中排抽汽喷水供热系统及方法
技术领域
本发明涉及火电机组技术领域，尤其涉及一种中排抽汽喷水供热系统及一种中排抽汽喷水供热方法。
背景技术
火电机组进行抽汽供暖改造，其经济性的提高幅度与抽汽参数、抽汽量、抽汽位置等多个因素有关。在相同供热需求的前提下，选择适合机组的具有最大经济性的抽汽方案是研究热力系统的重点。
城市供暖管路一般采用液态水作为热媒，水温在150℃以下。火电机组抽汽参数高于供暖管路所需参数，无法直接用于供暖，因此通常需设置热力站连接抽汽管路与供暖管路。抽汽管路内的高温高压蒸汽在热力站内与供暖管路的回水进行换热，回水被加热后被输送到热网用户处使用，实现供暖。这种抽汽供热方式的供热量受限于供热蒸汽管道(即抽汽管道)可承受的最大抽汽量。在供热蒸汽管道口径固定的情况下，供热蒸汽管道的最大抽汽量受限于蒸汽流速。供热量因而受蒸汽流速限制。因此仅抽取中压缸排汽进行供热或使用低温减温水供热的机组，存在系统的供热能力不足的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种中排抽汽喷水供热系统及一种中排抽汽喷水供热方法，能够提高供热量和经济性，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种中排抽汽喷水供热系统，包括中压缸、低压缸、除氧器、减温器和换热器，中压缸的排汽口连接低压缸的进汽口，减温器的进汽口和进水口分别连接中压缸的排汽口和除氧器的出口，减温器的出口连接换热器的热端进口，换热器的热端出口连接除氧器的进口，换热器的冷端进口和冷端出口分别连接热网回水管和热网供水管。
优选地，除氧器的出口通过给水泵连接减温器的进水口。
优选地，给水泵的出口通过调节阀连接减温器的进水口。
优选地，换热器的热端出口通过疏水泵连接除氧器的进口。
优选地，热网回水管通过热网水循环泵连接换热器的冷端进口。
一种中排抽汽喷水供热方法，抽取中压缸排汽口排出的蒸汽，并将抽取的蒸汽与除氧器出口排出的给水在减温器内混合，使抽取的蒸汽温度降低，再将减温器内混合后的蒸汽送入换热器内与热网回水换热；中压缸的排汽口连接低压缸的进汽口。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
相较现有技术中将中排抽汽直接经供热蒸汽管道送入换热装置与热网回水换热，本发明先将抽取的中压缸排汽与除氧器出口排出的给水在减温器内混合形成温度低于中排抽汽温度的供热蒸汽，再将该供热蒸汽经供热蒸汽管道送入换热器内与热网回水换热而加热热网回水，利用除氧器出口排出的给水降低中排抽汽的温度，一方面降低了供热蒸汽管道中的供热蒸汽温度，降低了单位供热量的蒸汽流速，提高了最大抽汽量，可以增加对换热器的供热量，即增加对热网用户的供热量，因此提高了系统的供热能力，降低了设备工作参数，减少设备建设的经济投入；另一方面，由于除氧器出口排出的给水本身温度要高于热网用户排水口排出的回水温度，因此除氧器出口给水与中排抽汽混合后形成供热蒸汽，相当于增加了除氧器出口给水作为供热热源，由除氧器出口给水和中排抽汽共同为换热器供热以加热热网回水，故而可以减少中压缸排汽的实际抽汽量，减小蒸汽做功损失，增加机组效率，提高系统的总体经济性。
附图说明
图1是本发明实施例的中排抽汽喷水供热系统的结构简化示意图。
其中，附图标记说明如下：
1、中压缸 1a、中压缸的排汽口
2、低压缸 2a、低压缸的进汽口
2b、低压缸的排汽口3、除氧器
3a、除氧器的进口3b、除氧器的出口
4、减温器 4a、减温器的进汽口
4b、减温器的进水口4c、减温器的出口
5、换热器 5a、换热器的热端进口
5b、换热器的热端出口5c、换热器的冷端进口
5d、换热器的冷端出口6、高压缸
7、热网回水管 8、热网供水管
9、给水泵 9a、给水泵的进口
9b、给水泵的出口10、疏水泵
10a、疏水泵的进口 10b、疏水泵的出口
11、热网水循环泵11a、热网水循环泵的进口
11b、热网水循环泵的出口
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明实施例提供一种中排抽汽喷水供热系统。本实施例的中排抽汽喷水供热系统包括中压缸1、低压缸2、除氧器3、减温器4和换热器5，此外，本实施例的中排抽汽喷水供热系统还可以包括锅炉(图中未示出)、高压缸6和凝汽器(图中未示出)。
其中，锅炉的蒸汽出口连接高压缸6的进汽口，高压缸6的排汽口连接锅炉的再热蒸汽进口，锅炉的再热蒸汽出口连接中压缸1的进汽口，中压缸1的排汽口1a连接低压缸2的进汽口2a，低压缸2的排汽口2b通过凝汽器连接除氧器3的进口3a，即低压缸2的排汽口连接凝汽器的进口，凝汽器的出口连接除氧器3的进口3a，除氧器3的出口3b连接锅炉的进口。锅炉内的高温高压蒸汽从锅炉的蒸汽出口通入高压缸6的进汽口，进入高压缸6内做功，高压缸6内做功后的蒸汽从高压缸6的排汽口排出并通入锅炉的再热蒸汽进口，进入锅炉内再热升温，然后从锅炉的再热蒸汽出口通入中压缸1的进汽口，进入中压缸1内做功，中压缸1内做功后的蒸汽从中压缸1的排汽口1a排出并通入低压缸2的进汽口2a，进入低压缸2内做功，低压缸2内做功后的蒸汽从低压缸2的排汽口排出并通入凝汽器的进口，进入凝汽器内冷凝成水，凝汽器内冷凝后的水从凝汽器的出口排出并通入除氧器3的进口3a，进入除氧器3内除氧，除氧器3内除氧后的水从除氧器3的出口3b排出并通入锅炉的进口，作为锅炉给水进入锅炉内。
减温器4具有进汽口4a、进水口4b和出口4c。减温器4的进汽口4a连接中压缸1的排汽口1a，使得中压缸1的排汽有部分作为抽汽进入减温器4内，即有中排抽汽通过抽汽管道通入减温器4内。减温器4的进水口4b连接除氧器3的出口3b，使得除氧器3的出口3b排出的给水有部分通入减温器4内。通入减温器4内的中排抽汽和除氧器3出口3b给水在减温器4内混合，由于除氧器3的出口3b排出的给水温度要低于中压缸1的排汽温度，因此，减温器4内给水与中排抽汽混合后会降低中排抽汽的温度，而给水则吸收中排抽汽的热量蒸发成水蒸汽，与中排抽汽混合形成供热蒸汽，该供热蒸汽从减温器4的出口4c排出。
换热器5具有热端进口5a、热端出口5b、冷端进口5c和冷端出口5d，换热器5的热端进口5a与热端出口5b相连通构成热端通道，换热器5的冷端进口5c与冷端出口5d相连通构成冷端通道。减温器4的出口4c连接换热器5的热端进口5a，换热器5的热端出口5b连接除氧器3的进口3a，换热器5的冷端进口5c连接热网回水管7，热网回水管7连接热网用户排水口，换热器5的冷端出口5d连接热网供水管8，热网供水管8连接热网用户进水口。减温器4的出口4c排出的供热蒸汽从换热器5的热端进口5a进入并流经换热器5的热端通道，减温器4的出口4c与换热器5的热端进口5a的连接管道即为供热蒸汽管道；热网用户排水口排出的回水送入热网回水管7内，热网回水管7内的回水从换热器5的冷端进口5c进入并流经换热器5的冷端通道。供热蒸汽和回水分别流经换热器5的热端通道和冷端通道时进行热交换，分别释放和吸收热量。供热蒸汽释放热量后凝结成水，凝结水从换热器5的热端出口5b排出并通入除氧器3的进口3a，送入除氧器3内除氧后亦作为给水从除氧器3的出口3b排出。回水吸收热量后升温，达到热网需求温度，然后从换热器5的冷端出口5d排出并通入热网供水管8内，由热网供水管8送往热网用户进水口使用。
相较现有技术中将中排抽汽直接经供热蒸汽管道送入换热装置与热网回水换热，本实施例的中排抽汽喷水供热系统先将抽取的中压缸1排汽与除氧器3出口3b排出的给水在减温器4内混合形成温度低于中排抽汽温度的供热蒸汽，再将该供热蒸汽经供热蒸汽管道送入换热器5内与热网回水换热而加热热网回水，利用除氧器3出口3b排出的给水降低中排抽汽的温度，一方面降低了供热蒸汽管道中的供热蒸汽温度，降低了单位供热量的蒸汽流速，提高了最大抽汽量，可以增加对换热器5的供热量，即增加对热网用户的供热量，因此提高了系统的供热能力，降低了设备工作参数，减少设备建设的经济投入；另一方面，由于除氧器3出口3b排出的给水本身温度要高于热网用户排水口排出的回水温度，因此除氧器3出口3b给水与中排抽汽混合后形成供热蒸汽，相当于增加了除氧器3出口3b给水作为供热热源，由除氧器3出口3b给水和中排抽汽共同为换热器5供热以加热热网回水，故而可以减少中压缸1排汽的实际抽汽量，减小蒸汽做功损失，增加机组效率，提高系统的总体经济性。本实施例的中排抽汽喷水供热系统具有供热能力和经济性好、结构合理、系统可靠、设备安全性高的优点。
本实施例中，优选地，除氧器3出口3b给水通入减温器4内与通入减温器4内的中排抽汽混合的方式为给水喷淋中排抽汽，采用喷淋的方式可以使通入减温器4内的中排抽汽和除氧器3出口3b给水在减温器4内充分混合，有效降低中排抽汽的温度。
本实施例中，优选地，除氧器3的出口3b可以通过给水泵9连接减温器4的进水口4b。给水泵9的进口9a连接除氧器3的出口3b，给水泵9的出口9b同时连接锅炉的进口和减温器4的进水口4b。除氧器3出口3b排出的给水在给水泵9的作用下分两路分别输送至锅炉和减温器4。
本实施例中，优选地，给水泵9的出口9b通过调节阀(图中未示出)连接减温器4的进水口4b。调节阀设置在连接给水泵9的出口9b与减温器4的进水口4b的管道上，用于调节送入减温器4内的给水量，即调节减温器4内的喷水量。通过调节减温器4内的喷水量可以调节中排抽汽与除氧器3出口3b给水混合形成的供热蒸汽的参数，使得通入换热器5内的热工质参数调节更灵活。
本实施例中，优选地，换热器5的热端出口5b通过疏水泵10连接除氧器3的进口3a。疏水泵10的进口10a连接换热器5的热端出口5b，疏水泵10的出口10b连接除氧器3的进口3a。换热器5的热端出口5b排出的凝结水在疏水泵10的作用下输送至除氧器3。
本实施例中，优选地，热网回水管7通过热网水循环泵11连接换热器5的冷端进口5c。热网水循环泵11的进口11a连接热网回水管7的出口，热网水循环泵11的出口11b连接换热器5的冷端进口5c。热网回水管7内的热网回水在热网水循环泵11的作用下输送至换热器5。
如图1所示，本发明实施例还提供一种中排抽汽喷水供热方法。本实施例的中排抽汽喷水供热方法可以采用本实施例的上述中排抽汽喷水供热系统实现。具体地，本实施例的中排抽汽喷水供热方法为：抽取中压缸1排汽口1a排出的蒸汽，并将抽取的蒸汽与除氧器3出口3b排出的给水在减温器4内混合，使抽取的蒸汽温度降低，再将减温器4内混合后的蒸汽经供热蒸汽管道送入换热器5内与热网回水换热，加热热网回水，减温器4内加热后的热网回水送往热网用户进水口使用，减温器4内换热后的蒸汽凝结成水并送入除氧器3的进口3a。其中，中压缸1的排汽口1a连接低压缸2的进汽口2a，低压缸2的排汽口2b连接除氧器3的进口3a。
相较现有技术中将中排抽汽直接经供热蒸汽管道送入换热装置与热网回水换热，本实施例的中排抽汽喷水供热方法先将抽取的中压缸1排汽与除氧器3出口3b排出的给水在减温器4内混合形成温度低于中排抽汽温度的供热蒸汽，再将该供热蒸汽经供热蒸汽管道送入换热器5内与热网回水换热而加热热网回水，利用除氧器3出口3b排出的给水降低中排抽汽的温度，一方面降低了供热蒸汽管道中的供热蒸汽温度，降低了单位供热量的蒸汽流速，提高了最大抽汽量，可以增加对换热器5的供热量，即增加对热网用户的供热量，因此提高了系统的供热能力，降低了设备工作参数，减少设备建设的经济投入；另一方面，由于除氧器3出口3b排出的给水本身温度要高于热网用户排水口排出的回水温度，因此除氧器3出口3b给水与中排抽汽混合后形成供热蒸汽，相当于增加了除氧器3出口3b给水作为供热热源，由除氧器3出口3b给水和中排抽汽共同为换热器5供热以加热热网回水，故而可以减少中压缸1排汽的实际抽汽量，减小蒸汽做功损失，增加机组效率，提高系统的总体经济性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
