一种实现机炉深度解耦的供热系统及运行方法与流程

本发明涉及燃煤发电，尤其涉及一种实现机炉深度解耦的供热系统及运行方法。

背景技术：

1、热电联产机组在能量的梯级利用方面具有先天的优势，可以大幅提高燃煤火电机组的热效率、减少污染物排放总量，是冬季供暖非常稳定、可靠、高效的热源形式之一，也是电厂周边替代小型燃煤工业锅炉的理想热源之一。但是，热电联产机组本身也表现出强热电耦合特性，在电网用电负荷低谷期往往由于保障供热的需求而无法实现电负荷的进一步下调，在电网高负荷期则由于供热的需求而无法带满负荷(电负荷)运行。

2、根据改造技术类型，目前适用热电解耦的技术可分为两类：一类是电锅炉、储热装置等外挂技术，另一类是高背压、零出力、高低旁路等汽机侧供热改造技术。外挂储热技术的初期投资成本较高，且占地面积较大；高背压、零出力、高低旁路等汽机侧供热改造技术，深度调峰时往往会引发再热器超温、末级湿度过大和轴向推力不平衡等安全问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的实施例提出一种实现机炉深度解耦的供热系统及运行方法。

3、一方面，本发明提出了一种实现机炉深度解耦的供热系统，包括：

4、锅炉系统，所述锅炉系统包括汽包；

5、供热组件，所述供热组件包括双相蒸发器、过热器和低温换热器，给水经所述双相蒸发器和所述过热器加热为高温蒸汽，所述汽包内蒸汽为所述双相蒸发器提供热源，低再来汽为所述换热器提供热源，所述低温换热器用于回收所述双相蒸发器热侧出口端疏水余热。

6、在一些实施例中，所述汽包内蒸汽一部分经锅炉烟气加热为主蒸汽，另一部分依次进入所述双相蒸发器和所述低温换热器换热后进入凝汽器。

7、在一些实施例中，所述双相蒸发器的热侧入口端连接所述汽包的蒸汽出口端，所述双相蒸发器的热侧出口端连接所述低温换热器的热侧入口端。

8、在一些实施例中，所述双相蒸发器的冷侧入口端连接给水泵出口端，所述双相蒸发器的冷侧出口端连接所述过热器的冷侧入口端，所述过热器的冷侧出口端连接需汽组件。

9、在一些实施例中，所述低温换热器的热侧出口端连接所述凝汽器入口端，所述低温换热器的冷侧入口端连接凝结水泵出口管线，所述低温换热器的冷侧出口端连接除氧器入口端。

10、在一些实施例中，所述双相蒸发器的热侧入口端与所述汽包的蒸汽出口端之间的管线上设置蒸汽调节阀。

11、在一些实施例中，所述凝汽器与所述低温换热器热侧出口端之间的管线上设置减压阀，所述双相蒸发器冷侧入口端与所述给水泵之间的管线上设置给水调节阀。

12、在一些实施例中，所述锅炉系统还包括高温再热器，所述过热器的热侧出口端连接所述高温再热器的冷侧入口端，低再来汽依次进入所述过热器和所述高温再热器换热后成为热再汽。

13、在一些实施例中，所述锅炉系统还包括水冷壁，所述汽包内液态水经所述水冷壁吸热蒸发成汽后回到所述汽包内。

14、另一方面，本发明提出了一种实现机炉深度解耦的供热系统的运行方法，包括以下步骤：

15、机组需要深度调峰时，锅炉保持在稳燃负荷运行，调节减压阀、蒸汽调节阀和给水调节阀开度，使汽包内部分蒸汽进入双相蒸发器加热给水产生蒸汽，同时利用凝结水吸收双相蒸发器的疏水余热；

16、双相蒸发器冷侧出口蒸汽进入过热器经低再来汽再次加热后去往需汽组件。

17、相对于现有技术，本发明的有益效果为：

18、本发明通过抽取锅炉内部分高温蒸汽，用于加热给水产生蒸汽后对外供热，减少了进入汽轮机做功的蒸汽，保证了机组工业供汽稳定的同时，大幅提高了机组深度调峰性能，实现了锅炉负荷和汽机负荷的深度解耦。

技术特征：

1.一种实现机炉深度解耦的供热系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汽包内蒸汽一部分经锅炉烟气加热为主蒸汽，另一部分依次进入所述双相蒸发器和所述低温换热器换热后进入凝汽器。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述双相蒸发器的热侧入口端连接所述汽包的蒸汽出口端，所述双相蒸发器的热侧出口端连接所述低温换热器的热侧入口端。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述双相蒸发器的冷侧入口端连接给水泵出口端，所述双相蒸发器的冷侧出口端连接所述过热器的冷侧入口端，所述过热器的冷侧出口端连接需汽组件。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述低温换热器的热侧出口端连接所述凝汽器入口端，所述低温换热器的冷侧入口端连接凝结水泵出口管线，所述低温换热器的冷侧出口端连接除氧器入口端。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述双相蒸发器的热侧入口端与所述汽包的蒸汽出口端之间的管线上设置蒸汽调节阀。

7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述凝汽器与所述低温换热器热侧出口端之间的管线上设置减压阀，所述双相蒸发器冷侧入口端与所述给水泵之间的管线上设置给水调节阀。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锅炉系统还包括高温再热器，所述过热器的热侧出口端连接所述高温再热器的冷侧入口端，低再来汽依次进入所述过热器和所述高温再热器换热后成为热再汽。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锅炉系统还包括水冷壁，所述汽包内液态水经所述水冷壁吸热蒸发成汽后回到所述汽包内。

10.一种实现机炉深度解耦的供热系统的运行方法，其特征在于，适用于如权利要求1-9任一所述的系统，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种实现机炉深度解耦的供热系统及运行方法，该系统包括锅炉系统和供热组件，锅炉系统包括汽包，供热组件包括双相蒸发器、过热器和低温换热器，给水经双相蒸发器和过热器加热为高温蒸汽，汽包内蒸汽为双相蒸发器提供热源，低再来汽为换热器提供热源，低温换热器用于回收双相蒸发器热侧出口端疏水余热。本发明通过抽取锅炉内部分高温蒸汽，用于加热给水产生蒸汽后对外供热，减少了进入汽轮机做功的蒸汽，保证了机组工业供汽稳定的同时，大幅提高了机组深度调峰性能，实现了锅炉负荷和汽机负荷的深度解耦。技术研发人员：雒青,张国龙,常东锋,王伟,张建元,耿如意受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/7