一种冬季加热与夏季冷却共用换热器系统及调整方法
技术领域
本发明属于火电厂供热、尖峰冷却运行领域，具体涉及一种冬季加热与夏季冷却共用换热器系统及调整方法。
背景技术
空冷供热机组在我国北方缺水地区有着大量应用，为降低机组冷源损失、提高能量利用效率，部分空冷机组进行了高背压供热改造，新增高背压凝汽器作为一级热网加热器，热网循环水回水先经高背压凝汽器加热后再进入原热网加热器(二级热网加热器)继续加热，高背压凝汽器的汽源为汽轮机低压缸排汽。
空冷机组在夏季运行工况容易出现由于汽轮机背压过高带来的影响机组发电负荷的问题，为降低机组夏季背压，部分进行了尖峰冷却器改造，新增尖峰冷却器，将部分汽轮机低压缸排汽排至尖峰冷却器，减少空冷岛进汽量、降低汽轮机背压。尖峰冷却器有不同型式，可以是板式蒸发冷，也可以是管式水冷换热器，冷却水一般取自辅机循环冷却水系统。
高背压凝汽器和尖峰冷却器一个用于加热热网循环水、一个用于冷却低压缸排汽，两个换热器的设置目的是完全不一样的，如果要实现两种目的和功能，电厂一般会考虑增设两个换热器和相关系统分别实现不同的目的和功能，而对应的改造投资较大，同时系统布置难度较大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种冬季加热与夏季冷却共用换热器系统及调整方法，通过调整使得该加热器冬季作为汽轮机高背压供热的一级热网加热器运行，夏季作为尖峰冷却器运行。
为了达到上述目的，一种冬季加热与夏季冷却共用换热器系统，包括换热器和热网加热器，换热器连接空冷机组，热网加热器连接热网循环回水管路和热网循环供水管路，热网循环回水管路通过支路连接换热器，热网循环回水管路上接入循环冷却水供水管路和循环冷却水回水管路，循环冷却水供水管路上设置有循环冷却水进换热器控制阀，循环冷却水回水管路上设置有循环冷却水出换热器控制阀，热网循环回水管路上设置有热网循环水进换热器控制阀、热网循环水出换热器控制阀和热网循环水回水主管道控制阀，热网循环水进换热器控制阀设置在循环冷却水供水管路与热网循环回水管路连接处的前端，热网循环水出换热器控制阀设置在循环冷却水回水管路于热网循环回水管路连接处的后端，热网循环水回水主管道控制阀设置在热网循环回水管路的支路的进水管路和出水管路之间。
热网循环回水管路的支路的进水管路上设置有换热器进水隔离阀，出水管路上设置有换热器出水隔离阀。
空冷机组包括高中压缸、低压缸和发电机，高中压缸连接低压缸，低压缸连接发电机，低压缸的低压缸排汽装置通过送气管路连接空冷岛和换热器，空冷岛和换热器通过凝结水管路连接低压缸排汽装置，空冷岛和换热器均连接抽空气设备。
低压缸排汽装置与空冷岛间的送气管路上设置有低压缸排汽至空冷岛阀，低压缸排汽装置与换热器的送气管路上设置有低压缸排汽至换热器阀。
低压缸排汽装置与空冷岛间的凝结水管路上设置有空冷岛疏凝结水阀，低压缸排汽装置与换热器的凝结水管路上设置有换热器疏凝结水阀。
空冷岛与抽空气设备间设置有空冷岛抽空气阀，换热器与抽空气设备间设置有换热器抽空气阀。
一种冬季加热与夏季冷却共用换热器系统的调整方法，在冬季供热运行工况时：
关闭循环冷却水进换热器控制阀，关闭循环冷却水出换热器控制阀，打开热网循环水回水进换热器控制阀，打开热网循环水回水出换热器控制阀，打开低压缸排汽至换热器进汽控制阀，根据换热需求调整热网循环水回水主管道控制阀开度大小，调整热网循环水回水进换热器流量；
在夏季运行工况时：
关闭热网循环水回水进换热器控制阀，关闭热网循环水回水出换热器控制阀，打开循环冷却水进换热器控制阀，打开循环冷却水出换热器控制阀，打开低压缸排汽至换热器进汽控制阀，根据换热需求调整热网循环水回水主管道控制阀开度大小，调整热网循环水回水进换热器流量。
在冬季供热运行工况和夏季运行工况时，均打开换热器进水隔离阀，打开换热器出水隔离阀，打开换热器至排汽装置凝结水疏水阀，打开换热器抽空气阀。
与现有技术相比，为满足机组冬季高背压供热与夏季尖峰冷却的运行需求，增设一套热网加热器和管路、阀系统，在冬季供热期间，关闭循环冷却水至换热器的进、出水阀，打开热网循环水回水至换热器的进、出水阀，该换热器作为机组高背压供热的一级热网加热器使用；夏季工况下，关闭热网循环水至换热器的进、出水阀，打开循环冷却水至换热器的进、出水阀，该换热器作为机组尖峰冷却器使用。通过增设一套换热器和管路、阀门系统，实现机组冬季高背压供热和夏季尖峰冷却的目的和功能，降低系统总体投资，本发明系统简单、易于操作。
本发明的方法在冬季供热运行工况下，换热器作为热网一级加热器使用，部分热网循环水回水经换热器加热后进入原热网加热器，换热器吸收了汽轮机低压缸部分排汽的热量，有效回收了机组冷源损失，降低机组发电煤耗，提高能量利用效率。在夏季运行工况下，换热器作为尖峰冷却器使用，汽轮机低压缸部分排汽经换热器冷却，减少了空冷岛进汽量、降低空冷岛热负荷，降低汽轮机背压，降低机组发电煤耗，提升机组带负荷能力，避免了因为夏季汽轮机背压过高而影响机组发电出力。
附图说明
图1为本发明的系统示意图；
其中，1、高中压缸，2、低压缸，3、发电机，4、供热蝶阀，5、低压缸排汽装置，6、空冷岛，7、换热器，8、热网加热器，9、低压缸排汽至空冷岛阀，10、低压缸排汽至换热器阀，11、空冷岛疏凝结水阀，12、换热器疏凝结水阀，13、空冷岛抽空气阀，14、换热器抽空气阀，15、换热器进水隔离阀，16、换热器出水隔离阀，17、热网循环水进换热器控制阀，18、热网循环水出换热器控制阀，19、循环冷却水进换热器控制阀，20、循环冷却水出换热器控制阀，21、热网循环水回水主管道控制阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1，一种冬季加热与夏季冷却共用换热器系统，包括换热器7和热网加热器8，换热器7连接空冷机组，热网加热器8连接热网循环回水管路和热网循环供水管路，热网循环回水管路通过支路连接换热器7，热网循环回水管路上接入循环冷却水供水管路和循环冷却水回水管路，循环冷却水供水管路上设置有循环冷却水进换热器控制阀19，循环冷却水回水管路上设置有循环冷却水出换热器控制阀20，热网循环回水管路上设置有热网循环水进换热器控制阀17、热网循环水出换热器控制阀18和热网循环水回水主管道控制阀21，热网循环水进换热器控制阀17设置在循环冷却水供水管路与热网循环回水管路连接处的前端，热网循环水出换热器控制阀18设置在循环冷却水回水管路于热网循环回水管路连接处的后端，热网循环水回水主管道控制阀21设置在热网循环回水管路的支路的进水管路和出水管路之间。
空冷机组包括高中压缸1、低压缸2和发电机3，高中压缸1连接低压缸2，低压缸2连接发电机3，低压缸2的低压缸排汽装置5通过送气管路连接空冷岛6和换热器7，空冷岛6和换热器7通过凝结水管路连接低压缸排汽装置5，空冷岛6和换热器7均连接抽空气设备。低压缸排汽装置5与空冷岛6间的送气管路上设置有低压缸排汽至空冷岛阀9，低压缸排汽装置5与换热器7的送气管路上设置有低压缸排汽至换热器阀10。低压缸排汽装置5与空冷岛6间的凝结水管路上设置有空冷岛疏凝结水阀11，低压缸排汽装置5与换热器7的凝结水管路上设置有换热器疏凝结水阀12。空冷岛6与抽空气设备间设置有空冷岛抽空气阀13，换热器7与抽空气设备间设置有换热器抽空气阀14。热网循环回水管路的支路的进水管路上设置有换热器进水隔离阀15，出水管路上设置有换热器出水隔离阀16。
在冬季供热运行工况下，关闭循环冷却水进换热器控制阀19，关闭循环冷却水出换热器控制阀20，打开换热器进水隔离阀15，打开换热器出水隔离阀16，打开热网循环水回水进换热器控制阀17，打开热网循环水回水出换热器控制阀18，打开低压缸排汽至换热器进汽控制阀10，打开换热器至排汽装置凝结水疏水阀12，打开换热器抽空气阀14，根据换热需求调整热网循环水回水主管道控制阀21开度大小，调整热网循环水回水进换热器流量，将换热器7作为热网循环水一级加热器，实现机组高背压运行。
在夏季运行工况下，关闭热网循环水回水进换热器控制阀17，关闭热网循环水回水出换热器控制阀18，打开换热器进水隔离阀15，打开换热器出水隔离阀16，打开循环冷却水进换热器控制阀19，打开循环冷却水出换热器控制阀20，打开低压缸排汽至换热器进汽控制阀10，打开换热器至排汽装置凝结水疏水阀12，打开换热器抽空气阀14，根据换热需求调整热网循环水回水主管道控制阀21开度大小，调整热网循环水回水进换热器流量，将换热器7作为热网循环水一级加热器，实现机组高背压运行。
