一种热电厂与区域锅炉房耦合供热系统及方法与流程

本发明涉及集中供热领域，尤其涉及一种热电厂与区域锅炉房耦合供热系统及方法。

背景技术：

1、集中供热是建设现代化城市的重要基础设施。随着城镇化不断加快，供暖需求也不断增加。集中供热多数采用热电厂或者区域锅炉房进行供热。为提高供热能力，热电厂以及区域锅炉房虽然不断优化自身体系，导入多台机组耦合切换供热，但仅限于自身内部体系的优化，仍然无法实现热电厂与区域锅炉房之间的热源切换。当其系统内的多台机组全部停运时，仍无法满足所需热负荷，无法及时供热。

技术实现思路

1、本发明为解决上述现有技术的缺陷，本发明第一方面公开了一种热电厂与区域锅炉房耦合供热系统，包括区域锅炉房供热系统、热电厂供热系统、热源切换系统；

2、区域锅炉房供热系统包括区域锅炉房供热设备，区域锅炉房供热设备包括热水锅炉；热电厂供热系统包括热电厂供热设备，热电厂供热设备包括汽轮机组和锅炉主蒸汽；

3、热源切换系统包括切换阀门，热源切换系统通过连通管路将区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统连通，使热电厂与区域锅炉房耦合供热系统形成环状管网；

4、热电厂与区域锅炉房耦合供热系统包括常规供热模式以及异常供热模式；

5、热电厂与区域锅炉房耦合供热系统在常规供热模式下，热源切换系统为不启动状态，区域锅炉房供热系统及热电厂供热系统分别形成独立的供热系统，热电厂供热系统的热源由热电厂供热设备提供，区域锅炉房供热系统的热源由区域锅炉房供热设备提供；

6、热电厂与区域锅炉房耦合供热系统异常供热模式下，热源切换系统启动状态，区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统连通，热电厂供热系统的热源由区域锅炉房供热设备提供，区域锅炉房供热系统的热源由热电厂供热设备提供。

7、可选的，区域锅炉房供热设备包括至少一台热水锅炉，热电厂供热设备包括至少一组汽轮机组、至少一台锅炉主蒸汽，汽轮机组由汽机凝汽器以及汽机抽汽组成；切换阀门包括切换阀一、切换阀二、切换阀三、切换阀四、切换阀五；

8、切换阀一、切换阀二、切换阀三串联；和/或，切换阀一、切换阀二、切换阀四串联；和/或，切换阀一、切换阀二、切换阀五串联；

9、热源切换系统为不启动状态包括，切换阀一、切换阀二、切换阀四为关闭状态，切换阀三、切换阀五为开启状态；

10、当热电厂与区域锅炉房耦合供热系统在常规模式下，热电厂供热系统的热源由汽轮机组或锅炉主蒸汽提供，区域锅炉房供热系统的热源由热水锅炉提供。

11、可选的，当热电厂与区域锅炉房耦合供热系统在常规供热模式下，热电厂供热系统的热源由汽轮机组或锅炉主蒸汽提供，区域锅炉房供热系统的热源由热水锅炉提供，常规供热模式包括：

12、当汽轮机组至少一组正常运行时，热电厂供热系统热源由正常运行的汽轮机组提供；

13、当汽轮机组全部停运，同时至少一台锅炉主蒸汽正常运行时，热电厂供热系统热源由正常运行的锅炉主蒸汽提供，锅炉主蒸汽产生的蒸汽经减温减压向热电厂供热系统提供热负荷；

14、热电厂供热系统与切换阀三、切换阀五形成独立供热系统。

15、可选的，热电厂与区域锅炉房耦合供热系统还包括回水母管，回水母管通向热电厂供热管网一次网回水管道以及区域锅炉房供热管网室外回水管道，回水母管上设置汽机凝汽器通阀；

16、切换阀一设置在回水母管上，与汽机凝气器通阀串联，汽机凝汽器通阀为常关状态。

17、可选的，区域锅炉房供热系统包括锅炉房供水母管阀，锅炉房供水母管阀为常开状态，锅炉房供水母管阀与热源切换系统连接；

18、锅炉房供水母管阀与切换阀一、切换阀四、切换阀五串联；和/或，锅炉房供水母管阀与切换阀二、切换阀三、切换阀四、切换阀五串联；

19、当热水锅炉至少一台正常运行时，热电厂与区域锅炉房耦合供热系统为常规供热模式，区域锅炉房供热系统热源由正常运行的热水锅炉提供，区域锅炉房供热系统与锅炉房供水母管阀之间形成独立供热系统。

20、可选的，热电厂与区域锅炉房耦合供热系统异常供热模式下，热源切换系统启动状态，异常供热模式包括：

21、当热电厂供热设备全部停运时，热电厂供热系统的热源由热水锅炉提供，锅炉房供水母管阀、切换阀三为关闭状态，汽机凝汽器通阀、切换阀一、切换阀二、切换阀四、切换阀五为开启状态，热电厂供热系统与区域锅炉房供热系统处于连通状态；

22、当区域锅炉房供热设备全部停运时，区域锅炉房供热系统的热源由汽轮机组或锅炉主蒸汽提供，锅炉房供水母管阀、切换阀二为关闭状态，汽机凝汽器通阀、切换阀一、切换阀三、切换阀四、切换阀五为开启状态，热电厂供热系统与区域锅炉房供热系统处于连通状态。

23、可选的，热电厂供热设备包括汽轮机组以及锅炉主蒸汽，汽轮机组包括两组，汽机凝汽器包括第一汽机凝汽器、第二汽机凝汽器，汽机抽汽包括第一汽机抽汽、第二汽机抽汽，锅炉主蒸汽包括第一锅炉主蒸汽、第二锅炉主蒸汽，区域锅炉房供热设备的热水锅炉包括第一热水锅炉、第二热水锅炉，热电厂供热设备以及区域锅炉房供热设备均由若干阀门控制；

24、热电厂供热系统还包括汽水换热器、减温减压器、凝结水回收装置、热电厂循环水泵组，汽水换热器、减温减压器由若干阀门控制；

25、当热电厂供热系统的热源由锅炉主蒸汽提供时，锅炉主蒸汽产生的蒸汽经过减温减压器后向热电厂供热系统提供所需热负荷；

26、汽水换热器一端与汽轮机组连接，另一端与热电厂循环水泵组连接，热电厂循环水泵组另一端通向热电厂供热管网一次网供水管道；减温减温减压器一端与锅炉主蒸汽连接，另一端与汽水换热器连接；凝结水回收装置一端与汽水换热器连接，另一端与第一汽机凝汽器、第二汽机凝汽器连接；

27、区域锅炉房供热系统还包括锅炉房循环水泵组，锅炉房循环水泵组一端与热水锅炉连接，另一端通向区域锅炉房供热管网室外供水管道。

28、本发明第二方面公开了一种热电厂与区域锅炉房耦合供热方法，应用于热电厂与区域锅炉房耦合供热系统中，方法包括常规供热方法以及异常供热方法；

29、常规供热方法包括不启动热源切换系统，使区域锅炉房供热系统及热电厂供热系统分别形成独立的供热系统，热电厂供热系统的热源由热电厂供热设备提供，区域锅炉房供热系统的热源由区域锅炉房供热设备提供；

30、异常供热方法包括启动热源切换系统，使区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统连通，热电厂供热系统热源由区域锅炉房供热设备提供，区域锅炉房供热系统热源由热电厂供热设备提供。

31、本发明第三方面公开了另一种热电厂与区域锅炉房耦合供热方法，应用于热电厂与区域锅炉房耦合供热系统中，方法包括常规供热方法以及异常供热方法；

32、常规供热方法包括不启动热源切换系统，使区域锅炉房供热系统及热电厂供热系统分别形成独立的供热系统，热电厂供热系统的热源由热电厂供热设备提供，区域锅炉房供热系统的热源由区域锅炉房供热设备提供；

33、异常供热方法包括启动热源切换系统，使区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统连通，热电厂供热系统热源由区域锅炉房供热设备提供，区域锅炉房供热系统热源由热电厂供热设备提供；

34、其中，不启动热源切换系统方法包括：关闭切换阀一、切换阀二、切换阀四，开启切换阀三、切换阀五；

35、其中，常规供热方法用于：

36、当热电厂供热设备正常运行时，热电厂供热系统热源由汽轮机组提供，开启热电厂供热设备的汽轮机组以及汽水换热器相应阀门，关闭锅炉主蒸汽以及减温减压器相应阀门，热电厂供热高温水经过汽水换热器梯级加热后，经过切换阀三、切换阀五进入热电厂循环水泵组加压，之后进入热电厂供热管网一次网供水管道，此时，热电厂供热系统为初始运行状态；

37、当区域锅炉房供热设备正常运行时，区域锅炉房供热系统热源由热水锅炉提供，开启区域锅炉房供热设备的热水锅炉相应阀门，开启锅炉房供水母管阀，区域锅炉房供热高温水经过锅炉房供水母管阀进入锅炉房循环水泵组加压，之后进入区域锅炉房供热管网室外供水管道，此时，区域锅炉房供热系统为初始运行状态；

38、当热电厂供热设备的部分汽轮机组停运时，热电厂供热系统热源由另一汽轮机组提供，关闭停运设备相应阀门，待停运设备检修完毕后恢复初始运行状态；

39、当区域锅炉房供热设备的部分热水锅炉停运时，区域锅炉房供热系统热源由另一热水锅炉提供，关闭停运设备相应阀门，待停运设备检修完毕后恢复初始运行状态；

40、当热电厂供热设备的全部汽轮机组停运时，热电厂供热系统热源由锅炉主蒸汽提供，锅炉主蒸汽产生的蒸汽经减温减压向热电厂供热系统提供所需热负荷，当全部汽轮机组停运，同时部分锅炉主蒸汽停运时，热电厂供热系统由可运行的另一锅炉主蒸汽提供热源，锅炉主蒸汽产生的蒸汽经减温减压向热电厂供热系统提供所需热负荷，关闭停运设备相应阀门，打开锅炉主蒸汽及减温减压器相应阀门，待设备检修完毕后恢复初始运行状态。

41、本发明第四方面公开了又一种热电厂与区域锅炉房耦合供热方法，应用于热电厂与区域锅炉房耦合供热系统中，方法包括常规供热方法以及异常供热方法；

42、常规供热方法包括不启动热源切换系统，使区域锅炉房供热系统及热电厂供热系统分别形成独立的供热系统，热电厂供热系统的热源由热电厂供热设备提供，区域锅炉房供热系统的热源由区域锅炉房供热设备提供；

43、异常供热方法包括启动热源切换系统，使区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统连通，热电厂供热系统热源由区域锅炉房供热设备提供，区域锅炉房供热系统热源由热电厂供热设备提供；

44、其中，启动热源切换系统方法包括：开启切换阀一、切换阀四、切换阀五，开启汽机凝汽器通阀；

45、其中，异常供热方法用于：

46、当热电厂供热设备全部停运时，热电厂供热系统热源由区域锅炉房供热设备提供，关闭热电厂供热设备相应阀门，开启切换阀二，关闭切换阀三以及锅炉房供水母管阀，热电厂供热回水经切换阀一、汽机凝汽器通阀通向区域锅炉房供热管网室外回水管道，经区域锅炉房供热设备加热的高温水经过切换阀二、切换阀五进入热电厂循环水泵组进行加压，再进入热电厂供热管网一次网供水管道，待停运设备检修完毕后恢复初始运行状态；

47、区域锅炉房供热系统经切换阀二、切换阀四进入锅炉房循环水泵组加压；

48、当区域锅炉房供热设备全部停运时，区域锅炉房供热系统热源由热电厂供热设备提供，关闭区域锅炉房供热设备相应阀门，关闭切换阀二及锅炉房供水母管阀，开启切换阀三，区域锅炉房供热回水经切换阀一、汽机凝汽器通阀通向热电厂供热管网一次网回水管道，由热电厂供热设备加热的高温水经过切换阀三、切换阀四进入锅炉房循环水泵组加压，再进入区域锅炉房供热管网室外供水管道，待区域锅炉房供热设备检修完毕后恢复初始运行状态。

49、本发明具有以下有益效果：

50、通过设置热源切换系统，实现了使区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统通过热源切换系统连通，打破单一热源厂界限，可相互提供备用供热热源，通过本发明的热电厂与区域锅炉房耦合供热方法，实现了即使单一系统的供热设备全部停机的情况下，也可实现快速、稳定地切换运行，满足故障期间城镇居民的最低供热需求，使供热体系调节更灵活、稳定。