一种基于给水补充加热的供热蒸汽系统的制作方法

本发明涉及发电机组对外供热蒸汽系统，尤其涉及一种基于给水补充加热的供热蒸汽系统。

背景技术：

1、机组对外供热时，往往供热汽源需要经过减压减温，得到满足一定压力、温度参数的供热蒸汽后，再供给供热用户。对于高压力、大流量(如5mpa、400℃、250t/h等)的供热蒸汽需求，在机组不得不响应电网深度调峰的宽负荷范围运行且高压缸未开展新增抽汽口或者对现有抽汽口进行扩容的大规模改造的前提下，往往选择主蒸汽作为供热汽源，通过调节阀减压后，再选择高压加热器出口给水作为减温水进行减温，如此，主蒸汽经减压减温后得到一定参数的供热蒸汽，供热经济性不佳。

2、现有技术以主蒸汽1为汽源的供热蒸汽系统如图1所示，除氧器2出口的低压凝结水依次经前置泵3、给水泵4增压后进入高压加热器中进行加热，加热后的给水6进入锅炉7中，依次被省煤器8、水冷壁9等受热面加热，最终得到主蒸汽1进入高压缸10中作功。

3、其中：部分主蒸汽1通过调节阀11减压后，再选择末级高压加热器5出口的给水6作为减温水12进入减温器13进行减温，如此，主蒸汽1经减压减温后得到一定参数的供热蒸汽送至供热用户14。

4、以主蒸汽作为供热汽源：当供热蒸汽量较大时，对于一次或二次再热机组，再热蒸汽的吸热量将显著增加。因再热气温调节手段有限，且再热减温水过多使用将显著降低机组运行经济性，锅炉内包括再热器等受热面将不得不进行大规模的适应性改造，改造成本亦相当巨大，且当供热蒸汽量临时降低甚至停止的极端工况下，锅炉内包括再热器等受热面又要面临吸热严重不匹配的困境。

5、因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于给水补充加热的供热蒸汽系统，以克服现有技术存在的问题。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是机组在宽负荷范围运行工况下，如何满足稳定的高压力、大流量供热蒸汽需求，提高机组供热运行安全性、经济性，成为亟需解决的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于给水补充加热的供热蒸汽系统，包括除氧器、前置泵、给水泵、高压加热器、附加高压加热器、锅炉受热面、供热工质来源、升压加热装置、减温器和供热用户，所述除氧器、前置泵、给水泵、高压加热器、附加高压加热器依次管道连接，所述锅炉受热面包括省煤器装置和水冷壁，所述省煤器装置包括相互独立或者成一体的给水加热受热面和供热蒸汽受热面，所述给水加热受热面和供热蒸汽受热面完全隔绝或者能够被操作成完全隔绝，所述给水加热受热面设置水侧旁路或烟气旁路，所述附加高压加热器经所述给水加热受热面管道连接至所述水冷壁，所述供热工质来源管道连接至所述升压加热装置的进口，所述升压加热装置的出口管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述供热蒸汽受热面的出口管道连接至所述减温器的蒸汽进口，所述减温器的蒸汽出口管道连接至所述供热用户，所述升压加热装置还管道连接至所述减温器的减温水进口。

3、进一步地，所述供热工质来源为所述除氧器和前置泵之间的低压凝结水，所述升压加热装置包括至少一个级联连接的升压加热单元，所述升压加热单元包括增压泵、混合式加热器和回热抽汽，所述低压凝结水经所述增压泵和混合式加热器管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述回热抽汽管道连接至所述混合式加热器的蒸汽进口，所述增压泵的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

4、进一步地，还包括换热器、回热加热器、另一回热抽汽，所述换热器的冷端管道连接在所述升压加热装置的出口和所述供热蒸汽受热面的进口之间，所述换热器的热端分别管道连接至所述回热加热器和另一回热抽汽。

5、进一步地，还包括换热器、回热加热器、另一回热抽汽，所述换热器的冷端管道连接在所述供热蒸汽受热面的出口和所述减温器的蒸汽进口之间，所述换热器的热端分别管道连接至所述回热加热器和另一回热抽汽。

6、进一步地，所述供热工质来源为所述前置泵和给水泵之间的中压给水，所述升压加热装置包括升压加热单元，所述升压加热单元包括增压泵、混合式加热器和回热抽汽，所述中压给水经所述增压泵和混合式加热器管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述回热抽汽管道连接至所述混合式加热器的蒸汽进口，所述增压泵的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

7、进一步地，所述供热工质来源为所述前置泵和给水泵之间的中压给水，所述前置泵为独立电动前置泵，所述升压加热装置包括升压加热单元，所述升压加热单元包括调节阀、混合式加热器和回热抽汽，所述中压给水经所述调节阀和混合式加热器管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述回热抽汽管道连接至所述混合式加热器的蒸汽进口，所述调节阀的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

8、进一步地，所述供热工质来源为高压回热加热器正常疏水，所述升压加热装置包括升压加热单元，所述升压加热单元包括增压泵、混合式加热器和回热抽汽，所述高压回热加热器正常疏水经所述增压泵和混合式加热器管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述回热抽汽管道连接至所述混合式加热器的蒸汽进口，所述增压泵的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

9、进一步地，所述供热工质来源为高压回热加热器危急疏水，所述升压加热装置包括升压加热单元，所述升压加热单元包括增压泵、混合式加热器和回热抽汽，所述高压回热加热器正常疏水经所述增压泵和混合式加热器管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述回热抽汽管道连接至所述混合式加热器的蒸汽进口，所述增压泵的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

10、进一步地，所述供热工质来源为所述除氧器和前置泵之间的低压凝结水，所述升压加热装置包括升压加热单元，所述升压加热单元包括增压泵，不包括混合式加热器和回热抽汽，所述低压凝结水经所述增压泵管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述增压泵的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

11、进一步地，所述附加高压加热器包括附加高压加热器本体和外置蒸汽冷却器，所述附加高压加热器本体和外置蒸汽冷却器沿着给水流向管路串联布置或并联布置。

12、本发明的有益效果在于：

13、(1)本发明以低压凝结水等为工质来源，经过升压、加热等过程，得到符合要求的供热蒸汽以对外供热。

14、(2)将给水补充加热目标值提高至满负荷给水温度以上，进而提高省煤器进口给水温度，减少锅炉中烟气对省煤器的放热量，并将该减少的放热量通过供热省煤器转移给需要被加热的供热工质，同时使得锅炉排烟温度保持稳定，并不增加排烟热损失。

15、(3)本发明用以替代现有主蒸汽为汽源的供热方案，提升了给水补充加热效果，并使得锅炉排烟温度保持稳定，不增加排烟热损失，且避免锅炉、汽轮机的大规模改造，较好地适应机组响应电网深度调峰的宽负荷范围运行，同时提高机组供热运行经济性。

16、以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

技术特征：

1.一种基于给水补充加热的供热蒸汽系统，其特征在于，包括除氧器、前置泵、给水泵、高压加热器、附加高压加热器、锅炉受热面、供热工质来源、升压加热装置、减温器和供热用户，所述除氧器、前置泵、给水泵、高压加热器、附加高压加热器依次管道连接，所述锅炉受热面包括省煤器装置和水冷壁，所述省煤器装置包括相互独立或者成一体的给水加热受热面和供热蒸汽受热面，所述给水加热受热面和供热蒸汽受热面完全隔绝或者能够被操作成完全隔绝，所述给水加热受热面设置水侧旁路或烟气旁路，所述附加高压加热器经所述给水加热受热面管道连接至所述水冷壁，所述供热工质来源管道连接至所述升压加热装置的进口，所述升压加热装置的出口管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述供热蒸汽受热面的出口管道连接至所述减温器的蒸汽进口，所述减温器的蒸汽出口管道连接至所述供热用户，所述升压加热装置还管道连接至所述减温器的减温水进口。

2.如权利要求1所述的基于给水补充加热的供热蒸汽系统，其特征在于，所述供热工质来源为所述除氧器和前置泵之间的低压凝结水，所述升压加热装置包括至少一个级联连接的升压加热单元，所述升压加热单元包括增压泵、混合式加热器和回热抽汽，所述低压凝结水经所述增压泵和混合式加热器管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述回热抽汽管道连接至所述混合式加热器的蒸汽进口，所述增压泵的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

3.如权利要求2所述的基于给水补充加热的供热蒸汽系统，其特征在于，还包括换热器、回热加热器、另一回热抽汽，所述换热器的冷端管道连接在所述升压加热装置的出口和所述供热蒸汽受热面的进口之间，所述换热器的热端分别管道连接至所述回热加热器和另一回热抽汽。

4.如权利要求2所述的基于给水补充加热的供热蒸汽系统，其特征在于，还包括换热器、回热加热器、另一回热抽汽，所述换热器的冷端管道连接在所述供热蒸汽受热面的出口和所述减温器的蒸汽进口之间，所述换热器的热端分别管道连接至所述回热加热器和另一回热抽汽。

5.如权利要求1所述的基于给水补充加热的供热蒸汽系统，其特征在于，所述供热工质来源为所述前置泵和给水泵之间的中压给水，所述升压加热装置包括升压加热单元，所述升压加热单元包括增压泵、混合式加热器和回热抽汽，所述中压给水经所述增压泵和混合式加热器管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述回热抽汽管道连接至所述混合式加热器的蒸汽进口，所述增压泵的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

6.如权利要求1所述的基于给水补充加热的供热蒸汽系统，其特征在于，所述供热工质来源为所述前置泵和给水泵之间的中压给水，所述前置泵为独立电动前置泵，所述升压加热装置包括升压加热单元，所述升压加热单元包括调节阀、混合式加热器和回热抽汽，所述中压给水经所述调节阀和混合式加热器管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述回热抽汽管道连接至所述混合式加热器的蒸汽进口，所述调节阀的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

7.如权利要求1所述的基于给水补充加热的供热蒸汽系统，其特征在于，所述供热工质来源为高压回热加热器正常疏水，所述升压加热装置包括升压加热单元，所述升压加热单元包括增压泵、混合式加热器和回热抽汽，所述高压回热加热器正常疏水经所述增压泵和混合式加热器管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述回热抽汽管道连接至所述混合式加热器的蒸汽进口，所述增压泵的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

8.如权利要求1所述的基于给水补充加热的供热蒸汽系统，其特征在于，所述供热工质来源为高压回热加热器危急疏水，所述升压加热装置包括升压加热单元，所述升压加热单元包括增压泵、混合式加热器和回热抽汽，所述高压回热加热器正常疏水经所述增压泵和混合式加热器管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述回热抽汽管道连接至所述混合式加热器的蒸汽进口，所述增压泵的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

9.如权利要求1所述的基于给水补充加热的供热蒸汽系统，其特征在于，所述供热工质来源为所述除氧器和前置泵之间的低压凝结水，所述升压加热装置包括升压加热单元，所述升压加热单元包括增压泵，不包括混合式加热器和回热抽汽，所述低压凝结水经所述增压泵管道连接至所述供热蒸汽受热面的进口，所述增压泵的出口还管道连接至所述减温器的减温水进口。

10.如权利要求1所述的基于给水补充加热的供热蒸汽系统，其特征在于，所述附加高压加热器包括附加高压加热器本体和外置蒸汽冷却器，所述附加高压加热器本体和外置蒸汽冷却器沿着给水流向管路串联布置或并联布置。

技术总结本发明公开了一种基于给水补充加热的供热蒸汽系统，包括依次连接的除氧器、前置泵、给水泵、高压加热器、附加高压加热器以及锅炉受热面、供热工质来源、升压加热装置、减温器、供热用户，锅炉受热面包括省煤器装置和水冷壁，省煤器装置包括相互独立或者成一体的给水加热受热面和供热蒸汽受热面，两者完全隔绝或者能够被操作成完全隔绝，给水加热受热面设置水侧旁路或烟气旁路，附加高压加热器经给水加热受热面连接至水冷壁，供热工质来源连接至升压加热装置的进口，升压加热装置的出口连接至供热蒸汽受热面的进口，供热蒸汽受热面的出口连接至减温器的蒸汽进口，减温器的蒸汽出口连接至供热用户，升压加热装置还连接至减温器的减温水进口。技术研发人员：杜洋洋受保护的技术使用者：上海外高桥第三发电有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/1/14