一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统及运行方法与流程

本发明属于热电联产，涉及一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统及运行方法。

背景技术：

1、因地貌特点，许多资源分布不均衡，如西北地区煤炭资源丰富但是水资源匮乏，因此有较多的空冷燃煤发电机组建造在西北地区，随着全球气候环境变化，西北地区夏季气温也逐年增加，使得环境温度高于机组的设计温度，环境温度较高导致空冷岛换热效果变差，运行背压升高，机组的经济性变差，而北方地区在冬季对发电机组供热需求逐渐增加，使得建立的供热所需的换热器在夏季多闲置。

2、上述环境的影响以及大量的换热器在夏季闲置，使得机组的经济性不佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统及运行方法，以解决现有技术中在不同的地区，因环境温度的不同机组的经济性变差的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，包括中压汽轮机、尖峰换热器、乏汽换热器和强制通风尖峰冷却塔；

4、所述中压汽轮机排汽分为第一支路和第二支路，第二支路连接至低压汽轮机的蒸汽输入端，低压汽轮机的乏汽输出端分为第三支路、第四支路和第五支路；第三支路和第一支路汇合后和尖峰换热器的热侧工质入口连通；第四支路和乏汽换热器的热侧工质入口连通，第五支路连通至空冷岛烟气冷却器；

5、所述乏汽换热器的冷侧工质入口和热网回水连通，乏汽换热器的冷侧工质出口和尖峰换热器的冷侧工质入口连通，所述尖峰换热器的冷侧工质出口和热网供水连通；

6、所述乏汽换热器的冷侧工质入口同时和强制通风尖峰冷却塔的出口连通，尖峰换热器的冷侧工质出口同时和通风尖峰冷却塔的入口连通。

7、本发明的进一步改进在于：

8、优选的，所述第一支路上设置有第一控制阀，第三支路上设置有第二控制阀，第四支路上设置有第三控制阀。

9、优选的，所述乏汽换热器的冷侧工质入口管路上设置有热网循环泵和第四控制阀。

10、优选的，强制通风尖峰冷却塔的出口和乏汽换热器冷侧工质入口连接管路上设置有第七控制阀。

11、优选的，所述尖峰换热器的冷侧工质出口和热网供水的连接管路上设置有第五控制阀，所述尖峰换热器的冷侧工质出口和强制通风尖峰冷却塔为的入口连接管路上设置有第六控制阀。

12、优选的，所述尖峰换热器的冷侧工质出口和强制通风尖峰冷却塔为的入口连接管路上设置有尖峰冷却循环水泵。

13、优选的，所述尖峰换热器的热侧出口管路分为两个支路，一个支路连通至除氧器入口，一个支路和空冷岛烟气冷却器的出口汇合后共同连通至热井。

14、优选的，所述尖峰换热器和热井的连通管路上设置有第八控制阀。

15、优选的，所述乏汽换热器的热侧工质出口汇入至尖峰换热器和热井的连通管路上。

16、一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统的运行方法，夏季时，所述低压汽轮机的乏汽在空冷岛烟气冷却器被冷却，同时在尖峰换热器和乏汽换热器中被尖峰冷却循环水冷却，所述尖峰冷却循环水在强制通风尖峰冷却塔内被冷却；

17、冬季时，热网回水在乏汽换热器被低压汽轮机的乏汽加热，然后进入尖峰换热器被中压汽轮机的排汽加热。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

19、本发明公开了一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，该系统将中压汽轮机、低压汽轮机、尖峰换热器、乏汽换热器和强制通风尖峰冷却塔结合起来，通过管路的连接设置，以及控制阀的调整，实现换热器的多用途利用。在夏季环境温度较高时，分流部分汽轮机乏汽进入换热器利用循环水冷却，减少了空冷岛的换热负荷，降低机组的运行背压，提高机组效率；在冬季有供热需求时，利用汽轮机乏汽和抽汽对外进行供热，减少并利用了部分冷源损失，提高能量利用率和机组效率。该系统可以稳定、高效的输出电热两种负荷，而且通过控制阀的调整实现换热器冬季、夏季用途切换，提高电厂设备利用率，以较优的投资解决夏季运行背压高于设计值以及冬季供暖的问题，在满足用户热、电需求的同时，提高燃煤发电机组效率及能源利用率。

20、本发明还公开了一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统的运行方法，该方法在夏季利用换热器对汽轮机乏汽进行冷却，降低机组的背压。系统通过控制阀的调整实现换热器冬季、夏季用途切换，提高电厂设备利用率，以较优的投资解决夏季运行背压高于设计值以及冬季供热的问题，满足用户热、电需求的同时，提高燃煤发电机组效率及能源利用率。该方法通过热网回水加热流程的配置优化，合理利用低压汽轮机乏汽余热和汽轮机抽汽热量，符合温度匹配，能级匹配，利用较低温度的热量满足供热需求，提高机组的能源利用率；

21、进一步的，通过尖峰冷却塔降低机组夏季运行被压，提高机组的效率和能量利用率；

技术特征：

1.一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，其特征在于，包括中压汽轮机、尖峰换热器(3)、乏汽换热器(4)和强制通风尖峰冷却塔(5)；

2.根据权利要求1所述的一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，其特征在于，所述第一支路(17)上设置有第一控制阀(8)，第三支路(19)上设置有第二控制阀(9)，第四支路(20)上设置有第三控制阀(10)。

3.根据权利要求1所述的一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，其特征在于，所述乏汽换热器(4)的冷侧工质入口管路上设置有热网循环泵(6)和第四控制阀(11)。

4.根据权利要求1所述的一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，其特征在于，强制通风尖峰冷却塔(5)的出口和乏汽换热器(4)冷侧工质入口连接管路上设置有第七控制阀(14)。

5.根据权利要求1所述的一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，其特征在于，所述尖峰换热器(3)的冷侧工质出口和热网供水的连接管路上设置有第五控制阀(12)，所述尖峰换热器(3)的冷侧工质出口和强制通风尖峰冷却塔为(5)的入口连接管路上设置有第六控制阀(13)。

6.根据权利要求1所述的一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，其特征在于，所述尖峰换热器(3)的冷侧工质出口和强制通风尖峰冷却塔为(5)的入口连接管路上设置有尖峰冷却循环水泵(7)。

7.根据权利要求1所述的一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，其特征在于，所述尖峰换热器(3)的热侧出口管路分为两个支路，一个支路连通至除氧器入口，一个支路和空冷岛烟气冷却器(2)的出口汇合后共同连通至热井。

8.根据权利要求7所述的一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，其特征在于，所述尖峰换热器(3)和热井的连通管路上设置有第八控制阀(15)。

9.根据权利要求8所述的一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统，其特征在于，所述乏汽换热器(4)的热侧工质出口汇入至尖峰换热器(3)和热井的连通管路上。

10.一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统的运行方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种匹配环境温度的空冷机组热电联产系统及运行方法，该系统将中压汽轮机、低压汽轮机、尖峰换热器、乏汽换热器和强制通风尖峰冷却塔结合起来，通过管路的连接设置，以及控制阀的调整，实现换热器的多用途利用。在夏季环境温度较高时，分流部分汽轮机乏汽进入换热器利用循环水冷却，减少了空冷岛的换热负荷，降低机组的运行背压，提高机组效率；在冬季有供热需求时，利用汽轮机乏汽和抽汽对外进行供热，减少并利用了部分冷源损失，提高能量利用率和机组效率。

技术研发人员：张延伟,张兴荣,麻玉龙,刘永鑫,曹亮,家应卓玛,贾志强,陈爆,杨凯旋
受保护的技术使用者：华能景泰热电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13