽电双驱引风机背压机（20）与所述压力切换模块相连；所述冷再蒸汽阀门（12）一端连接汽轮机超高压缸（2），另一端连接所述汽电双驱引风机背压机（20）；

8.根据权利要求7所述的压力可切换的柔性回热式供热系统，其特征在于，所述供热模块还包括汽电双驱引风机机电机（21）、汽电双驱引风机（22）和热用户（23），所述汽电双驱引风机背压机（20）供热端一端依次连接汽电双驱引风机机电机（21）和汽电双驱引风机（22），另一端连接热用户。

9.根据权利要求1所述的压力可切换的柔性回热式供热系统，其特征在于所述压力切换模块还包括备用隔离阀（18），正常状态下，备用隔离阀（18）开启；当液动前隔离阀（14）、液动调节阀（15）或液动后隔离阀（16）存在泄漏，备用隔离阀（18）关闭。

10.根据权利要求1所述的压力可切换的柔性回热式供热系统，其特征在于，当负荷总功率小于预设功率时，此时为低负荷状态；当负荷总功率高于预设功率时，此时为中高负荷状态；所述预设功率范围为20%~50%pe。

技术总结本发明公开了一种压力可切换的柔性回热式供热系统，属于能源技术领域，包括：锅炉、高压缸模块、压力切换模块和柔性回热模块，所述锅炉包括一级过热器；高压缸模块包括汽轮机超高压缸；压力切换模块包括：旁路管道、液动前隔离阀、液动调节阀、液动后隔离阀和疏水阀门；旁路管道与一级过热器排汽相连，并依次与液动前隔离阀、液动调节阀、液动后隔离阀和疏水阀门相连；中高负荷时，液动前隔离阀、液动调节阀和液动后隔离阀三阀门维持关闭状态；低负荷时，根据实际压力与预设值的关系调整开关状态；柔性回热模块包括热二次风暖风器，低负荷时，所述旁路管道的过热蒸汽经过热二次风暖风器。本系统能进行压力切换，柔性回热，低负荷状态高效供能。技术研发人员：季明彬,陈旭伟,范永胜,蔡元宗,左克祥,苗雨旺,王宝华,王安,高行龙,田东宇,张苏闽,张海峰,秦宁,罗韶辉,陈国庆,张晋阳,张秀峰,谈正强受保护的技术使用者：国能常州第二发电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/19