專利名稱：高效節能供暖方法及供暖系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及供暖技術領域，具體是指一種高效節能供暖方法及供暖系統。
背景技術：
我國供暖的熱源大部分來自熱電廠，熱電聯產是完善蒸汽動力循環、提高熱電廠燃料利用率的一項重要技術舉措，由于熱電聯產實現了能量的梯級利用，高品位的熱能用來發電，低品位的熱能用來供暖，減少了冷源損失，它將簡單朗肯循環的燃料利用率提高近一倍。熱電廠供暖一般采用背壓式汽輪機組或抽汽凝汽式汽輪機組，背壓式汽輪機沒有凝汽器，進入背壓式汽輪機組發電的蒸汽必須全部用于供熱，發電和供熱相互制約，必須要求有穩定可靠的熱負荷，發電功率完全由熱負荷來決定，只適合供應長期穩定的熱負荷。由于供暖熱負荷季節性較強，為保障熱電廠發電、供熱生產的靈活性，我國用于供暖的熱電廠幾乎全部選用抽汽凝汽式汽輪機組。如附圖I中所示即為一種傳統的選用抽汽凝汽式汽輪機組的供暖系統，因為有凝汽器，可以根據熱負荷的大小來決定用于供熱的抽汽流量。但同時由于冬季供暖時調節抽汽量較多，發電做了部分功的蒸汽全部用于供暖， 其熱效率非常高；但是抽汽凝汽式汽輪機組必須要有部分蒸汽進入凝汽器，而凝汽器依然采用電廠循環水冷卻系統中冷卻水進行冷卻，這部分蒸汽冷源損失大，因而熱效率很低。除此之外，目前熱電廠熱網循環泵以電動泵為主，存在電力耗量較大的問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種新的熱效率較高且能耗較低的高效節能供暖方法及供暖系統。本發明的技術解決方案是，首先提供如下一種高效節能供暖方法，包括抽汽凝汽式汽輪機、凝汽器、電廠循環水冷卻系統、熱網循環泵、熱網加熱器和低溫供熱網，在冬天進行供暖時所述的凝汽器的冷卻水采用低溫供熱網的回水作為冷媒介質，低溫供熱網的回水在凝汽器中進行第一次加熱。采用以上方案后，本發明在冬天供暖時采用低溫供熱網溫度較低的回水作為凝汽器的冷媒介質，避免了凝汽器的冷源損失并使得低溫供熱網的回水在凝汽器中先進行第一次加熱，提高了熱利用效率。作為改進，所述的熱網循環泵利用工業汽輪機進行拖動，工業汽輪機由抽汽凝汽式汽輪機的抽汽口抽得的蒸汽驅動。通過本改進，熱網循環泵利用從抽汽凝汽式汽輪機的抽汽口的抽汽來驅動工業汽輪機，再利用工業汽輪機來拖動熱網循環泵，利用蒸汽直接驅動，避免了電能的消耗。本發明的技術解決方案是還提供如下一種供暖系統，采用上述的高效節能供暖方法，所述的電廠循環水冷卻系統與低溫供熱網在分別通過管道接入凝汽器和熱網加熱器的同時，電廠循環水冷卻系統與低溫供熱網之間還通過管道設有切換閥門組，通過閥門組可使得凝汽器切換選擇使用電廠循環水冷卻系統或者低溫供熱網中的回水作為冷卻水。上述解決方案提供了一種供暖系統，所述的低溫供熱網可以將熱網加熱器供出的小流量高溫水根據用戶供暖需要降低溫度，并提高循環水量，在保證供暖效果的同時，可以將回水溫度降低到40°c左右，進一步利用凝汽器的冷源損失，提高凝汽器真空度，因此可在冬天供暖時采用低溫供熱網的回水作為凝汽器的冷媒介質，避免了凝汽器的冷源損失并使得低溫供熱網的回水在凝汽器中進行第一次加熱，提高了熱利用效率。作為優選，所述的切換閥門組包括閥門I、閥門II、閥門III和閥門IV，所述閥門I 和閥門II的一端分別連接在電廠循環水冷卻系統的出水管與低溫供熱網的回水管上而另一端均與凝汽器的冷卻水進水管連通，所述的閥門III和閥門IV—端均與凝汽器的冷卻水出水管連接而另一端并分別與電廠循環水冷卻系統的回水管和熱網加熱器的進水管連通。 本優選方案結構簡單，便于傳統線路的改造升級，成本較低，便于實施。作為改進，所述的切換閥門組還包括閥門V，所述的閥門V串接在凝汽器的冷卻水出水管與低溫供熱網的回水管之間。通過本改進，也可根據需要，在冬天供暖時可選擇是否使用凝汽器對低溫供熱網的回水進行第一次加熱。作為改進，所述的冷卻水進水管和冷卻水出水管之間還設有凝汽冷卻循環泵。通過本改進后可根據凝汽器循環水流量、流速的要求啟用或調整凝汽冷卻循環泵以控制凝汽器循環水流量。作為優選，所述的低溫供熱網包括回水管、流量控制閥、低溫供熱網循環泵、供暖用戶和供水管，所述流量控制閥跨接在低溫供熱網的供水管和回水管之間，低溫供熱網循環泵串接在供水管上。采用本優選方案后，通過流量控制閥可將低溫供熱網回水管中的部分水量送入供水管，在低溫供熱網循環泵的作用下，使用低溫度、大流量循環水向供暖用戶進行供熱，并使回水管溫度保持較低的溫度(40°C左右)。作為優選，采用上述改進的供暖方法，還包括工業汽輪機和減壓器，從所述的抽汽凝汽式汽輪機的抽汽口抽出的蒸汽一部分用來驅動工業汽輪機，另一部分經過減壓器減壓后與工業汽輪機的排汽一起進入熱網加熱器，所述的減壓器出氣口和工業汽輪機的，所述的工業汽輪機軸接拖動熱網循環泵。本優選方案提供了一種利用抽汽來驅動工業汽輪機并拖動熱網循環泵的管道連接方法，結構簡單，便于傳統管道線路的升級改造。
圖I為傳統的供暖系統管道連接示意圖。圖2為本發明中供暖系統的管道連接結構示意圖。圖中所示
I、抽汽凝汽式汽輪機，I. I、抽汽口，2、凝汽器,2. I、冷卻水進水管,2. 2、冷卻水出水管,
3、電廠循環水冷卻系統，3. I、出水管，3. 2、回水管，4、熱網循環泵，5、熱網加熱器，5. I、進水管，6、低溫供熱網，6. I、回水管，6. 2、流量控制閥，6. 3、低溫供熱網循環泵，6. 4、供暖用戶， 6. 5、供水管，7、切換閥門組，7. I、閥門I，7. 2、閥門II，7. 3、閥門III，7. 4、閥門IV，7. 5、閥門 V，8、工業汽輪機，9、減壓器，10、軟化水箱，11、熱網補水泵，12、疏水箱，13、疏水泵，14、除氧器，15、低壓加熱器，16、切換閥VI，17、凝汽冷卻循環泵。
具體實施例方式為便于說明，下面結合附圖，對發明高效節能供暖方法及供暖系統做詳細說明
一種高效節能供暖方法，包括抽汽凝汽式汽輪機I、凝汽器2、電廠循環水冷卻系統3、
熱網循環泵4、熱網加熱器5和低溫供熱網6，在冬天進行供暖時所述的凝汽器2的冷卻水系統采用熱網循環水作為冷媒介質，熱網循環水在凝汽器2中進行第一次加熱，所述的熱網循環泵4利用工業汽輪機進行拖動，工業汽輪機由抽汽凝汽式汽輪機I的抽汽口 I. I抽得的蒸汽驅動。如附圖2中所示，一種供暖系統，采用上述高效節能供暖方法，所述的電廠循環水冷卻系統3與回水管6. I、熱網加熱器5的進水管5. I分別通過管道接入凝汽器2和熱網加熱器5的同時，電廠循環水冷卻系統3與回水管6. I、熱網加熱器5的進水管5. I之間還通過管道設有切換閥門組7，通過閥門組7可使得凝汽器2切換選擇使用電廠循環水冷卻系統3或者回水管6. I作為冷卻水，所述的切換閥門組7包括閥門17. I、閥門117. 2、閥門 III7. 3、閥門IV7. 4和閥門V7. 5，所述閥門17. I和閥門117. 2的一端分別在電廠循環水冷卻系統3的出水管3. I與低溫供熱網6的回水管6. I上而另一端均與凝汽器2的冷卻水進水管2. I連通；所述的閥門III7. 3和閥門IV7. 4 一端均與凝汽器2的冷卻水出水管2. 2連接而另一端分別與電廠循環水冷卻系統3的回水管3. 2和熱網加熱器5的進水管5. I連通； 所述的閥門V7. 5串接在熱網加熱器5的進水管5. I與低溫供熱網6的回水管6. I之間；所述的冷卻水進水管2. I和冷卻水出水管2. 2之間還設有凝汽冷卻循環泵17。所述的低溫供熱網6包括回水管6. I、流量控制閥6. 2、低溫供熱網循環泵6. 3、供暖用戶6. 4和供水管6. 5，所述流量控制閥6. 2跨接在低溫供熱網的供水管6. 5和回水管 6. I之間，低溫供熱網循環泵6. 3串接在供水管6. 5上，通過流量控制閥6. 2可將低溫供熱網回水管6. I中的部分水量送入供水管6. 5，在低溫供熱網循環泵6. 3的作用下，低溫度、大流量循環水向供暖用戶6. 4供熱，使回水管溫度保持較低的溫度(40°C左右)。在本實施例中，還包括工業汽輪機8和減壓器9，從所述的抽汽凝汽式汽輪機I的抽汽口抽出的蒸汽一部分用來驅動工業汽輪機8，另一部分經過減壓器9減壓后與工業汽輪機8的排汽一起進入熱網加熱器5，所述的工業汽輪機8軸接拖動熱網循環泵4。根據上述實施例，在不需要供暖時，關閉閥門117. 2和閥門IV7. 4，打開閥門17. I 和閥門III7. 3，這時利用電廠循環水冷卻系統3中的冷卻循環水作為凝汽器2的冷卻水使用，此時抽汽凝汽式汽輪機I全部用來發電；在冬天來臨需要供暖時，可關閉閥門17. I、閥門III7. 3和閥門V7. 5，打開閥門117. 2和閥門IV7. 4，此時回水管中的回水作為凝汽器2的冷卻水使用并在凝汽器2中進行第一次加熱，然后利用熱網加熱器5進行第二次熱交換，在使用時還可根據凝汽器循環水流量、流速的要求啟用或調整凝汽冷卻循環泵17以控制凝汽器2的循環水流量。除此之外，在供暖時也可根據需要關閉閥門II7.2和閥門IV7.4，打開閥門17. I、閥門III7. 3和閥門V7. 5，這時利用電廠循環水冷卻系統3中的冷卻循環水作為凝汽器2的冷卻水使用，而供熱循環水依然同傳統的供暖方式相同僅在熱網加熱器5中進行熱交換。還應說明，上述實施例中僅對供暖系統的主要改進部分進行了表述，在供暖系統通常還包括軟化水箱10、熱網補水泵11、疏水箱12，疏水泵13，除氧器14，低壓加熱器15 等，但這些均為現有技術，因而在此對該部分現有技術內容不再詳細贅述。
在上述實施例中，對本發明的最佳實施方式做了描述，很顯然，在本發明的發明構思下，仍可做出很多變化，其他的連接管道也可根據需要進行閥門設置等。在此，應該說明， 在本發明的發明構思下所做出的任何改變都將落入本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種高效節能供暖方法，包括抽汽凝汽式汽輪機(I)、凝汽器(2)、電廠循環水冷卻系統(3)、熱網循環泵(4)、熱網加熱器(5)和低溫供熱網(6)，其特征在于在冬天進行供暖時所述的凝汽器(2)的冷卻水采用低溫供熱網(6)的回水作為冷媒介質，低溫供熱網(6)的回水在凝汽器(2)中進行第一次加熱。
2.根據權利要求I所述的高效節能供暖方法，其特征在于所述的熱網循環泵(4)利用工業汽輪機進行拖動，工業汽輪機由抽汽凝汽式汽輪機(I)的抽汽口(I. I)抽得的蒸汽驅動。
3.一種供暖系統，采用權利要求I提供的高效節能供暖方法，其特征在于所述的電廠循環水冷卻系統(3 )與低溫供熱網(6 )在分別通過管道接入凝汽器(2 )和熱網加熱器(5 ) 的同時，電廠循環水冷卻系統(3)與低溫供熱網(6)之間還通過管道設有切換閥門組(7)， 通過閥門組(7)可使得凝汽器(2)切換選擇使用電廠循環水冷卻系統(3)或者低溫供熱網(6)中的回水作為冷卻水。
4.根據權利要求3所述的供暖系統，其特征在于所述的切換閥門組(7)包括閥門I (7. I)、閥門 II (7. 2)、閥門 III (7. 3)和閥門 IV (7. 4)，所述閥門 I (7. I)和閥門 II (7. 2) 的一端分別連接在電廠循環水冷卻系統(3)的出水管(3. I)與低溫供熱網(6)的回水管 (6. I)上而另一端均與凝汽器(2)的冷卻水進水管(2. I)連通，所述的閥門III (7. 3)和閥門IV (7. 4) —端均與凝汽器(2)的冷卻水出水管(2. 2)連接而另一端并分別與電廠循環水冷卻系統(3)的回水管(3. 2)和熱網加熱器(5)的進水管(5. I)連通。
5.根據權利要求4所述的供暖系統，其特征在于所述的切換閥門組(7)還包括閥門V (7. 5)，所述的閥門V (7. 5)串接在凝汽器(2)的冷卻水出水管(2. 2)與低溫供熱網(6)的回水管(6. I)之間。
6.根據權利要求4所述的供暖系統，其特征在于所述的冷卻水進水管(2.I)和冷卻水出水管(2. 2)之間還設有凝汽冷卻循環泵(17)。
7.根據權利要求3至6所述的供暖系統，還采用權利要求2所述的供暖方法，其特征在于還包括工業汽輪機(8)和減壓器(9)，從所述的抽汽凝汽式汽輪機(I)的抽汽口抽出的蒸汽一部分用來驅動工業汽輪機(8)，另一部分經過減壓器(9)減壓后與工業汽輪機(8) 的排汽一起進入熱網加熱器(5)，所述的工業汽輪機(8)軸接拖動熱網循環泵(4)。
8.根據權利要求3至6所述的供暖系統，其特征在于所述的低溫供熱網(6)包括回水管(6. I)、流量控制閥(6. 2)、低溫供熱網循環泵(6. 3)、供暖用戶(6. 4)和供水管(6. 5)，所述流量控制閥(6. 2)跨接在低溫供熱網的供水管(6. 5)和回水管(6. I)之間，低溫供熱網循環泵(6. 3)串接在供水管(6. 5)上。
全文摘要
本發明提供了一種高效節能供暖方法及其供暖系統，包括抽汽凝汽式汽輪機、凝汽器、電廠循環水冷卻系統、熱網循環泵、熱網循環加熱器和低溫供熱網，在冬天進行供暖時所述的凝汽器的冷卻水系統采用低溫供熱網的回水作為冷媒介質，低溫供熱網的回水在凝汽器中進行第一次加熱，與上述供暖方法相配的供暖系統中，所述的電廠循環水冷卻系統與低溫供熱網在分別通過管道接入凝汽器和熱網加熱器的同時，電廠循環水冷卻系統與低溫供熱網之間還通過管道設有切換閥門組，通過閥門組可使得凝汽器切換選擇使用電廠循環水冷卻系統或者低溫供熱網的回水作為冷卻水。本發明高效節能供暖方法及其供暖系統具有熱效率較高且能耗較低的優點。
文檔編號F01K17/02GK102607088SQ201210087379
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月29日 優先權日2012年3月29日
發明者劉學冰, 苗因德, 郝敬武 申請人:兗州煤業股份有限公司, 山東華聚能源股份有限公司