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发布时间:2024-08-09 点此:894次
热电厂外供热介质及方法
一
加热介质类型
在供热系统中,用于传递热能的中间介质称为加热介质。火力发电厂的外部加热介质为蒸汽和热水。
把加热介质从热源输送和分配到热用户的管路系统称为供热网(简称供热网)。以蒸汽为加热介质的供热网称为蒸汽供热网。以热水为加热介质的供热网称为热水供热网。水热网。
二
热电厂供热方式
火电厂对外供热的方式有两种,根据所采用的加热介质不同,一种是采用蒸汽对外供热,一种是采用热水对外供热。
(1)利用蒸汽提供外部热量
火力发电厂利用蒸汽向外界供应热量,通常采用直接供汽和间接供汽两种方式。
① 直接蒸汽供应
图4为火电厂直接供汽系统示意图,它利用压力为0.78~1.27MPa的汽轮机排汽或可调抽汽,通过蒸汽热网直接向热用户供热,热用户放出热量后,蒸汽凝结成水返回电厂。根据用户对凝结水回收的完善程度和凝结水的污染程度,凝结水的返回率在0%~100%范围内变化。
这种供汽方式因凝结水回收率较低,造成大量的工质和热量损失,增加了水处理设备的容量、设备投资和运行费用,同时也降低了火电厂的外供热能力。
②间接供汽
图5为火电厂外间接供汽系统示意图,它是采用专门的蒸汽发生器利用汽轮机可调抽汽量产生二次蒸汽,再将二次蒸汽供给热用户,间接供汽方式彻底避免了火电厂外工质损失,使火电厂供热系统复杂化kai云体育app官方,增加设备,加之蒸汽发生器传热端差较大(一般为15~20℃),降低了电厂的热经济性,比直接供汽多消耗燃料2%左右。
总体上,直接供汽比间接供汽热经济性高,系统较简单,加之随着化学水处理技术的提高,成本的降低,目前在我国直接供汽应用较为广泛,目前已很少采用。
(2)利用热水提供外部加热
火电厂供给的热水是由热网加热器利用汽轮机可调抽汽或排汽产生的,热网加热器分为基本加热器(承受基本热负荷)和峰值加热器(承受峰值热负荷)两种类型。
图6(a)为高参数双抽汽轮机原理热力系统图,网水先通过基本加热器用0.2~0.25MPa加热抽汽加热至110℃左右,若需要加大热网供水量,可通过可调工业抽汽(或减温减压后的新蒸汽)的峰值加热器进一步加热到所需的热网供水温度。
图6(b)为高参数抽汽背压供热汽轮机原理热力系统图,先利用汽轮机排汽通过基本加热器将网水加热到所需温度,若需进一步提高热网供水温度,则利用可调工业抽汽通过峰值加热器将热网中热水进一步加热到所需的热水供水温度。
为了提高火电厂的热经济性,提高热电发电率,采用不同压力抽汽进行有品质调节的热网加热已成为热网供热系统的发展趋势。多级基础热网加热器。
热网水首先进入安装在冷凝器内的加热管束进行初步加热,然后进入串联的两台基本加热器进行加热,最后进入峰值热水锅炉进行加热。
基本加热器在整个供暖期内运行,而峰值热水锅炉只在最冷日子的热负荷高峰时投入运行。
三
使用蒸汽和热水作为加热介质的比较
1、供热距离(热网半径):若采用蒸汽作为供热介质,供热距离一般为5~7km,而若采用热水作为供热介质,供热距离一般可达20~30km:供热的合理距离主要取决于供热网的热损失,当采用蒸汽作为供热介质时,热损失较为显著,蒸汽供热网压降约在每公里0.1-0.15MPa,当采用热水作为供热介质时,热损失较小,热水供热网温降约在每公里1℃,热水供热网热损失一般比蒸汽供热网小5%~10%甚至更多。
2.机组工作液损失
使用热水供暖可以将供暖抽汽中的凝结水全部回收,而使用蒸汽供暖凝结水返回率较低,且往往会受到污染,因此使用蒸汽供暖的机组工质损失较大。
3.加热调节性能
采用热水作为供热介质,很容易通过集中质、量调节满足用户需要,采用蒸汽作为供热介质,只能通过量调节或间歇调节来实现,热水热网蓄热量大,当热负荷急剧变化时kaiyun888注册,对电厂的冲击相对较轻,有利于节能和设备稳定运行,稳定性较差,需要较高的调节水平。
4. 用户适应性
蒸汽加热比热水加热适用范围广,不易引起热量分布不均匀,可用于一切热负荷,特别是发电用蒸汽及某些特殊加工工艺,必须使用蒸汽作为加热介质。蒸汽加热温度可以较高,对生产变化反应迅速。又利用了工质的冷凝热交换,因此用热设备传热面积小,投资少。热水用于加热时,相对温和。
5.投资成本
供热设施投资主要包括发电厂供热设备和热网管道的投资,热水供热网管径比蒸汽供热网小云开app官方入口下载,但需增加热网加热器和热网水泵的投资,而蒸汽供热网的投资还要考虑增加补水设施的投资。总之,在日供热供热网中,热水供热网的投资一般小于蒸汽供热网的投资。
6. 运营经济性
在满足同样热量需求的条件下,比较一下蒸汽供热网与热水供热网的经济运行。由于蒸汽供热的热损失大,相应的抽汽(或排汽)压力较高,必须充分利用高压蒸汽。热水供热可以分阶段供热,可以利用低压蒸汽。因此,热水供热的热电比蒸汽供热机组高。蒸汽供热的水处理费用较高,热水供热的费用较高。所消耗的电能较大,所以二者相比较,前者费用大于后者。
综上所述,热水加热比蒸汽加热热损失小,机组加热效果好,凝结水回收率高,有利于火电厂节省燃料。对火电厂建设和城市环境保护也较为有利,所以一般能用热水加热的地方都应尽量采用热水加热。目前国外已采用高温热水供热网,扩大了热水供热网的应用范围,具体做法是火电厂外供高温热水,对于需要蒸汽的热负荷,在用户处采用膨胀水箱或蒸汽发生器来获得蒸汽。
目前,我国供暖仍采用传统方式,即对采暖、通风、热水等热负荷采用热水作为加热介质,对工艺热负荷采用蒸汽作为加热介质。
火电厂供热管道系统及设备
一
火力发电厂供热管道系统
图8为热电厂向外供应热水的供热管道系统,该系统设有两台基本加热器和一台峰值加热器,两台基本加热器的水侧和蒸汽侧并联,峰值加热器基本加热器采用0.07~0.25MPa可调抽汽作为加热汽源,峰值加热器采用0.8~1.3MPa可调抽汽作为加热汽源。为了提高供热的可靠性,还设有减温减压装置,通过该装置可将锅炉新蒸汽经降温降压后直接供外。基本加热器的疏水经热网加热器疏水泵送至热回收系统,峰值加热器的疏水在重力作用下流入除氧器。热网加热器设有通向凝汽器的连续排气管道,以排出其中的不凝性气体,使加热器正常、经济地运行。
在供暖季,系统一般采用基本加热器向供暖用户供应90~110℃热水,在最冷月份可增设峰值加热器,满足供暖用户的需求。
二
热网加热器的结构
热网加热器用于加热热网中的水,一般为立式,其工作原理及结构与表面式低压加热器类似,特点是容量大、换热面积大、端差大(可达10℃),采用直管束,便于清洗。图9为热网加热器结构图。
三
减温减压装置及其热力系统
减温器是一种自动将高参数蒸汽的温度和压力降低到所需值的装置。在火力发电厂中,减温器用于补充涡轮抽汽量的不足,并作为加热的备用蒸汽源。然而,减温器和减压器提供的蒸汽属于单独的能源生产。
减温减压器主要由减压阀、减温装置、调压调温系统组成,减温水为锅炉给水或凝结水。
图10为减温减压器综合热力系统,来自锅炉的新蒸汽经进汽阀1进入减压阀2,经节流减压到要求的压力后,进入混合器3,再与来自阀门6的减温水混合,使蒸汽温度降低到要求的值。若减温减压后的蒸汽压力、温度达不到规定值,则发出信号,启动控制系统的执行机构,调节减压阀2和三通阀6的开度,使减温减压后的蒸汽压力、温度稳定在允许的范围内。
正常运行的减温减压器应处于备用状态,非正常运行的减温减压器不应处于备用状态。