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一种热电厂与区域锅炉房耦合供热系统及方法

文献发布时间:2024-05-24 17:48:49


一种热电厂与区域锅炉房耦合供热系统及方法

技术领域

本发明涉及集中供热领域,尤其涉及一种热电厂与区域锅炉房耦合供热系统及方法。

背景技术

集中供热是建设现代化城市的重要基础设施。随着城镇化不断加快,供暖需求也不断增加。集中供热多数采用热电厂或者区域锅炉房进行供热。为提高供热能力,热电厂以及区域锅炉房虽然不断优化自身体系,导入多台机组耦合切换供热,但仅限于自身内部体系的优化,仍然无法实现热电厂与区域锅炉房之间的热源切换。当其系统内的多台机组全部停运时,仍无法满足所需热负荷,无法及时供热。

发明内容

本发明为解决上述现有技术的缺陷,本发明第一方面公开了一种热电厂与区域锅炉房耦合供热系统,包括区域锅炉房供热系统、热电厂供热系统、热源切换系统;

区域锅炉房供热系统包括区域锅炉房供热设备,区域锅炉房供热设备包括热水锅炉;热电厂供热系统包括热电厂供热设备,热电厂供热设备包括汽轮机组和锅炉主蒸汽;

热源切换系统包括切换阀门,热源切换系统通过连通管路将区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统连通,使热电厂与区域锅炉房耦合供热系统形成环状管网;

热电厂与区域锅炉房耦合供热系统包括常规供热模式以及异常供热模式;

热电厂与区域锅炉房耦合供热系统在常规供热模式下,热源切换系统为不启动状态,区域锅炉房供热系统及热电厂供热系统分别形成独立的供热系统,热电厂供热系统的热源由热电厂供热设备提供,区域锅炉房供热系统的热源由区域锅炉房供热设备提供;

热电厂与区域锅炉房耦合供热系统异常供热模式下,热源切换系统启动状态,区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统连通,热电厂供热系统的热源由区域锅炉房供热设备提供,区域锅炉房供热系统的热源由热电厂供热设备提供。

可选的,区域锅炉房供热设备包括至少一台热水锅炉,热电厂供热设备包括至少一组汽轮机组、至少一台锅炉主蒸汽,汽轮机组由汽机凝汽器以及汽机抽汽组成;切换阀门包括切换阀一、切换阀二、切换阀三、切换阀四、切换阀五;

切换阀一、切换阀二、切换阀三串联;和/或,切换阀一、切换阀二、切换阀四串联;和/或,切换阀一、切换阀二、切换阀五串联;

热源切换系统为不启动状态包括,切换阀一、切换阀二、切换阀四为关闭状态,切换阀三、切换阀五为开启状态;

当热电厂与区域锅炉房耦合供热系统在常规模式下,热电厂供热系统的热源由汽轮机组或锅炉主蒸汽提供,区域锅炉房供热系统的热源由热水锅炉提供。

可选的,当热电厂与区域锅炉房耦合供热系统在常规供热模式下,热电厂供热系统的热源由汽轮机组或锅炉主蒸汽提供,区域锅炉房供热系统的热源由热水锅炉提供,常规供热模式包括:

当汽轮机组至少一组正常运行时,热电厂供热系统热源由正常运行的汽轮机组提供;

当汽轮机组全部停运,同时至少一台锅炉主蒸汽正常运行时,热电厂供热系统热源由正常运行的锅炉主蒸汽提供,锅炉主蒸汽产生的蒸汽经减温减压向热电厂供热系统提供热负荷;

热电厂供热系统与切换阀三、切换阀五形成独立供热系统。

可选的,热电厂与区域锅炉房耦合供热系统还包括回水母管,回水母管通向热电厂供热管网一次网回水管道以及区域锅炉房供热管网室外回水管道,回水母管上设置汽机凝汽器通阀;

切换阀一设置在回水母管上,与汽机凝气器通阀串联,汽机凝汽器通阀为常关状态。

可选的,区域锅炉房供热系统包括锅炉房供水母管阀,锅炉房供水母管阀为常开状态,锅炉房供水母管阀与热源切换系统连接;

锅炉房供水母管阀与切换阀一、切换阀四、切换阀五串联;和/或,锅炉房供水母管阀与切换阀二、切换阀三、切换阀四、切换阀五串联;

当热水锅炉至少一台正常运行时,热电厂与区域锅炉房耦合供热系统为常规供热模式,区域锅炉房供热系统热源由正常运行的热水锅炉提供,区域锅炉房供热系统与锅炉房供水母管阀之间形成独立供热系统。

可选的,热电厂与区域锅炉房耦合供热系统异常供热模式下,热源切换系统启动状态,异常供热模式包括:

当热电厂供热设备全部停运时,热电厂供热系统的热源由热水锅炉提供,锅炉房供水母管阀、切换阀三为关闭状态,汽机凝汽器通阀、切换阀一、切换阀二、切换阀四、切换阀五为开启状态,热电厂供热系统与区域锅炉房供热系统处于连通状态;

当区域锅炉房供热设备全部停运时,区域锅炉房供热系统的热源由汽轮机组或锅炉主蒸汽提供,锅炉房供水母管阀、切换阀二为关闭状态,汽机凝汽器通阀、切换阀一、切换阀三、切换阀四、切换阀五为开启状态,热电厂供热系统与区域锅炉房供热系统处于连通状态。

可选的,热电厂供热设备包括汽轮机组以及锅炉主蒸汽,汽轮机组包括两组,汽机凝汽器包括第一汽机凝汽器、第二汽机凝汽器,汽机抽汽包括第一汽机抽汽、第二汽机抽汽,锅炉主蒸汽包括第一锅炉主蒸汽、第二锅炉主蒸汽,区域锅炉房供热设备的热水锅炉包括第一热水锅炉、第二热水锅炉,热电厂供热设备以及区域锅炉房供热设备均由若干阀门控制;

热电厂供热系统还包括汽水换热器、减温减压器、凝结水回收装置、热电厂循环水泵组,汽水换热器、减温减压器由若干阀门控制;

当热电厂供热系统的热源由锅炉主蒸汽提供时,锅炉主蒸汽产生的蒸汽经过减温减压器后向热电厂供热系统提供所需热负荷;

汽水换热器一端与汽轮机组连接,另一端与热电厂循环水泵组连接,热电厂循环水泵组另一端通向热电厂供热管网一次网供水管道;减温减温减压器一端与锅炉主蒸汽连接,另一端与汽水换热器连接;凝结水回收装置一端与汽水换热器连接,另一端与第一汽机凝汽器、第二汽机凝汽器连接;

区域锅炉房供热系统还包括锅炉房循环水泵组,锅炉房循环水泵组一端与热水锅炉连接,另一端通向区域锅炉房供热管网室外供水管道。

本发明第二方面公开了一种热电厂与区域锅炉房耦合供热方法,应用于热电厂与区域锅炉房耦合供热系统中,方法包括常规供热方法以及异常供热方法;

常规供热方法包括不启动热源切换系统,使区域锅炉房供热系统及热电厂供热系统分别形成独立的供热系统,热电厂供热系统的热源由热电厂供热设备提供,区域锅炉房供热系统的热源由区域锅炉房供热设备提供;

异常供热方法包括启动热源切换系统,使区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统连通,热电厂供热系统热源由区域锅炉房供热设备提供,区域锅炉房供热系统热源由热电厂供热设备提供。

本发明第三方面公开了另一种热电厂与区域锅炉房耦合供热方法,应用于热电厂与区域锅炉房耦合供热系统中,方法包括常规供热方法以及异常供热方法;

常规供热方法包括不启动热源切换系统,使区域锅炉房供热系统及热电厂供热系统分别形成独立的供热系统,热电厂供热系统的热源由热电厂供热设备提供,区域锅炉房供热系统的热源由区域锅炉房供热设备提供;

异常供热方法包括启动热源切换系统,使区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统连通,热电厂供热系统热源由区域锅炉房供热设备提供,区域锅炉房供热系统热源由热电厂供热设备提供;

其中,不启动热源切换系统方法包括:关闭切换阀一、切换阀二、切换阀四,开启切换阀三、切换阀五;

其中,常规供热方法用于:

当热电厂供热设备正常运行时,热电厂供热系统热源由汽轮机组提供,开启热电厂供热设备的汽轮机组以及汽水换热器相应阀门,关闭锅炉主蒸汽以及减温减压器相应阀门,热电厂供热高温水经过汽水换热器梯级加热后,经过切换阀三、切换阀五进入热电厂循环水泵组加压,之后进入热电厂供热管网一次网供水管道,此时,热电厂供热系统为初始运行状态;

当区域锅炉房供热设备正常运行时,区域锅炉房供热系统热源由热水锅炉提供,开启区域锅炉房供热设备的热水锅炉相应阀门,开启锅炉房供水母管阀,区域锅炉房供热高温水经过锅炉房供水母管阀进入锅炉房循环水泵组加压,之后进入区域锅炉房供热管网室外供水管道,此时,区域锅炉房供热系统为初始运行状态;

当热电厂供热设备的部分汽轮机组停运时,热电厂供热系统热源由另一汽轮机组提供,关闭停运设备相应阀门,待停运设备检修完毕后恢复初始运行状态;

当区域锅炉房供热设备的部分热水锅炉停运时,区域锅炉房供热系统热源由另一热水锅炉提供,关闭停运设备相应阀门,待停运设备检修完毕后恢复初始运行状态;

当热电厂供热设备的全部汽轮机组停运时,热电厂供热系统热源由锅炉主蒸汽提供,锅炉主蒸汽产生的蒸汽经减温减压向热电厂供热系统提供所需热负荷,当全部汽轮机组停运,同时部分锅炉主蒸汽停运时,热电厂供热系统由可运行的另一锅炉主蒸汽提供热源,锅炉主蒸汽产生的蒸汽经减温减压向热电厂供热系统提供所需热负荷,关闭停运设备相应阀门,打开锅炉主蒸汽及减温减压器相应阀门,待设备检修完毕后恢复初始运行状态。

本发明第四方面公开了又一种热电厂与区域锅炉房耦合供热方法,应用于热电厂与区域锅炉房耦合供热系统中,方法包括常规供热方法以及异常供热方法;

常规供热方法包括不启动热源切换系统,使区域锅炉房供热系统及热电厂供热系统分别形成独立的供热系统,热电厂供热系统的热源由热电厂供热设备提供,区域锅炉房供热系统的热源由区域锅炉房供热设备提供;

异常供热方法包括启动热源切换系统,使区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统连通,热电厂供热系统热源由区域锅炉房供热设备提供,区域锅炉房供热系统热源由热电厂供热设备提供;

其中,启动热源切换系统方法包括:开启切换阀一、切换阀四、切换阀五,开启汽机凝汽器通阀;

其中,异常供热方法用于:

当热电厂供热设备全部停运时,热电厂供热系统热源由区域锅炉房供热设备提供,关闭热电厂供热设备相应阀门,开启切换阀二,关闭切换阀三以及锅炉房供水母管阀,热电厂供热回水经切换阀一、汽机凝汽器通阀通向区域锅炉房供热管网室外回水管道,经区域锅炉房供热设备加热的高温水经过切换阀二、切换阀五进入热电厂循环水泵组进行加压,再进入热电厂供热管网一次网供水管道,待停运设备检修完毕后恢复初始运行状态;

区域锅炉房供热系统经切换阀二、切换阀四进入锅炉房循环水泵组加压;

当区域锅炉房供热设备全部停运时,区域锅炉房供热系统热源由热电厂供热设备提供,关闭区域锅炉房供热设备相应阀门,关闭切换阀二及锅炉房供水母管阀,开启切换阀三,区域锅炉房供热回水经切换阀一、汽机凝汽器通阀通向热电厂供热管网一次网回水管道,由热电厂供热设备加热的高温水经过切换阀三、切换阀四进入锅炉房循环水泵组加压,再进入区域锅炉房供热管网室外供水管道,待区域锅炉房供热设备检修完毕后恢复初始运行状态。

本发明具有以下有益效果:

通过设置热源切换系统,实现了使区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统通过热源切换系统连通,打破单一热源厂界限,可相互提供备用供热热源,通过本发明的热电厂与区域锅炉房耦合供热方法,实现了即使单一系统的供热设备全部停机的情况下,也可实现快速、稳定地切换运行,满足故障期间城镇居民的最低供热需求,使供热体系调节更灵活、稳定。

附图说明

图1为本发明一种热电厂与区域锅炉房耦合供热系统的结构示意图;

图2为本发明区域锅炉房供热系统所组成设备的逻辑框图;

图3为本发明热电厂供热系统所组成设备的逻辑框图;

图4为本发明热源切换系统所组成阀门的逻辑框图;

图中标号为:区域锅炉房供热系统1、热电厂供热系统2、热源切换系统3、回水母管4、区域锅炉房供热设备10、锅炉房循环水泵组11、区域锅炉房供热管网室外回水管道12、区域锅炉房供热管网室外供水管道13、热电厂供热设备20、切换阀门30、汽水换热器21、减温减压器22、凝结水回收装置23、热电厂循环水泵组24、热电厂供热管网一次网回水管道25、热电厂供热管网一次网供水管道26、热水锅炉101、汽轮机组201、锅炉主蒸汽202、第一热水锅炉1011、第二热水锅炉1012、第一汽机凝汽器2011、第二汽机凝汽器2012、第一汽机抽汽2013、第二汽机抽汽2014、第一锅炉主蒸汽2021、第二锅炉主蒸汽2022、锅炉房阀门一102、锅炉房阀门二103、锅炉房阀门三104、锅炉房阀门四105、锅炉房供水母管阀106、热电厂阀门一203、热电厂阀门二204、热电厂阀门三205、热电厂阀门四206、热电厂阀门五207、热电厂阀门六208、热电厂阀门七209、热电厂阀门八210、热电厂阀门九211、热电厂阀门十212、、热电厂阀门十一213、热电厂阀门十四214、热电厂阀门十五215、热电厂阀门十六216、热电厂阀门十七217、热电厂阀门十二218、热电厂阀门十三219、切换阀一301、切换阀二302、切换阀三303、切换阀四304、切换阀五305、汽机凝气器通阀41。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明的第一方面,公开了一种热电厂与区域锅炉房耦合供热系统,包括区域锅炉房供热系统1、热电厂供热系统2、热源切换系统3;

如图2、图3所示,区域锅炉房供热系统1包括区域锅炉房供热设备10,区域锅炉房供热设备10包括热水锅炉101;热电厂供热系统2包括热电厂供热设备20,热电厂供热设备20包括汽轮机组201和锅炉主蒸汽202;

在一个具体的实施方案中,热电厂利用汽机乏汽与抽汽结合的模式形成高温水进行供热。在另一个具体的实施方案中,汽轮机组全部停运的工况下,热电厂利用减温减压后的主蒸汽作为热源进行供热。所述热电厂供热系统具有节约能源、改善环境、提高供热质量等优点。

区域锅炉房供热系统可采用热水锅炉或蒸汽锅炉等作为供热设备。该实施例中,区域锅炉房供热系统采用热水锅炉作为供热设备进行供热。区域锅炉房供热系统与热电厂供热系统相比,其造价成本较低、建设周期较短、供热范围更灵活。

如图4所示,热源切换系统3包括切换阀门30,热源切换系统3通过连通管路将区域锅炉房供热系统1与热电厂供热系统2连通,使热电厂与区域锅炉房耦合供热系统形成环状管网;

热电厂与区域锅炉房耦合供热系统包括常规供热模式以及异常供热模式;

热电厂与区域锅炉房耦合供热系统常规模式下,热源切换系统3为不启动状态,区域锅炉房供热系统1及热电厂供热系统2分别形成独立的供热系统,;

热电厂与区域锅炉房耦合供热系统异常供热模式下,热源切换系统3开启状态,区域锅炉房供热系统1与热电厂供热系统2连通,热电厂供热系统2的热源由区域锅炉房供热设备10提供,区域锅炉房供热系统1的热源由热电厂供热设备20提供。

可见,该实施例将热电厂供热系统以及区域锅炉房供热系统整合,当单一系统无法供热时,通过热源切换系统切换热源进行供热,进一步提高了热电厂以及锅炉房的供热能力,实现了多热源联合的供热系统。

在一个可选的实施例中,如图1至图4所示,区域锅炉房供热设备10包括至少一台热水锅炉101,热电厂供热设备20包括至少一组汽轮机组201、至少一台锅炉主蒸汽202,汽轮机组201由汽机凝汽器以及汽机抽汽组成;切换阀门30包括切换阀一301、切换阀二302、切换阀三303、切换阀四304、切换阀五305;

切换阀一301、切换阀二302、切换阀三303串联;和/或,切换阀一301、切换阀二302、切换阀四304串联;和/或,切换阀一301、切换阀二302、切换阀五305串联;

根据城镇供热需求,热电厂供热系统可设置多台汽轮机组和多台锅炉主蒸汽作为供热设备,区域锅炉房供热系统可设置多台热水锅炉作为供热设备。多台供热设备可保障供热系统的稳定供热,降低了单一系统无法供热的风险。

在一个具体的实施方方案中,如图1所示,热源切换系统3为不启动状态包括,切换阀一301、切换阀二302、切换阀四304为关闭状态,切换阀三303、切换阀五305为开启状态;

在热源切换系统的不启动状态下,经过热电厂供热设备加热的高温水通过切换阀三和切换阀五后进入下一工作站,经过区域锅炉房供热设备加热的高温水并不通过热源切换系统的切换阀门。

当热电厂与区域锅炉房耦合供热系统在常规模式下,如图2、图3所示,热电厂供热系统2的热源由汽轮机组201或锅炉主蒸汽202提供,区域锅炉房供热系统1的热源由热水锅炉101提供。

热电厂与区域锅炉房耦合供热系统的常规模式下,热电厂供热系统通常由汽轮机组提供热源。

在一个可选的实施例中,如图2、图3所示,当热电厂与区域锅炉房耦合供热系统在常规供热模式下,热电厂供热系统2的热源由汽轮机组201或锅炉主蒸汽202提供,区域锅炉房供热系统1的热源由热水锅炉101提供,常规供热模式包括:

当汽轮机组201至少一组正常运行时,所述热电厂供热系统2热源由正常运行的汽轮机组201提供;

在一个具体实施方案中,当热电厂供热系统具有多组汽轮机组用于供热,其中至少一组汽轮机组可正常运行时,也就是说,一部分汽轮机组停运时,可由正常运行的汽轮机组供热。

如图2所示,当汽轮机组201全部停运,同时至少一台锅炉主蒸汽202正常运行时,热电厂供热系统2热源由正常运行的锅炉主蒸汽202提供,锅炉主蒸汽202产生的蒸汽经减温减压向热电厂供热系统2提供热负荷;

在一个具体实施方案中,极端情况下,当热电厂供热系统的多组汽轮机组由于各种原因全部无法运行时,可由正常运行的锅炉主蒸汽供热。也就是说,即使汽轮机组全部停运,热电厂供热系统依然可能由系统内进行供热。其中,当锅炉主蒸汽供热时,从锅炉主蒸汽产生的蒸汽还需经过减温减压处理。

如图1、图3所示,热电厂供热系统2与切换阀三303、切换阀五305形成独立供热系统。

热电厂与区域锅炉房耦合供热系统的常规供热模式下,经热电厂供热系统的高温水经过切换阀三、切换阀五后,进入下一工作站。

在一个可选的实施例中,如图1所示,热电厂与区域锅炉房耦合供热系统还包括回水母管4,回水母管4通向热电厂供热管网一次网回水管道25以及区域锅炉房供热管网室外回水管道12,回水母管4上设置汽机凝汽器通阀41;

切换阀一301设置在回水母管4上,与汽机凝气器通阀41串联,汽机凝汽器通阀41为常关状态。

在一个具体实施方案中,通过回水母管热电厂供热系统与区域锅炉房供热系统的回水管道互相连通,也就是将热电厂供热管网一次网回水管道与区域锅炉房供热管网室外回水管道连通。汽机凝汽器通阀的常关状态意味着热电厂与区域锅炉房耦合供热系统的常规供热模式下,所述汽机凝汽器通阀为关闭状态。

在一个可选的实施例中,如图1所示,区域锅炉房供热系统1包括锅炉房供水母管阀106,锅炉房供水母管阀106为常开状态,锅炉房供水母管阀106与热源切换系统3连接;

锅炉房供水母管阀的常开状态意味着,热电厂与区域锅炉房耦合供热系统的常规供热模式下,锅炉房供水母管阀为开启状态。

锅炉房供水母管阀106与切换阀一301、切换阀四304、切换阀五305串联;和/或,锅炉房供水母管阀106与切换阀二302、切换阀三303、切换阀四304、切换阀五305串联;

当热水锅炉101至少一台正常运行时,热电厂与区域锅炉房耦合供热系统为常规供热模式,区域锅炉房供热系统1热源由正常运行的热水锅炉101提供,区域锅炉房供热系统1与锅炉房供水母管阀106之间形成独立供热系统。

在一个具体的实施方案中,热电厂与区域锅炉房耦合供热系统的常规供热模式下,区域锅炉房供热系统的高温水经过锅炉房供水母管阀后,进入下一工作站。

在一个可选的实施例中,热电厂与区域锅炉房耦合供热系统异常供热模式下,所述热源切换系统3启动状态,异常供热模式包括:

如图1所示,当热电厂供热设备20全部停运时,热电厂供热系统2的热源由热水锅炉101提供,锅炉房供水母管阀106、切换阀三303为关闭状态,汽机凝汽器通阀41、切换阀一301、切换阀二302、切换阀四304、切换阀五305为开启状态,热电厂供热系统2与区域锅炉房供热系统1处于连通状态;

当区域锅炉房供热设备10全部停运时,区域锅炉房供热系统1的热源由汽轮机组201或锅炉主蒸汽202提供,所述锅炉房供水母管阀106、切换阀二302为关闭状态,所述汽机凝汽器通阀41、切换阀一301、切换阀三303、切换阀四304、切换阀五305为开启状态,热电厂供热系统2与区域锅炉房供热系统1处于连通状态。

在一个具体的实施方案中,热电厂与区域锅炉房耦合供热系统的异常模式为单一系统无法正常供热的状态。极端情况下,热电厂供热设备20全部无法运行时,热电厂供热系统2无法再系统内自行供热。此时,开启切换阀一301、汽机凝汽器通阀41,将热电厂供热回水经过回水母管4通向区域锅炉房供热管网室外回水管道12。关闭锅炉房供水母管阀106、切换阀三303,供热回水经过热水锅炉101的加热之后,经过切换阀二302分流,其中部分高温水再经过切换阀四304进入区域锅炉房供热系统的下一工作站,另一部分高温水再经过切换阀五305进入热电厂供热系统的下一工作站。

在一个可选的实施例中,如图1、图3所示,热电厂供热设备20包括汽轮机组201以及锅炉主蒸汽202,汽轮机组201包括两组,汽机凝汽器包括第一汽机凝汽器2011、第二汽机凝汽器2012,汽机抽汽包括第一汽机抽汽2013、第二汽机抽汽2014,锅炉主蒸汽202包括第一锅炉主蒸汽2021、第二锅炉主蒸汽2022,区域锅炉房供热设备10的热水锅炉101包括第一热水锅炉1011、第二热水锅炉1012,热电厂供热设备20以及区域锅炉房供热设备10均由若干阀门控制;

上一实施例的基础之上,在一个具体的实施方案中,热电厂供热设备包含两组汽轮机组、两台锅炉主蒸汽,区域锅炉房供热设备包含两台热水锅炉。其中,汽轮机组包含两台汽机凝汽器与两台汽机抽汽。汽轮机组的汽机抽汽通过抽取部分蒸汽为换热设备提供汽源,当汽轮机组无法运行时,锅炉主蒸汽也可为换热设备提供备用汽源。

如图1所示,第一汽机凝汽器2011与第一汽机抽汽2013串联,第二汽机凝汽器2012与第二汽机抽汽2014串联;

因汽机凝汽器与汽机抽汽串联,所以当汽机凝汽器或汽机抽汽任一设备无法运行时,均会导致另一汽机凝汽器或汽机抽汽无法运行,导致对应的汽轮机组无法运行。

第一热水锅炉1011和第二热水锅炉1012并联,第一热水锅炉1011由锅炉房阀门一102、锅炉房阀门二103控制,第二热水锅炉由锅炉房阀门三104、锅炉房阀门四105控制;

第一汽机凝汽器2011与第二汽机凝汽器2012并联,第一汽机凝汽器2011由热电厂阀门一203、热电厂阀门二204、热电厂阀门三205、热电厂阀门四206控制,第二汽机凝汽器2012由热电厂阀门五207、热电厂阀门六208、热电厂阀门七209、热电厂阀门八210控制;

第一汽机抽汽2013和第二汽机抽汽2014并联,第一汽机抽汽2013由热电厂阀门九211控制,第二汽机抽汽2014由热电厂阀门十212控制;

第一锅炉主蒸汽2021和第二锅炉主蒸汽2022并联,第一锅炉主蒸汽2021由热电厂阀门十四213控制,第二锅炉主蒸汽2022由热电厂阀门十五214控制。

如图3所示,热电厂供热系统2还包括汽水换热器21、减温减压器22、凝结水回收装置23、热电厂循环水泵组24,汽水换热器21、减温减压器22由若干阀门控制;

具体的,如图1所示,汽水换热器21由热电厂阀门十一213、热电厂阀门十二218、热电厂阀门十三219控制;减温减压器22由热电厂阀门十六216、热电厂阀门十七217控制。其中,热电厂阀门十三219常开,凝结水回收装置23将汽水换热器21的蒸汽放热产生的高温凝结水收集,进行充分地回收利用。

在一个具体的实施方案中,如图1、图3所示,当热电厂供热系统2的热源由锅炉主蒸汽202提供时,锅炉主蒸汽202产生的蒸汽经过减温减压器22后向热电厂供热系统2提供所需热负荷;

汽水换热器21一端与汽轮机组201连接,另一端与热电厂循环水泵组24连接,热电厂循环水泵组24另一端通向热电厂供热管网一次网供水管道26;减温减温减压器22一端与锅炉主蒸汽202连接,另一端与汽水换热器21连接;凝结水回收装置23一端与汽水换热器21连接,另一端与第一汽机凝汽器2011、第二汽机凝汽器2012连接;

如图1、图2所示,区域锅炉房供热系统1还包括锅炉房循环水泵组11,锅炉房循环水泵组11一端与热水锅炉101连接,另一端通向区域锅炉房供热管网室外供水管道13。

在热电厂与区域锅炉房耦合供热系统的常规模式下,热电厂供热回水经汽机凝汽器进行加热,汽机抽汽抽出部分蒸汽提供至汽水换热器,汽水换热器将加热的高温水瞬间变为可供暖的热水,再经过热电厂循环水泵组加压后至热电厂供热管网一次网供水管道。当汽轮机组全部无法运行时,汽水换热器的汽源可由锅炉主蒸汽提供,锅炉主蒸汽的蒸汽经过减温减压后进入汽水换热器。

在热电厂与区域锅炉房耦合供热系统的常规模式下,区域锅炉房高温水供热管网回水在热水锅炉进行吸热后,经过锅炉房循环水泵组加压后至区域锅炉房供热管网室外供水管道。

具体的,热电厂供热管网一次网回水管道的回水温度以及区域热水锅炉房供热管网室外回水管道的回水温度可取60度或更低一些。热电厂供热管网一次网供水管道的供水温度以及区域锅炉房供热管网室外供水管道的供水温度可达110度到130度。

本发明第二方面公开了一种热电厂与区域锅炉房耦合供热方法,应用于热电厂与区域锅炉房耦合供热系统中,该热电厂与区域锅炉房耦合供热系统包括区域锅炉房供热系统1、热电厂供热系统2、热源切换系统3,区域锅炉房供热系统1包括区域锅炉房供热设备10,热电厂供热系统2包括热电厂供热设备20;具体的,该热电厂与区域锅炉房耦合供热方法包括常规供热方法以及异常供热方法;

常规供热方法包括不启动所述热源切换系统3,使区域锅炉房供热系统1及热电厂供热系统2分别形成独立的供热系统,热电厂供热系统2的热源由热电厂供热设备20提供,区域锅炉房供热系统1的热源由区域锅炉房供热设备10提供;

异常供热方法包括启动热源切换系统3,使区域锅炉房供热系统1与热电厂供热系统2连通,热电厂供热系统2热源由区域锅炉房供热设备10提供,区域锅炉房供热系统1热源由热电厂供热设备20提供。

采用本公开实施例提供的热电厂与区域锅炉房耦合供热方法,通过常规供热方法与异常供热方法,提高了整体供热系统的供热能力,不仅能在单一系统内供热,也可以跨越单一系统,切换不同热源来进行供热。其中,单一系统指的是热电厂供热系统或区域锅炉房供热系统。

本发明第三方面公开了另一种热电厂与区域锅炉房耦合供热方法,在上一实施例的基础之上,该方法包括常规供热方法以及异常供热方法;

常规供热方法包括不启动热源切换系统3,使区域锅炉房供热系统1及热电厂供热系统2分别形成独立的供热系统,热电厂供热系统2的热源由热电厂供热设备提供20,区域锅炉房供热系统1的热源由区域锅炉房供热设备10提供;

异常供热方法包括启动热源切换系统3,使区域锅炉房供热系统1与热电厂供热系统2连通,热电厂供热系统2热源由区域锅炉房供热设备10提供,区域锅炉房供热系统1热源由热电厂供热设备提供20;

其中,不启动热源切换系统3方法包括:关闭切换阀一301、切换阀二302、切换阀四304,开启切换阀三303、切换阀五305;

其中,常规供热方法用于:

当热电厂供热设备20正常运行时,热电厂供热系统2热源由汽轮机组201提供,开启热电厂供热设备20的汽轮机组201以及汽水换热器21相应阀门,关闭锅炉主蒸汽202以及减温减压器22相应阀门,热电厂供热高温水经过汽水换热器21梯级加热后,经过切换阀三303、切换阀五305进入热电厂循环水泵组24加压,之后进入热电厂供热管网一次网供水管道26,此时,热电厂供热系统2为初始运行状态;

当区域锅炉房供热设备10正常运行时,区域锅炉房供热系统1热源由热水锅炉202提供,开启区域锅炉房供热设备10的热水锅炉101相应阀门,开启锅炉房供水母管阀106,区域锅炉房供热高温水经过锅炉房供水母管阀106进入锅炉房循环水泵组11加压,之后进入区域锅炉房供热管网室外供水管道13,此时,区域锅炉房供热系统1为初始运行状态。

当热电厂供热设备20的部分汽轮机组201停运时,热电厂供热系统2热源由另一汽轮机组201提供,关闭停运设备相应阀门,待停运设备检修完毕后恢复初始运行状态;

当区域锅炉房供热设备10的部分热水锅炉101停运时,区域锅炉房供热系统1热源由另一热水锅炉101提供,关闭停运设备相应阀门,待停运设备检修完毕后恢复初始运行状态;

当热电厂供热设备20的全部汽轮机组201停运时,热电厂供热系统2热源由锅炉主蒸汽202提供,锅炉主蒸汽202产生的蒸汽经减温减压向热电厂供热系统2提供所需热负荷,当全部汽轮机组201停运,同时部分锅炉主蒸汽202停运时,热电厂供热系统2由可运行的另一锅炉主蒸汽202提供热源,锅炉主蒸汽202产生的蒸汽经减温减压向热电厂供热系统2提供所需热负荷,关闭停运设备相应阀门,打开锅炉主蒸汽202及减温减压器22相应阀门,待设备检修完毕后恢复初始运行状态。

通过本实施例的不启动热源切换系统方法以及常规供热方法,根据其需求可以选择单一系统内供热,使热电厂与区域锅炉房供热系统具备了灵活性,提高了单一系统内供热资源的利用率。其中,单一系统指的是热电厂供热系统或区域锅炉房供热系统。

本发明第四方面公开了又一种热电厂与区域锅炉房耦合供热方法,在上一实施例的基础之上,方法包括常规供热方法以及异常供热方法;

常规供热方法包括不启动热源切换系统3,使区域锅炉房供热系统1及热电厂供热系统2分别形成独立的供热系统,热电厂供热系统2的热源由热电厂供热设备20提供,区域锅炉房供热系统1的热源由区域锅炉房供热设备10提供;

异常供热方法包括启动热源切换系统3,使区域锅炉房供热系统1与热电厂供热系统2连通,热电厂供热系统2热源由区域锅炉房供热设备10提供,区域锅炉房供热系统1热源由热电厂供热设备20提供;

其中,启动热源切换系统3方法包括:开启切换阀一301、切换阀四304、切换阀五305,开启汽机凝汽器通阀41;

其中,异常供热方法用于:

当热电厂供热设备20全部停运时,热电厂供热系统2热源由区域锅炉房供热设备10提供,关闭热电厂供热设备20相应阀门,开启切换阀二302,关闭切换阀三303以及锅炉房供水母管阀106,热电厂供热回水经切换阀一301、汽机凝汽器通阀41通向区域锅炉房供热管网室外回水管道25,经区域锅炉房供热设备10加热的高温水经过切换阀二302、切换阀五305进入热电厂循环水泵组24进行加压,再进入热电厂供热管网一次网供水管道26,待停运设备检修完毕后恢复初始运行状态;

区域锅炉房供热系统1经切换阀二302、切换阀四304进入锅炉房循环水泵组11加压。

当区域锅炉房供热设备10全部停运时,区域锅炉房供热系统1热源由热电厂供热设备20提供,关闭区域锅炉房供热设备10相应阀门,关闭切换阀二302及锅炉房供水母管阀106,开启切换阀三303,区域锅炉房供热回水经切换阀一301、汽机凝汽器通阀41通向热电厂供热管网一次网回水管道25,由热电厂供热设备20加热的高温水经过切换阀三303、切换阀四304进入锅炉房循环水泵组11加压,再进入区域锅炉房供热管网室外供水管道13,待区域锅炉房供热设备10检修完毕后恢复初始运行状态。

通过本实施例的启动热源切换系统方法与异常供热方法,即使单一系统不满足供热条件,也可以达到供热的目的,提高了供热资源的利用率,提供了一种更加有效的供热方法。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

通过以上的实施例的具体描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存储器(Random Access Memory,RAM)、可编程只读存储器(Programmab l eRead-on l y Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasab l eProgrammab l eRead On l y Memory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One-t imeProgrammab l eRead-On l y Memory,OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(E l ectri ca l ly-Erasab l e Programmab l e Read-On ly Memory,EEPROM)、只读光盘(Compact D i sc Read-On ly Memory,CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是:本发明实施例公开的一种热电厂与区域锅炉房耦合供热系统及方法所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

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