高中压联合供热系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及热电联供领域，具体地涉及一种高中压联合供热系统及一种高中压联合供热系统的运行方法。

背景技术

随着“双碳”目标的提出，我国新能源机组装机容量快速增加，将逐步构建以新能源为主体的新型电力系统，火电机组也将逐步由主力电源向深度调峰电源转变。热电联产是煤炭高效利用的重要手段，在节能减排方面具有显著优势，将成为未来火电机组转型发展重要方向。热电联产机组的供热分为居民采暖供热与工业供热。采暖供热有抽汽供热、低品位热能分级供热和热泵余热回收供热等比较完善的供热体系。工业供热特别是化工行业需求的高参数供热(2.3～6.0MPa，320～420℃)，目前普遍采用抽汽(如主蒸汽、一抽、再热蒸汽)减温减压供热方案。

对于工业供热中目前普遍采用的更高能级抽汽(如主蒸汽)减温减压供热方案而言，由于采用压力或温度等级更高的抽汽点的抽汽，再进行减温减压后供热用户使用，导致系统

综上所述，现有技术中的供热方案在大流量供热且频繁调峰工况下无法灵活调整，导致热电联产机组供热工况下电负荷受限，同时常规中调门节流参调供热方式引起中压缸效率降低从而导致整体供热经济性不高，造成能源和资源的浪费。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种高中压联合供热系统及其运行方法，以解决现有技术的供热方案在大流量供热工况下无法灵活调整，导致整体供热经济性不高，造成能源和资源的浪费的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种高中压联合供热系统，应用于热电联产机组，所述系统包括：高压缸、中压缸、柔性烟气再热系统、再热蒸汽系统、高压供热联箱、中压供热联箱和高压加热器；高压缸的排汽端分别与再热蒸汽系统的输入端和柔性烟气再热系统的输入端连通，再热蒸汽的输入端还与中压缸排汽端连通，再热蒸汽系统的输出端分别与高压加热器的输入端和中压供热联箱连通，柔性烟气再热系统的输出端分别与中压缸的进汽端和高压供热联箱连通；

高压缸用于产生零抽蒸汽、一抽供热蒸汽和冷再蒸汽，并将冷再蒸汽输送至柔性烟气再热系统；

在系统处于高电负荷供热工况时，高压缸还用于将一抽供热蒸汽输送至柔性烟气再热系统，并将冷再蒸汽输送至再热蒸汽系统；

中压缸用于产生三抽蒸汽，并将三抽蒸汽输送至再热蒸汽系统；

柔性烟气再热系统用于在将一抽供热蒸汽进行加热后输送至高压供热联箱，并将冷再蒸汽进行加热后输送中压缸；

再热蒸汽系统用于利用三抽蒸汽加热冷再蒸汽，并将加热后的冷再蒸汽输送至中压供热联箱，并将冷却后的三抽蒸汽输送至高压加热器。

可选地，在系统处于中电负荷供热工况时，高压缸还用于将零抽蒸汽输送至柔性烟气再热系统，并将冷再蒸汽输送至再热蒸汽系统；柔性烟气再热系统还用于在将零抽蒸汽进行加热后输送至高压供热联箱，并在将冷再蒸汽进行加热后输送至中压缸；再热蒸汽系统还用于将冷再蒸汽输送至中压供热联箱。

可选地，在系统处于低电负荷供热工况时，高压缸还用于将零抽蒸汽输送至柔性烟气再热系统，并将一抽供热蒸汽输送至再热蒸汽系统；柔性烟气再热系统还用于在将零抽蒸汽进行加热后输送至高压供热联箱，并在将冷再蒸汽输送至中压缸；再热蒸汽系统还用于在将一抽供热蒸汽进行加热后输送至中压供热联箱。

可选地，在系统处于纯凝工况时，柔性烟气再热系统还用于在将冷再蒸汽加热后输送至中压缸。

可选地，所述系统还包括：高压供热切换系统和中压供热切换系统；高压供热切换系统的输入端分别与高压缸的零抽排汽端、高压缸的一抽供热排汽端和高压缸排汽端连通，高压供热切换系统的输出端与柔性烟气再热系统的输入端连通，柔性烟气再热系统的输入端还与高压缸的冷再排汽端连通，柔性烟气再热系统的输出端分别与中压缸和高压供热联箱连通，中压供热切换系统的输入端分别与高压缸的一抽供热排汽端和高压缸的冷再排汽端连通，中压供热切换系统的输出端与再热蒸汽系统的输入端连通，再热蒸汽系统的输入端还与中压缸的三抽排汽端连通，再热蒸汽系统的输出端分别与高压加热器的输入端和中压供热联箱连通；

在系统处于高电负荷供热工况时，高压缸通过高压供热切换系统将一抽供热蒸汽输送至柔性烟气再热系统，以及通过中压切换系统将冷再蒸汽输送至再热蒸汽系统；

在系统处于中电负荷供热工况时，高压缸通过高压供热切换系统将零抽蒸汽输送至柔性烟气再热系统，以及通过中压供热切换系统将冷再蒸汽输送至再热蒸汽系统；

在系统处于低电负荷供热工况时，高压缸通过高压供热切换系统将零抽蒸汽输送至柔性烟气再热系统，以及通过中压供热切换系统将一抽供热蒸汽输送至再热蒸汽系统。

可选地，高压供热切换系统包括：零抽至高压供热管路、一抽至高压供热管路和冷再至新增低温再热器管路；

零抽至高压供热管路的输入端、一抽至高压供热管路的输入端和冷再至新增低温再热器管路的输入端分别与高压缸的零抽排汽端、一抽供热排汽端和冷再供热排汽端连通。

可选地，柔性烟气再热系统包括：冷再至原低温再热器管路、新增低温再热组件、原低温再热组件、末级再热组件、高压供热管路和新增低温再热器至末级再热器管路；

冷再至原低温再热器管路的输入端与冷再至新增低温再热器管路的输入端连通，冷再至原低温再热器管路的输出端与原低温再热组件的输入端连通，末级再热组件的输入端与原低温再热组件的输出端和新增低温再热器至末级再热器管路的输出端连通，末级再热组件的输出端与中压缸连通，新增低温再热组件的输出端分别与新增低温再热器至末级再热器管路的输入端和高压供热管路的输入端连通，新增低温再热组件的输入端分别与零抽至高压供热管路的输出端、一抽至高压供热管路的输出端和冷再至新增低温再热器管路的输出端连通，高压供热管路的输出端与高压供热联箱连通。

可选地，中压供热切换系统包括：一抽至中压供热管路和冷再至中压供热管路；

一抽至中压供热管路的输入端与高压缸的一抽供热排汽端连通，冷再至中压供热管路的输入端与高压缸的冷再供热排汽端连通，一抽至中压供热管路的输出端和冷再至中压供热管路的输出端均与蒸汽换热器的输入端连通。

可选地，蒸汽再热系统包括：中压供热管路、蒸汽换热器、三抽至蒸汽换热器管路和蒸汽换热器至高压加热器管路；

蒸汽换热器的输入端分别与中压供热切换系统的输出端和三抽至蒸汽换热器管路的输出端连通，蒸汽换热器的输出端与蒸汽换热器至高压加热器管路的输入端和中压供热管路的输入端连通，三抽至蒸汽换热器管路输入端与中压缸的三抽排汽端连通，蒸汽换热器至高压加热器管路的输出端与高压加热器的输入端连通，中压供热管路的输出端与中压供热联箱连通。

在在本发明第二方面，本发明实施例还提供一种高中压联合供热方法，基于上述的高中压联合供热系统实现，所述方法包括：

当系统处于高电负荷下供热工况运行时，关闭零抽至高压供热管路、冷再至新增低温再热器管路、一抽至中压供热管路和新增低温再热器至末级再热器管路，开启一抽至高压供热管路、冷再至原低温再热器管路、冷再至中压供热管路、中压供热管路、三抽至蒸汽换热器管路、蒸汽换热器至3号高加管路和高压供热管路；

当系统处于中电负荷下供热工况运行时，关闭一抽至高压供热管路、冷再至新增低温再热器管路、一抽至中压供热管路和新增低温再热器至末级再热器管路，开启零抽至高压供热管路、冷再至原低温再热器管路、冷再至中压供热管路、中压供热管路、三抽至蒸汽换热器管路、蒸汽换热器至高压加热器管路和高压供热管路；

当系统处于低电负荷下供热工况运行时，关闭一抽至高压供热管路、冷再至新增低温再热器管路、冷再至中压供热管路和再热器至末级再热器管路，开启零抽至高压供热管路、一抽至中压供热管路、冷再至原低温再热器管路、中压供热管路、三抽至蒸汽换热器管路、蒸汽换热器至高压加热器管路和高压供热管路；

当系统处于纯凝工况运行时，关闭零抽至高压供热管路、一抽至高压供热管路、一抽至中压供热管路、冷再至中压供热管路、中压供热管路、三抽至蒸汽换热器管路、蒸汽换热器至高压加热器管路和高压供热管路，开启冷再至新增低温再热器管路、冷再至原低温再热器管路和再热器至末级再热器管路。

在本发明实施例中，高压供热系统通过零抽至高压供热管路、一抽至高压供热管路和新增低温再热器管路供热，中压供热系统通过一抽至中压供热管路和冷再至中压供热管路供热。在煤电频繁调峰运行时，通过灵活地切换供热汽源可有效保证供热的稳定性，而且高、中压供热管路的汽源均通过高压缸提供，能够避免常规中调门节流参调供热方式引起中压缸效率降低从而导致整体供热经济性不高以及能源和资源浪费的问题，再者柔性烟气再热系统通过合理分配蒸汽流量及适当投入喷水减温，能够在将高压供热蒸汽提升至额定供热温度的同时，实现供热和纯凝工况安全运行及无扰切换。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明第一实施例提供的高中压联合供热系统的运行示意图；

图2是本发明第二实施例提供的高中压联合供热系统的运行示意图；

图3是本发明第三实施例提供的高中压联合供热系统的运行示意图；

图4是本发明第四实施例提供的高中压联合供热系统的运行示意图。

附图标记说明

1、新增低温再热器；2、原低温再热器；

3、末级再热器；4、蒸汽换热器；

P1、零抽至高压供热管路；P2、一抽至高压供热管路；

P3、冷再至新增低温再热器管路；P4、一抽至中压供热管路；

P5、冷再至原低温再热器管路；P6冷再至中压供热管路；

P7、中压供热管路；P8、三抽至蒸汽换热器管路；

P9、蒸汽换热器至3号高加管路；P10、高压供热管路；

P11、新增低温再热器至末级再热器管路；

T1、零抽至高压供热电动闸阀；N1零抽至高压供热气动逆止阀；

V1、零抽至高压供热速关流量调节阀；

T2、一抽至高压供热电动闸阀；N2、一抽至高压供热气动逆止阀；

V2、一抽至高压供热速关流量调节阀；

T3、冷再至新增低温再热器电动闸阀；

N3、冷再至新增低温再热器气动逆止阀；

V3、冷再至新增低温再热器速关流量调节阀；

T4、一抽至中压供热电动闸阀；N4、一抽至中压供热气动逆止阀；

V4、一抽至中压供热速关流量调节阀；T5、冷再至中压供热电动闸阀；N5、冷再至中压供热气动逆止阀；

V5、冷再至中压供热速关流量调节阀；T6、高压供热电动闸阀；

N6、高压供热气动逆止阀；

N7、新增低温再热器至末级再热器气动逆止阀；

T7、新增低温再热器至末级再热器电动闸阀；N8、高排逆止阀；

T8、三抽至蒸汽换热器电动闸阀；

T9、蒸汽换热器至高加电动闸阀；

T10、中压供热电动闸阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

参照图1，本发明提供一种高中压联合供热系统，应用于热电联产机组，该系统包括：高压缸、中压缸、柔性烟气再热系统、再热蒸汽系统、高压供热联箱、中压供热联箱和高压加热器；高压缸的排汽端分别与再热蒸汽系统的输入端和柔性烟气再热系统的输入端连通，再热蒸汽的输入端还与中压缸三抽排汽端连通，再热蒸汽系统的输出端分别与高压加热器的输入端和中压供热联箱连通，柔性烟气再热系统的输出端分别与中压缸的进汽端和高压供热联箱连通；高压缸用于产生零抽蒸汽、一抽供热蒸汽和冷再蒸汽，并将冷再蒸汽输送至柔性烟气再热系统；在系统处于高电负荷供热工况时，高压缸还用于将一抽供热蒸汽输送至柔性烟气再热系统，并将冷再蒸汽输送至再热蒸汽系统；中压缸用于产生三抽蒸汽，并将三抽蒸汽输送至再热蒸汽系统；柔性烟气再热系统用于在将一抽供热蒸汽进行加热后输送至高压供热联箱，并将冷再蒸汽进行加热后输送中压缸；再热蒸汽系统利用三抽蒸汽加热冷再蒸汽，并将加热后的冷再蒸汽输送至中压供热联箱，并将冷却后的三抽蒸汽输送至高压加热器。

在一实施例中，在高中压联合供热系统处于中电负荷供热工况时，高压缸还用于将零抽蒸汽输送至柔性烟气再热系统，并将冷再蒸汽输送至再热蒸汽系统；柔性烟气再热系统还用于在将零抽蒸汽进行加热后输送至高压供热联箱，并在将冷再蒸汽进行加热后输送至中压缸；再热蒸汽系统还用于将冷再蒸汽输送至中压供热联箱。

在一实施例中，在高中压联合供热系统处于低电负荷供热工况时，高压缸还用于将零抽蒸汽输送至柔性烟气再热系统，并将一抽供热蒸汽输送至再热蒸汽系统；柔性烟气再热系统还用于在将零抽蒸汽进行加热后输送至高压供热联箱，并在将冷再蒸汽输送至中压缸；再热蒸汽系统还用于在将一抽供热蒸汽进行加热后输送至中压供热联箱。

在一实施例中，在高中压联合供热系统处于纯凝工况时，柔性烟气再热系统还用于在将冷再蒸汽加热后输送至中压缸。

在一实施例中，高中压联合供热系统还包括：高压供热切换系统和中压供热切换系统；高压供热切换系统的输入端分别与高压缸的零抽排汽端、高压缸的一抽供热排汽端和高压缸排汽端连通，高压供热切换系统的输出端与柔性烟气再热系统的输入端连通，柔性烟气再热系统的输入端还与高压缸的冷再供热排汽端连通，柔性烟气再热系统的输出端分别与中压缸和高压供热联箱连通，中压供热切换系统的输入端分别与高压缸的一抽供热排汽端和高压缸的冷再供热排汽端连通，中压供热切换系统的输出端与再热蒸汽系统的输入端连通，再热蒸汽系统的输入端还与中压缸的三抽排汽端连通，再热蒸汽系统的输出端分别与高压加热器的输入端和中压供热联箱连通；在系统处于高电负荷供热工况时，高压缸通过高压供热切换系统将一抽供热蒸汽输送至柔性烟气再热系统，以及通过中压切换系统将冷再蒸汽输送至再热蒸汽系统；在系统处于中电负荷供热工况时，高压缸通过高压供热切换系统将零抽蒸汽输送至柔性烟气再热系统，以及通过中压供热切换系统将冷再蒸汽输送至再热蒸汽系统；在系统处于低电负荷供热工况时，高压缸通过高压供热切换系统将零抽蒸汽输送至柔性烟气再热系统，以及通过中压供热切换系统将一抽供热蒸汽输送至再热蒸汽系统。

在一实施例中，高压供热切换系统包括：零抽至高压供热管路P1、一抽至高压供热管路P2和冷再至新增低温再热器管路P3；零抽至高压供热管路P1的输入端、一抽至高压供热管路P2的输入端和冷再至新增低温再热器管路P3的输入端分别与高压缸的零抽排汽端、一抽供热排汽端和冷再供热排汽端连通。

在一实施例中，高压供热切换系统还包括：第一阀门控制组件、第二阀门控制组件和第三阀门组控制件，第一阀门控制组件设置于零抽至高压供热管路P1上，第一阀门控制组件用于控制从高压缸的零抽排汽端排出至柔性烟气再热系统的零抽蒸汽的流量，第二阀门控制组件设置于一抽至高压供热管路P2上，第二阀门控制组件用于控制从高压缸的一抽供热排汽端排出至柔性烟气再热系统的一抽供热蒸汽的流量，第三阀门控制组件设置于冷再至新增低温再热器管路P3上，第三阀门控制组件用于控制从高压缸的冷再排汽端排出至柔性烟气再热系统的冷再蒸汽的流量。

具体地，参照图1，第一阀门控制组件包括：零抽至高压供热电动闸阀T1、零抽至高压供热气动逆止阀N1和零抽至高压供热速关流量调节阀V1，三者均设置于零抽至高压供热管路P1上，零抽至高压供热电动闸阀T1设置于靠近高压缸的一端，然后依次设置零抽至高压供热气动逆止阀N1和零抽至高压供热速关流量调节阀V1；第二阀门控制组件包括：一抽至高压供热电动闸阀T2、一抽至高压供热气动逆止阀N2和一抽至高压供热速关流量调节阀V2，三者均设置于一抽至高压供热管路P2，一抽至高压供热电动闸阀T2设置于靠近高压缸的一端，然后依次设置一抽至高压供热气动逆止阀N2和一抽至高压供热速关流量调节阀V2；第三阀门控制组件包括：冷再至新增低温再热器电动闸阀T3、冷再至新增低温再热器气动逆止阀N3和冷再至新增低温再热器速关流量调节阀V3，冷再至新增低温再热器电动闸阀T3设置于靠近高压缸的一端，然后依次设置冷再至新增低温再热器气动逆止阀N3和冷再至新增低温再热器速关流量调节阀V3。

在本实施例中，通过电动闸阀控制供热管路的通断，来实现频繁调峰运行下供热管路的灵活调整；通过逆止阀确保蒸汽供热管路中按照预定的方向流动，防止冷却或逆流现象发生，可以保持系统的稳定性，避免蒸汽逆流导致供热效果下降或使器件受到损害；通过流量调节阀的开度调节，可以实现对供热管路的精确控制和调节，提高其能效和供热质量。

在一实施例中，柔性烟气再热系统包括：冷再至原低温再热器管路P5、新增低温再热组件、原低温再热组件、末级再热组件、高压供热管路P10和新增低温再热器至末级再热器管路P11；冷再至原低温再热器管路P5的输入端与冷再至新增低温再热器管路P3的输入端连通，冷再至原低温再热器管路P5的输出端与原低温再热组件的输入端连通，末级再热组件的输入端与原低温再热组件的输出端和新增低温再热器至末级再热器管路P11的输出端连通，末级再热组件的输出端与中压缸连通，新增低温再热组件的输出端分别与新增低温再热器至末级再热器管路P11的输入端和高压供热管路P10的输入端连通，新增低温再热组件的输入端分别与零抽至高压供热管路P1的输出端、一抽至高压供热管路P2的输出端和冷再至新增低温再热器管路P3的输出端连通，高压供热管路P10的输出端与高压供热联箱连通。

在一实施例中，柔性烟气再热系统还包括：第六阀门控制组件和第七阀门控制组件，第六阀门控制组件设置于高压供热管路P10上，第六阀门控制组件用于控制从新增低温再热组件排出至高压供热联箱的零抽蒸汽或一抽供热蒸汽的流量，第七阀门控制组件设置于新增低温再热器至末级再热器管路P11上，第七阀门控制组件用于控制从新增低温再热组件排出至末级再热组件的冷再蒸汽的流量。

具体地，参照图1，第六阀门控制组件包括：高压供热电动闸阀T6和高压供热气动逆止阀N6，二者均设置于高压供热管路P10上，高压供热气动逆止阀N6设置于靠近高压供热联箱的一端，高压供热电动闸阀T6设置于远离高压供热联箱的一端；第七阀门控制组件包括：新增低温再热器至末级再热器气动逆止阀N7和新增低温再热器至末级再热器电动闸阀T7；二者均设置于新增低温再热器至末级再热器管路P11上，新增低温再热器至末级再热器气动逆止阀N7设置于靠近末再入口集箱的一端，新增低温再热器至末级再热器电动闸阀T7设置于远离末再入口集箱的一端。

在本实施例中，通过电动闸阀控制供热管路的通断，来实现频繁调峰运行下供热管路的灵活调整；通过逆止阀确保蒸汽供热管路中按照预定的方向流动，防止冷却或逆流现象发生，可以保持系统的稳定性，避免蒸汽逆流导致供热效果下降或使器件受到损害。

在一实施例中，中压供热切换系统包括：一抽至中压供热管路P4和冷再至中压供热管路P6；一抽至中压供热管路P4的输入端与高压缸的一抽供热排汽端连通，冷再至中压供热管路P6的输入端与高压缸的冷再排汽端连通，一抽至中压供热管路P4的输出端和冷再至中压供热管路P6的输出端均与蒸汽换热器4的输入端连通。

在一实施例中，中压供热切换系统还包括：第四阀门控制组件和第五阀门控制组件，第四阀门控制组件设置于一抽至中压供热管路P4上，第四阀门控制组件用于控制从高压缸的一抽供热排汽端排出至蒸汽再热系统的一抽供热蒸汽的流量，第五阀门控制组件设置于冷再至中压供热管路P6，第五阀门控制组件用于控制从高压缸的冷再排汽端排出至蒸汽再热系统的冷再蒸汽的流量。

具体地，参照图1，第四阀门控制组件包括：一抽至中压供热电动闸阀T4、一抽至中压供热气动逆止阀N4和一抽至中压供热速关流量调节阀V4，三者沿一抽至中压供热管路P4输送从高压缸的一抽供热排汽端输出的一抽供热蒸汽的方向依次设置于一抽至中压供热管路P4上；第五阀门控制组件包括：冷再至中压供热电动闸阀T5、冷再至中压供热气动逆止阀N5和冷再至中压供热速关流量调节阀V5，三者沿冷再至中压供热管路P6输送冷再蒸汽的方向依次设置于冷再至中压供热管路P6上。

在本实施例中，通过电动闸阀控制供热管路的通断，来实现频繁调峰运行下供热管路的灵活调整；通过逆止阀确保蒸汽供热管路中按照预定的方向流动，防止冷却或逆流现象发生，可以保持系统的稳定性，避免蒸汽逆流导致供热效果下降或使器件受到损害；通过流量调节阀的开度调节，可以实现对供热管路的精确控制和调节，提高其能效和供热质量。

在一实施例中，蒸汽再热系统包括：中压供热管路P7、蒸汽换热器4、三抽至蒸汽换热器管路P8和蒸汽换热器至高压加热器管路P9；蒸汽换热器4的输入端分别与中压供热切换系统的输出端和三抽至蒸汽换热器管路P8的输出端连通，蒸汽换热器4的输出端与蒸汽换热器至高压加热器管路P9的输入端和中压供热管路P7的输入端连通，三抽至蒸汽换热器管路P8输入端与中压缸的三抽排汽端连通，蒸汽换热器至高压加热器管路P9的输出端与高压加热器的输入端连通，中压供热管路P7的输出端与中压供热联箱连通。

在一实施例中，参照图1，蒸汽再热系统还包括：三抽至蒸汽换热器电动闸阀T8、蒸汽换热器至高加电动闸阀T9和中压供热电动闸阀T10，三抽至蒸汽换热器电动闸阀T8设置于三抽至蒸汽换热器管路P8上，蒸汽换热器至高加电动闸阀T9设置于蒸汽换热器至高压加热器管路P9上，中压供热电动闸阀T10设置于中压供热管路P7上；三抽至蒸汽换热器电动闸阀T8用于控制从中压缸的三抽排汽端排出至再热蒸汽系统的的三抽蒸汽的流量，蒸汽换热器至高加电动闸阀T9用于控制从蒸汽换热器4排出至高压加热器的三抽蒸汽的流量，中压供热电动闸阀T10用于控制从蒸汽换热器4排出至中压供热联箱的一抽供热蒸汽或冷再蒸汽的流量。

在本实施例中，通过在三抽至蒸汽换热器管路P8、蒸汽换热器至3号高加管路P9、中压供热管路P7上设置电动闸阀来控制其通断，增加供热系统的灵活性，提高其面对不同工况时的可调节性。

在一实施例中，新增低温组件包括依次连接的新增事故减温器、新增低再入口集箱、新增低温再热器1、新增低再出口集箱和新增低再出口减温器；原低温组件包括依次连接的原低再入口事故减温器、原低再入口集箱、原低温再热器2、原低再出口集箱和原低再出口减温器；末级再热组件包括依次连接的末再入口集箱、末级再热器3和末再出口集箱；新增事故减温器的输入端分别与零抽至高压供热管路P1的输出端、一抽至高压供热管路P2的输出端和冷再至新增低温再热器管路P3的输出端连通，新增低再出口减温器的输出端分别与新增低温再热器至末级再热器管路P11的输入端及高压供热管路P10的输入端连通，原低再入口事故减温器的输入端与冷再至原低温再热器管路P5的输出端连通，末再入口集箱的输入端分别连通新增低温再热器至末级再热器管路P11的输出端和原低再出口减温器的输出端，末再出口集箱输出端与中压缸输入端连通。

在本实施例中，通过在新增低温再热器1和原低温再热器2处均加入入口事故减温器、出口减温器、入口集箱和出口集箱，使得(事故)减温器在设备或系统温度升高超过安全限制时迅速降低温度，防止设备过热造成损坏或危险情况的发生。入口集箱和出口集箱将供热管路中的热传导介质分流至再热器的各个管道或换热器单元，而出口集箱将再热后的热传导介质集流并引导至下一阶段的供热管路，它们确保了热传导介质在再热器内部的合理分配和顺畅流动，提高了再热效率。

在一实施例中，冷再至原低温再热器管路P5上设置有高排逆止阀N8，相比普通逆止阀，高排逆止阀具有更高的启动压力，它能够承受较高的蒸汽压力并快速响应，防止逆流的发生，高排逆止阀具有较大的流道设计，能够容纳大流量的蒸汽通过，保证了系统的顺畅运行，且高排逆止阀在运行过程中，由于蒸汽流动的顺畅和较低的阻力，能够降低系统的压力降，提高系统的效率。

需要说明的是，新增低再出口减温器在纯凝工况下作用为保障末级再热器3受热面不超温，在供热工况下作用为调节高压供热蒸汽温度至额定供热参数。

在一实施例中，原低温再热器2相较于常规设计减少了部分立式受热面面积，新增低温再热器1设置于尾部烟道上方的立式低温过热器前，由此减少的吸热量由所述新增低温再热器1来吸收，为兼顾抽汽工况和纯凝工况，除采用中间级减温水作为调温手段外，通过减小末级再热器3的换热管管径，可提高管内介质质量流速以加强管子冷却效果，防止大量抽汽供热后末级再热器3内蒸汽流量降低导致的超温风险。

可理解的是，各供热管路上设置有阀门等可以控制管路通断的器件，以在不同的工况下灵活调整供热管路，实现供热效率以及能源利用率的提高。高压供热中，零抽至高压供热管路P1和一抽至高压供热管路P2任一连通即可，中压供热中，一抽至中压供热管路P4和冷再至中压供热管路P6任一连通即可。

需要说明的是，本发明的高压缸的零抽及一抽具有大流量抽汽供热能力，额定供热工况下总供热抽汽量占高压缸进汽流量比例最高可达30％。

零抽蒸汽是指大流量抽汽高压缸中靠近高压缸进汽端的第一级抽汽。

一抽供热蒸汽是指大流量抽汽高压缸中靠近高压缸排汽端的第一级抽汽。

冷再蒸汽是指从高压缸排汽端排出的蒸汽。

三抽蒸汽是指中压缸中靠近中压缸进汽端的第一级抽汽。

为了便于更好地理解，以下对高中压联合供热系统的工作原理进行详细说明：

一、当系统处于高电负荷下供热工况运行时，关闭零抽至高压供热管路P1、冷再至新增低温再热器管路P3、一抽至中压供热管路P4和新增低温再热器至末级再热器管路P11，开启一抽至高压供热管路P2、冷再至原低温再热器管路P5、冷再至中压供热管路P6、中压供热管路P7、三抽至蒸汽换热器管路P8、蒸汽换热器至3号高加管路P9和高压供热管路P10；

高压供热蒸汽流程：高压缸排出的一抽供热蒸汽依次经过一抽至高压供热管路P2、新增低温再热组件和高压供热管路P10为高压供热联箱供热；

中压供热蒸汽流程：高压缸排出的冷再蒸汽依次经过冷再至原低温再热器管路P5、冷再至中压供热管路P6、蒸汽换热器4和中压供热管路P7为中压供热联箱供热；中压缸排出的三抽蒸汽依次经过三抽至蒸汽换热器管路P8、蒸汽换热器4和蒸汽换热器至3号高加管路P9输送至高压加热器的输入端；

冷再蒸汽流程：高压缸排出的冷再蒸汽依次经过冷再至原低温再热器管路P5和原低温再热组件后进入末级再热组件，然后进入中压缸进行做功。

二、当系统处于中间电负荷下供热工况运行时，关闭一抽至高压供热管路P2、冷再至新增低温再热器管路P3、一抽至中压供热管路P4和新增低温再热器至末级再热器管路P11，开启零抽至高压供热管路P1、冷再至原低温再热器管路P5、冷再至中压供热管路P6、中压供热管路P7、三抽至蒸汽换热器管路P8、蒸汽换热器至3号高加管路P9和高压供热管路P10；

高压供热蒸汽流程：高压缸排出的零抽蒸汽依次经过零抽至高压供热管路P1、新增低温再热组件和高压供热管路P10为高压供热联箱供热；

中压供热蒸汽流程：高压缸排出的冷再蒸汽依次经过冷再至原低温再热器管路P5、冷再至中压供热管路P6、蒸汽换热器4和中压供热管路P7为中压供热联箱供热；

冷再蒸汽流程：高压缸排出的冷再蒸汽依次经过冷再至原低温再热器管路P5和原低温再热组件后进入末级再热组件，然后进入中压缸进行做功。

三、当系统处于低电负荷下供热工况运行时，关闭一抽至高压供热管路P2、冷再至新增低温再热器管路P3、冷再至中压供热管路P6和再热器至末级再热器管路P11，开启零抽至高压供热管路P1、一抽至中压供热管路P4、冷再至原低温再热器管路P5、中压供热管路P7、三抽至蒸汽换热器管路P8、蒸汽换热器至3号高加管路P9和高压供热管路P10；

高压供热蒸汽流程：高压缸排出的零抽蒸汽依次经过零抽至高压供热管路P1、新增低温再热组件和高压供热管路P10为高压供热联箱供热；

中压供热蒸汽流程：高压缸排出的一抽供热蒸汽依次经过一抽至中压供热管路P4、蒸汽换热器4和中压供热管路P7为中压供热联箱供热；

冷再蒸汽流程：高压缸排出的冷再蒸汽依次经过冷再至原低温再热器管路P5和原低温再热组件后进入末级再热组件，然后进入中压缸进行做功。

四、当系统处于纯凝工况运行时，关闭零抽至高压供热管路P1、一抽至高压供热管路P2、一抽至中压供热管路P4、冷再至中压供热管路P6、中压供热管路P7、三抽至蒸汽换热器管路P8、蒸汽换热器至3号高加管路P9和高压供热管路P10，开启冷再至新增低温再热器管路P3、冷再至原低温再热器管路P5和再热器至末级再热器管路P11；

冷再蒸汽流程1：高压缸排出的冷再蒸汽依次经过冷再至新增低温再热器管路P3、新增再热加热组件和新增低温再热器至末级再热器管路P11后进入末级再热组件，然后进入中压缸进行做功；

冷再蒸汽流程2：高压缸排出的冷再蒸汽蒸汽依次经过冷再至原低温再热器管路P5和原低温再热组件后进入末级再热组件，然后进入中压缸进行做功。

在本发明实施例中，高压供热系统通过零抽至高压供热管路P1和一抽至高压供热管路P2供热，中压供热系统通过一抽至中压供热管路P4和冷再至中压供热管路P6供热。在煤电频繁调峰运行时，通过灵活地切换供热汽源可有效保证供热的稳定性，而且高、中压供热管路的汽源均通过高压缸提供，能够避免常规中调门节流参调供热方式引起中压缸效率降低从而导致整体供热经济性不高以及能源和资源浪费的问题，再者柔性烟气再热系统通过合理分配蒸汽流量及适当投入喷水减温，能够在将高压供热蒸汽提升至额定供热温度的同时，实现供热和纯凝工况安全运行及无扰切换。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种高中压联合供热方法，基于上述的高中压联合供热系统实现，该方法包括：

需要说明的是，图中阀门内与其所在线路同向的三角为空白时，表示阀门呈打开状态，与其所在线路同向的三角填充为黑色时，表示阀门呈关闭状态。

当系统处于高电负荷下供热工况运行时，关闭零抽至高压供热管路P1、冷再至新增低温再热器管路P3、一抽至中压供热管路P4和新增低温再热器至末级再热器管路P11，开启一抽至高压供热管路P2、冷再至原低温再热器管路P5、冷再至中压供热管路P6、中压供热管路P7、三抽至蒸汽换热器管路P8、蒸汽换热器至3号高加管路P9和高压供热管路P10；

具体地，参照图1，在系统处于高电负荷供热工况运行时，高压供热蒸汽由一抽提供、中压供热蒸汽由冷再提供，开始供热时，打开高压供热电动闸阀T6、高压供热气动逆止阀N6，关闭新增低温再热器至末级再热器电动闸阀T7、新增低温再热器至末级再热器气动逆止阀N7，根据能级匹配的原则，高压供热优先选用一抽蒸汽，此时打开一抽至高压供热电动闸阀T2、一抽至高压供热气动逆止阀N2，用一抽至高压供热速关流量调节阀V2控制高压供热系统的压力为4.1MPa及抽汽流量；根据能级匹配的原则，中压供热优先选用冷再抽汽，打开冷再至中压供热电动闸阀T5、冷再至中压供热气动逆止阀N5，用冷再至中压供热速关流量调节阀V5控制中压供热系统的压力为2.3MPa及抽汽流量；三抽蒸汽通过三抽至蒸汽换热器管路P8进入蒸汽换热器4放热，并通过蒸汽换热器至3号高加管路P9进入高压加热器的输入端，以提高能源利用率。

在面对高电负荷供热工况时，调整高压供热用一抽蒸汽，中压供热为冷再抽汽，根据能级分配供热管路可以实现热能的有效利用。通过将热能按照压力、温度级别进行分配，可以使高品质热能用于高效利用，提高整体能源的利用效率，降低能源消耗和排放，提高整体供热经济性；在煤电频繁调峰运行新形势下，通过灵活地切换供热汽源可有效保证供热的稳定性。

当系统处于中电负荷下供热工况运行时，关闭一抽至高压供热管路P2、冷再至新增低温再热器管路P3、一抽至中压供热管路P4和新增低温再热器至末级再热器管路P11，开启零抽至高压供热管路P1、冷再至原低温再热器管路P5、冷再至中压供热管路P6、中压供热管路P7、三抽至蒸汽换热器管路P8、蒸汽换热器至高压加热器管路P9和高压供热管路P10；

具体地，参照图2中电负荷供热工况运行时，高压供热蒸汽由零抽提供、中压供热蒸汽由冷再提供，此时打开零抽至高压供热电动闸阀T1、零抽至高压供热气动逆止阀N1，用零抽至高压供热速关流量调节阀V1控制高压供热系统的压力为4.1MPa及抽汽流量；打开冷再至中压供热电动闸阀T5、冷再至中压供热气动逆止阀N5，用冷再至中压供热速关流量调节阀(V5)控制中压供热系统的压力为2.3MPa及抽汽流量。

在面对中间电负荷供热工况时，调整高压供热用零抽蒸汽，中压供热为冷再蒸汽，根据能级分配供热管路可以实现热能的有效利用。通过将热能按照压力、温度级别进行分配，可以使高品质热能用于高效利用，提高整体能源的利用效率，降低能源消耗和排放，提高整体供热经济性；在煤电频繁调峰运行新形势下，通过灵活地切换供热汽源可有效保证供热的稳定性。

当系统处于低电负荷下供热工况运行时，关闭一抽至高压供热管路P2、冷再至新增低温再热器管路P3、冷再至中压供热管路P6和再热器至末级再热器管路P11，开启零抽至高压供热管路P1、一抽至中压供热管路P4、冷再至原低温再热器管路P5、中压供热管路P7、三抽至蒸汽换热器管路P8、蒸汽换热器至高压加热器管路P9和高压供热管路P10；

具体地，参照图3低电负荷供热工况运行时，高压供热一抽压力不满足供热压力，中压供热冷再不满足供热压力，调整高压供热蒸汽由零抽提供、中压供热蒸汽由一抽提供，此时打开零抽至高压供热电动闸阀T1、零抽至高压供热气动逆止阀N1，用零抽至高压供热速关流量调节阀V1控制高压供热系统的压力为4.1MPa及抽汽流量；此时新增低温再热器1处于供热模式运行，加热高压供热汽源，利用新增低再出口减温器控制高压供热蒸汽温度为420℃，进行供热；打开一抽至中压供热电动闸阀T4、一抽至中压供热气动逆止阀N4，用一抽至中压供热速关流量调节阀V4控制供热流量和压力。各负荷工况中压供热汽源温度均低于额定供热温度320℃，利用三抽汽源通过蒸汽换热器4将中压供热蒸汽加热至320℃进行供热，蒸汽换热器4通过对三抽蒸汽热量进行回收来降低作为热源蒸汽的三抽的过热度，以此减小3号高加内部放热过程的

在面对低电负荷供热工况时，调整高压供热用零抽蒸汽，中压供热为一抽蒸汽，根据能级分配供热管路可以实现热能的有效利用。通过将热能按照压力、温度级别进行分配，可以使高品质热能用于高效利用，提高整体能源的利用效率，降低能源消耗和排放，提高整体供热经济性；在煤电频繁调峰运行新形势下，通过灵活地切换供热汽源可有效保证供热的稳定性。

当系统处于纯凝工况运行时，关闭零抽至高压供热管路P1、一抽至高压供热管路P2、一抽至中压供热管路P4、冷再至中压供热管路P6、中压供热管路P7、三抽至蒸汽换热器管路P8、蒸汽换热器至高压加热器管路P9和高压供热管路P10，开启冷再至新增低温再热器管路P3、冷再至原低温再热器管路P5和再热器至末级再热器管路P11。

具体地，参照图4，纯凝工况运行时，柔性烟气再热系统将低温再热器分两部分运行，供热和纯凝工况可实现无扰切换运行，供热工况运行时，冷再蒸汽只进入原低温再热器2加热，不进入新增低温再热器1受热面，新增低温再热器1受热面用来加热高压缸抽汽点的高压供热抽汽，该工况下高压供热抽汽流量最低为50t/h，在新增低温再热器1受热面前设置新增事故减温器，避免新增低温再热器1受热面超温，该受热面后设置新增低再出口减温器调节高压供热蒸汽的温度，调整好参数的蒸汽进入高压供热联箱向用户供汽；纯凝工况运行时，部分冷再蒸汽进入新增低温再热器1冷却该受热面，蒸汽经加热后进入末再入口集箱，其余的部分冷再蒸汽进入到原低温再热器2加热后也进入末再入口集箱，两股蒸汽在末再入口集箱汇合后进入末级再热器3，继而进入中压缸做功，此工况下，通过新增事故减温器、原低再入口事故减温器可保证新增低温再热器1、原低温再热器2不超温，通过新增低再出口减温器、原低再出口减温器可保证末级再热器3不超温。

为了便于理解本发明，以下给出一完整的实施例进行说明：

在一具体地实施例中，某电厂2×670MW供热机组原设计机组电负荷带70％以上额定电负荷，从热再管道抽取4.1MPa，566℃，2×280.9t/h蒸汽与从冷再管道取4.56MPa，316℃，2×53.8t/h蒸汽混合，机组在630MW电负荷(94％额定电负荷)以下开始关汽轮机中压调门才能满足压力要求并经减温对外供4.1MPa，420℃，2×241t/h的高压蒸汽，混合蒸汽再次经减压减温对外供2.5MPa，320℃，2×137t/h的中压蒸汽。由于采用了中调门节流参调的供热方式，随着中调阀开度的减小，中压缸效率急剧下降，特别是低负荷大抽汽量工况，中压缸效率已低于80％，严重影响机组的经济性，随着机组负荷的降低，因中调阀节流造成的中压缸效率降低，导致工业抽汽所带来的机组热耗与煤耗的收益减小甚至负增长；同时原设计供热工况要求机组运行在70％额定电负荷以上，致使机组调峰能力受限。考虑原系统在调峰灵活性、供热经济性方面的存在的短板，基于大流量供热抽汽高效高压缸技术，提出了本发明所述的适用于调峰工况下的灵活高中压联合供热系统，额定供热工况下提供200t/h高压供热蒸汽(4.1MPa，420℃)、140t/h中压供热蒸汽(2.3MPa，320℃)。

本实施例型额定供热工况经济性分析见下表：

由上表可知本发明所述的适用于调峰工况下的灵活高中压联合供热系统在48％-91％额定电负荷(323MW-612MW)区间运行时，能满足高压供热4.1MPa、420℃、200t/h，中压供热2.3MPa、320℃、140t/h的要求，调峰区间相较于原供热系统(供热工况要求运行在70％额定电负荷以上)大大拓宽，且可实现高压供热50-340t/h可调、中压供热0-340t/h可调，供热灵活性高。

由上表可知：额定供热工况时，在70％-80％额定电负荷之间的某个负荷点至91％额定电负荷区间采用如图1所示的运行方式：一抽抽汽作为高压供热蒸汽源、冷再抽汽作为中压供热蒸汽源；在60％-70％额定电负荷之间的某个负荷点至70％-80％额定电负荷之间的某个负荷点区间采用如图2所示的运行方式：零抽抽汽作为高压供热蒸汽源、冷再抽汽作为中压供热蒸汽源；在48％额定电负荷至60％-70％额定电负荷之间的某个负荷点区间采用如图3所示的运行方式：零抽抽汽作为高压供热蒸汽源、一抽抽汽作为中压供热蒸汽源。

基于原供热系统试验工况数据，本发明供热系统与原供热系统运行经济性对比分析情况见下表：

注：1.厂用电率取试验工况平均值4.5％，2.管道效率取99％，3.锅炉效率取试验值94％。

由上表可知：在相同供热工况下，本发明供热系统相较原供热系统加权供电煤耗降低20.28 g/kWh(其中14.00g/kWh为机组更换高效汽缸引起，6.28g/kWh为供热方式优化引起)，节能降碳效果明显；同时由于锅炉再热器采用柔性受热面技术可实现供热和纯凝工况的无扰切换，系统运行安全性高。

由上述举例可以看出，本系统可以满足不同调峰工况下供热需求，是一种灵活、高效的高中压联合供热系统。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

另外，在本申请实施例各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。