一种热水箱热负荷平衡调节装置及方法

技术领域

本发明涉及一种热电厂热力调节系统，特别是一种热水箱热负荷平衡调节装置及方法。

背景技术

热力发电厂的主要组成部分包括热力和电气两大部分，锅炉、汽轮机和发电机是热力发电厂的三大核心设备；锅炉将燃料的化学能转换成热能，汽轮机则将热能(即蒸汽)转换为机械能，发电机再将机械能转换为电能，汽轮机在利用完蒸汽后会有大量的废汽排出，由于废汽中含有大量的热能，可以为工矿企业提供大量的热能。然而，由于工矿企业的热能需求主要集中在白天，白天高峰期的供热需求往往会超过热电厂自身的供热能力；而晚上又处于供热低谷期，热电厂的热能存在较多的剩余，导致该部分多余的热能只能浪费。因此，亟需研发出能够平衡昼夜供热负荷差的技术来有效提高热能利用率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种热水箱热负荷平衡调节装置及方法。本发明具有能够有效提高热能利用率的特点。

本发明的技术方案：一种热水箱热负荷平衡调节装置，包括蓄热水箱，蓄热水箱底部的一侧设有进水口，进水口连接有补水管，补水管上设有进水流量调节阀和电动阀，补水管还连接有除盐水管；蓄热水箱内还设有经管道与汽动泵相连的旋转式蒸汽加热管；所述蓄热水箱的上部设有通气管，蓄热水箱底部设有回水口，回水口连接有回水管和回水泵；蓄热水箱内设有与回水口相连的旋流防止器。

前述的一种热水箱热负荷平衡调节装置中，所述蓄热水箱内设有水位计。

前述的一种热水箱热负荷平衡调节装置中，所述蓄热水箱底部设有两个回水口，每个回水口均连接有回水管和回水泵；两根回水管之间设有连通管，连通管上设有开闭阀；所述回水泵的出水口设有与除氧器相连的返水管，返水管上设有闸阀。

前述的一种热水箱热负荷平衡调节装置中，所述旋转式蒸汽加热管包括两个对称分布于蓄热水箱内侧壁的带座轴承，其中一个带座轴承内设有转动管，另一个带座轴承内设有旋转轴，转动管和旋转轴之间设有蒸汽加热管组，转动管外端设有旋转接头，旋转接头经管道与汽动泵相连，旋转轴外端设有传动皮带轮，传动皮带轮经皮带连接有主动皮带轮，主动皮带轮连接有驱动电机。

前述的一种热水箱热负荷平衡调节装置中，所述蒸汽加热管组包括多根与转动管和旋转轴相连的弧形管，弧形管表面设有出汽口，且弧形管与转动管相连通；位于中部的弧形管直径小于位于外侧的弧形管直径。

一种热水箱热负荷平衡调节装置的使用方法，在用热低谷期，将蒸汽经汽动泵排入蓄热水箱内，对蓄热水箱内的除盐水进行加热保温；在用热高峰期，该部分热能可以释放至除氧器，实现热能的补充，来平衡昼夜供热负荷差。

与现有技术相比，本发明通过设置蓄热水箱，通过在蓄热水箱底部设置与除盐水管相连的补水管，在蓄热水箱内部设置与汽动泵相连的旋转式蒸汽加热管，在蓄热水箱底部设置回水管和回水泵，从而可以在晚上等热能需求低谷期，利用汽动泵排出的蒸汽对蓄热水箱内的除盐水进行加热保存，在热能需求高峰期则将该部分储存的热能释放使用，即通过设置蓄热水箱来削峰填谷，进而可以平衡昼夜供热负荷差，提高机组发电效率以及提高热能的利用率，减少热能损耗。综上所述，本发明具有能够有效提高热能利用率的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是蓄热水箱内部旋转式蒸汽加热管的侧视图。

附图中的标记为：1-蓄热水箱，2-补水管，3-进水流量调节阀，4-电动阀，5-除盐水管，6-旋转式蒸汽加热管，7-通气管，8-回水管，9-回水泵，10-旋流防止器，11-水位计，12-连通管，13-开闭阀，14-返水管，15-闸阀，601-带座轴承，602-转动管，603-旋转轴，604-蒸汽加热管组，605-旋转接头，606-传动皮带轮，607-皮带，608-主动皮带轮，609-驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。热水箱热负荷平衡调节装置，构成如图1-2所示，包括蓄热水箱1，蓄热水箱1底部的一侧设有进水口，进水口连接有补水管2，补水管2上设有进水流量调节阀3和电动阀4，补水管2还连接有除盐水管5；蓄热水箱1内还设有经管道与汽动泵相连的旋转式蒸汽加热管6；所述蓄热水箱1的上部设有通气管7，蓄热水箱1底部设有回水口，回水口连接有回水管8和回水泵9；蓄热水箱1内设有与回水口相连的旋流防止器10。

所述蓄热水箱1内设有水位计11。

所述蓄热水箱1底部设有两个回水口，每个回水口均连接有回水管8和回水泵9；两根回水管8之间设有连通管12，连通管12上设有开闭阀13；所述回水泵9的出水口设有与除氧器相连的返水管14，返水管14上设有闸阀15。

所述旋转式蒸汽加热管6包括两个对称分布于蓄热水箱1内侧壁的带座轴承601，其中一个带座轴承601内设有转动管602，另一个带座轴承601内设有旋转轴603，转动管602和旋转轴603之间设有蒸汽加热管组604，转动管602外端设有旋转接头605，旋转接头605经管道与汽动泵相连，旋转轴603外端设有传动皮带轮606，传动皮带轮606经皮带607连接有主动皮带轮608，主动皮带轮608连接有驱动电机609。

所述蒸汽加热管组604包括多根与转动管602和旋转轴603相连的弧形管，弧形管表面设有出汽口，且弧形管与转动管602相连通；位于中部的弧形管直径小于位于外侧的弧形管直径。

一种热水箱热负荷平衡调节装置的使用方法，在用热低谷期，将蒸汽经汽动泵排入蓄热水箱内，对蓄热水箱内的除盐水进行加热保温；在用热高峰期，该部分热能可以释放至除氧器，实现热能的补充，来平衡昼夜供热负荷差。

进一步的，蓄热水箱上还设有检修人孔。

进一步的，蓄热水箱上部设有溢流口。

通过设置旋流防止器，可以防止在回水的过程中产生旋流，影响正常的回水稳定性。

进一步的，蓄热水箱外侧设有保温层。

两台回水泵，按两用考虑，单泵参数:Q＝15L/s，H＝1.21MPa，N＝30KW，转速2960。向除氧器回水，扬程与除盐水泵相同。

优选的，蓄热水箱下方设置基坑，回水管、回水泵等均位于基坑内；所述基坑内的一侧还设有排水管和排水泵，排水管与室外雨水管道排放系统相连。

目前南太湖电力科技有限公司的实际情况，其每日除盐水补水量约为4600t，汽动泵额定排汽温度为139℃排汽压力约0.12MPa。按夏季除盐水的温度在经余热回收等处理后约为45℃左右，加热至100℃平均需蒸汽23.9t/h，按目前汽动泵实际用汽22-24t/h合理利用是可完全回收。目前全天除盐水流量分布情况大致可分为白天9小时270t/h左右，前半夜8小时190t/h左右，后半夜7小时160t/h左右。夏季大致195t/h除盐水流量可满足汽动泵排汽热量回收所需。故至少300T左右水箱大致可满足要求，考虑回用水泵汽蚀余量保持一定水位高度以及设备有效容积，现场安装条件综合考虑，设计安装500T左右水箱较为合理，可对供热负荷进行削峰填谷。

当机组负荷低于设定值时，先开启电动阀后开启流量调节阀，对蓄热水箱进行补水；可以根据汽动泵排汽压力调整流量调节阀的开度，提高机组夜间负荷；双减流量≥5t/h自动关闭。

本发明的工作过程：将除盐水经补水管排入蓄热水箱内，汽动泵排出的蒸汽经管道排入旋转式蒸汽加热管，并从旋转式蒸汽加热管中排至蓄热水箱内，对除盐水进行加热，旋转式蒸汽加热管可以有效的改善加热均匀性和加热效率；在这过程中，气体可以从通气管排出。加热后的除盐水经回水管、回水泵和返水管输送至除氧器，从而可以有效提高热能利用率，提高机组发电效率，起到削峰填谷的目的。

旋转式蒸汽加热管的工作过程：驱动电机工作，带动旋转轴旋转，旋转轴的旋转会带动蒸汽加热管组和转动管随之旋转，蒸汽加热管组在旋转的过程中会与除盐水接触并起到搅拌的作用，从而可以使其加热均匀和快速。而且设置不同直接的弧形管，可以增大加热面积，进一步的提高加热速度。