一种变压饱和水储汽装置及储汽、放汽工艺

技术领域

本发明涉及饱和水储汽技术领域，尤其是一种热电厂供汽调峰的变压饱和水储汽装置及储汽、放汽工艺。

背景技术

热电厂在对外供汽的时候存在明显的峰谷负荷，白天供汽量大而夜间供汽量小。为了匹配蒸汽用户的蒸汽用量，热电厂就要在白天高负荷时运行更多的机组，而在夜间低负荷时关闭部分机组，这就需要建设更多机组和频繁启停，建设投资大，还受到环保容量的限制。

而如果增设一套蒸汽存储系统，夜间低负荷时储汽，白天高负荷时放汽，则可以在不增加锅炉机组的情况下，满足用户用汽的尖峰负荷，夜间也可以保持经济负荷，建设投资要少得多。但蒸汽的密度低，直接用压力罐储存蒸汽容量比较小，难以满足生产的需要。

其中，熔融盐储热技术和饱和水闪蒸技术是当前具有现实可行性的两种储能技术。熔融盐储热就是用高温熔融盐与水进行热交换而产生蒸汽，安全性高，但可靠性低。储存的是熔融盐的显热，需要巨量的熔盐，投资大。熔融盐温度很高，只能用电加热来升温，经济性不好。

饱和水闪蒸储汽技术，是一种相变储汽技术，储汽量大。利用压力罐储存高压饱和水，需要蒸汽的时候喷入闪蒸罐进行闪蒸蒸发，因受制于高压压力容器的容量，无法用于热电厂对外供汽，目前只在汽轮机瞬时负荷缓冲方面有少量应用。

饱和水闪蒸储汽技术的另一个问题是闪蒸后的低压饱和水流量很大，若返回锅炉系统将恶化锅炉的效能与运行稳定，造成锅炉的经济性与安全性问题，而单独储存又需要大容量的压力容器，非常不经济。因此，经济性好、安全可靠的大容量储汽技术，是解决热电厂供汽调峰的关键。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种变压饱和水储汽装置及储汽、放汽工艺，可实现大容量高压储汽，系统简单可靠，建造成本低，运行经济性好，能满足热电厂供汽的负荷调峰的需要。

本发明采取如下技术方案：一种变压饱和水储汽装置，包括充汽管和放汽管，其特征在于所述的充汽管和放汽管之间并联多个高压容器，所述充汽管的的进口位置设置进水阀，出口设置减温调节阀；所述放汽管的出口端设置放汽调节阀、放汽压力表和减温器，所述的充汽管经减温调节阀连接减温器。

作为优选，所述的高压容器为垂直布置的管状的高压容器。

作为优选，所述的充汽管通过充汽接口管连接高压容器的进口，所述高压容器的出口通过放汽接口管连接放汽管。

作为优选，所述充汽管的进口段设置充汽调节阀和充汽流量计。

作为优选，所述任意一个高压容器的侧部设置水位计，全系统只需一个。

作为优选，所述的放汽管上还设置放汽温度计。

作为优选，所述减温器后端的放汽管上还设置供汽温度计、供汽压力表以及供汽逆止阀。

作为优选，与减温器相接的后端放汽管上还设置减温调节阀，高压容器的饱和水依靠自身压力进行喷水减温。

本发明还公开了一种储汽、放汽工艺，其特征在于充汽时，高压蒸汽通过充汽调节阀和充汽流量计控制流量，经充汽管分配到充汽接口管，进入并联高压容器，与容器内的水混合加热升压，直到限定压力；放汽时，开启放汽调节阀，高压容器内的高压饱和水因压力下降而产生闪蒸汽，从放汽接口管汇集到放汽管排出，而闪蒸后的饱和水留在高压容器内，并随着不断放汽而降压蒸发，直到接近供汽压力。

本发明采用变压相变结合并联高压容器储汽，可实现大容量高压储汽，高压容器既是储汽罐，同时也是闪蒸罐和存水罐。无需再单独设置闪蒸罐和存水罐，简化了系统，建造成本低，运行经济性好且安全可靠，能满足热电厂供汽的负荷调峰的需要。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1.供汽逆止阀、2.供汽温度计、3.供汽压力表、4.减温器、5.放汽调节阀、6.放汽压力表、7.高压容器、8.放汽管、9.放汽接口管、10.放汽温度计、11.水位计、12.充汽调节阀、13.充汽流量计、14.进水阀、15.充汽接口管、16.充汽管、17.减温调节阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示的一种变压饱和水储汽装置，包括供汽逆止阀1、供汽温度计2、供汽压力表3、减温器4、放汽调节阀5、放汽压力表6、高压容器7、放汽管8、放汽接口管9、放汽温度计10、水位计11、充汽调节阀12、充汽流量计13、进水阀14、充汽接口管15、充汽管16和减温调节阀17。

根据储汽量的大小要求，设置若干垂直并联的高压管容器7。高压管容器7的上面通过放汽接口管9与放汽管8联通、下面通过充汽接口15管与充汽管16联通。

充汽管的底部设置进水阀14，出口设置减温调节阀17；所述放汽管8的出口端设置放汽调节阀5、放汽压力表6和减温器4，所述的充汽管16经减温调节阀17连接减温器4。

一个实施例中，高压容器7为垂直布置的管状的高压容器。众多并联的管状高压容器的储汽容量可以很大，容器直接用大口径高压管道制作，成本相对较低。

具体的，充汽管16上位于进水阀14的后部设置充汽调节阀12和充汽流量计13。便于根据需要观察实时流量并调节。

具体的，任意一个高压容器7的侧部设置水位计11。在首次投入运行时，通过进水阀14灌入一定量的除氧水，水量由水位计11控制。

为了便于监测储汽装置的运行状况，在所述的放汽管8上还设置放汽温度计10和压力表6。

具体的，减温器4后端的放汽管8上还设置供汽温度计2、供汽压力表3以及供汽逆止阀1。能够实时监测供汽的各项参数，设置逆止阀防止汽回流。

具体的，与减温器相接的后端放汽管上还设置减温调节阀，高压容器的饱和水依靠自身压力进行喷水减温。

利用上述的储汽装置进行充汽和放汽的工艺如下：

充汽时，高压蒸汽通过充汽调节阀12和充汽流量计13控制流量，由充汽管16经过充汽接口管15进入高压管容器7，与预留的除氧水混合加热而升压，直到高压管容器7的限定压力，完成储汽。

放汽时，开启放汽调节阀5，高压容器7内的饱和水因压力下降而蒸发。闪蒸汽经过放汽接口管9和放汽管8进入放汽调节阀5，成为低压过热蒸汽而进入减温器4，再经过来自高压管容器7的高压饱和水的喷水减温，成为低压饱和蒸汽或者微过热蒸汽，最后经过供汽逆止阀1进入供汽管网。

随着放汽的持续进行，饱和水的压力不断降低，直到压力接近供汽的压力，则完成放汽。之后，充汽放汽过程循环往复。

本发明用高压容器的并联组合替代大型高压容器，制造成本低；相变储汽相当于液化储汽，储汽量大。

通过控制充汽和放汽流量，使储汽、闪蒸和存水在同一个容器内完成，避免了闪蒸饱和水的异罐存储，简化了系统，节约了电力，提高了经济性。本发明便于在热电厂推广应用。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。