一种蒸汽调质系统及其应用方法与流程

本发明涉及能源领域，尤其涉及一种蒸汽调质系统及其应用方法。

背景技术：

蒸汽能源站的设计、建设及运行主要依据其内部用户终端的负荷需求。

目前，一个蒸汽能源站的供能系统能够向该蒸汽能源站的各个内部用户终端提供具有相同压力及相同温度的；蒸汽能源站的供能系统仅向其内部用户终端提供蒸汽，为了满足其内部用户终端的最大负荷，供能系统实际提供的实际蒸汽量通常超过满足其内部用户终端的负荷需求所需的需求蒸汽量，即供能系统能够提供具有一定压力及温度的剩余蒸汽。

对于任意两个不同的蒸汽能源站，其供能系统分别提供的剩余蒸汽可能具有不同的压力及温度，无法将不同蒸汽能源站的剩余蒸汽直接提供给相同的外部用户终端；因此，为了实现对不同供能系统的剩余蒸汽进行综合利用，如何实现利用不同供能系统的剩余蒸汽为外部用户终端协同供能则成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种蒸汽调质系统及其应用方法，可实现利用不同供能系统的剩余蒸汽为外部用户终端协同供能，即实现对不同供能系统的剩余蒸汽进行综合利用。

第一方面，本发明提供了一种蒸汽调质系统，包括：

依次连通的减压器、换热器以及混流器；其中，

所述减压器，用于连通第一供能系统；根据第二供能系统提供的第二剩余蒸汽的第二压力，对所述第一供能系统提供的第一剩余蒸汽进行降压处理，并将完成降压处理的所述第一剩余蒸汽传输至所述换热器，其中，所述第一剩余蒸汽的第一压力大于所述第二压力；

所述换热器，用于根据所述第二剩余蒸汽的第二温度，对完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行降温处理，并将完成降温处理的所述第一剩余蒸汽传输至所述混流器，其中，所述第一蒸汽的第一温度大于所述第二温度；

所述混流器，用于连通所述第二供能系统以及至少一个外部用户终端；对所述第二供能系统提供的所述第二剩余蒸汽以及完成降温处理的所述第一剩余蒸汽进行混合处理以形成混合蒸汽，并将所述混合蒸汽传输至所述至少一个外部用户终端。

优选地，

还包括：蒸汽母管以及与所述蒸汽母管连通的至少一个蒸汽支管；其中，所述蒸汽母管与所述混流器连通；

每一个所述蒸汽支管，分别用于与一个所述外部用户终端连通。

优选地，

还包括：分别设置于所述蒸汽支管上的至少一个第二开关阀。

优选地，

还包括：设置于所述蒸汽母管上的排汽消声器。

优选地，

还包括：设置有第一止回阀的第一传输管路；其中，

所述减压器通过所述第一传输管路与所述第一供能系统连通。

优选地，

还包括：设置有第二止回阀的第二传输管路；其中，

所述混流器通过所述第二传输管路与所述第二供能系统连通。

优选地，

所述减压器，用于将所述第一供能系统提供的第一剩余蒸汽进行降压处理，使得完成降压处理的所述第一剩余蒸汽的第三压力与所述第二压力相同；

和/或，

所述换热器，用于对完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行降温处理，使得完成降温处理的所述第一剩余蒸汽的第三温度与所述第二温度相同。

优选地，

还包括：水箱、进水管路、回水管路及水泵；其中，

所述水箱通过所述进水管路与所述换热器连通，用于存储冷却水；

所述水泵设置于上所述进水管路上，用于驱动所述水箱中存储的所述冷却水通过所述进水管路进入所述换热器，使得所述换热器利用进入的所述冷却水与完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行热交换，以对完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行降温处理，其中，冷却水与完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行热交换后形成高温回水；

所述回水管路，用于传输所述换热器中形成的所述高温回水。

优选地，

所述回水管路上设置有第一开关阀。

第二方面，本发明提供了一种蒸汽调质系统的应用方法，包括：

所述蒸汽调质系统包括依次连通的减压器、换热器以及混流器；则，所述方法包括：

将减压器与第一供能系统连通，将混流器分别与第二供能系统以及至少一个外部用户终端连通；其中，所述第一供能系统提供的第一蒸汽的第一压力大于所述第二供能系统提供的第二蒸汽的第二压力，所述第一供能系统提供的所述第一蒸汽的第一温度大于所述第二供能系统提供的所述第二蒸汽的第二温度；

根据所述第二供能系统提供的所述第二剩余蒸汽的第二压力，通过所述减压器对所述第一供能系统提供的所述第一剩余蒸汽进行降压处理，并将完成降压处理的所述第一剩余蒸汽传输至所述换热器；

根据所述第二供能系统提供的所述第二剩余蒸汽的第二温度，通过所述换热器对完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行降温处理，并将完成降温处理的所述第一剩余蒸汽传输至所述混流器；

通过所述混流器对所述第二供能系统提供的所述第二剩余蒸汽以及完成降温处理的所述第一剩余蒸汽进行混合处理以形成混合蒸汽，并将所述混合蒸汽传输至所述至少一个外部用户终端。

本发明提供了一种蒸汽调质系统及其应用方法，该蒸汽调质系统由依次连通的减压器、换热器以及混流器构成；应用该蒸汽调质系统时，可首先将混流器与相应的外部用户终端连通，对于两个不同蒸汽能源站的供能系统，若一个第一供能系统所提供的第一剩余蒸汽的第一压力及第一温度，均大于一个第二供能系统所提供的剩余蒸汽的第二压力及第二温度时，则可将减压器与第一供能系统连通，并将混流器与第二供能系统连通；之后，则可根据第二压力，通过减压器对第一供能系统的第一剩余蒸汽进行降压处理，然后根据第二温度，对完成降压处理的第一剩余蒸汽进行降温处理；如此，通过降压处理及降温处理，传输至混流器的第一剩余蒸汽的实际压力及实际温度即可接近或相同于第二供能系统提供的第二剩余蒸汽的第二压力及第二温度，传输至混流器的第一剩余蒸汽及第二剩余蒸汽即能够较好的混合以形成混合蒸汽，形成的混合蒸汽即能够被混流器传输至与其连通的各个外部用户终端以供各个外部与用户终端使用。综上可见，本发明提供的技术方案，可实现利用不同供能系统的剩余蒸汽为外部用户终端协同供能，即实现对不同供能系统的剩余蒸汽进行综合利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种蒸汽调质系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的另一种蒸汽调质系统的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种蒸汽调质系统的应用方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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做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。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，本发明实施例提供了一种蒸汽调质系统，包括：

依次连通的减压器10、换热器20以及混流器30；其中，

所述减压器10，用于连通第一供能系统；根据第二供能系统提供的第二剩余蒸汽的第二压力，对所述第一供能系统提供的第一剩余蒸汽进行降压处理，并将完成降压处理的所述第一剩余蒸汽传输至所述换热器20，其中，所述第一剩余蒸汽的第一压力大于所述第二压力；

所述换热器20，用于根据所述第二剩余蒸汽的第二温度，对完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行降温处理，并将完成降温处理的所述第一剩余蒸汽传输至所述混流器30，其中，所述第一蒸汽的第一温度大于所述第二温度；

所述混流器30，用于连通所述第二供能系统以及至少一个外部用户终端；对所述第二供能系统提供的所述第二剩余蒸汽以及完成降温处理的所述第一剩余蒸汽进行混合处理以形成混合蒸汽，并将所述混合蒸汽传输至所述至少一个外部用户终端。

如图1所示的实施例，该蒸汽调质系统由依次连通的减压器、换热器以及混流器构成；应用该蒸汽调质系统时，可首先将混流器与相应的外部用户终端连通，对于两个不同蒸汽能源站的供能系统，若一个第一供能系统所提供的第一剩余蒸汽的第一压力及第一温度，均大于一个第二供能系统所提供的剩余蒸汽的第二压力及第二温度时，则可将减压器与第一供能系统连通，并将混流器与第二供能系统连通；之后，则可根据第二压力，通过减压器对第一供能系统的第一剩余蒸汽进行降压处理，然后根据第二温度，对完成降压处理的第一剩余蒸汽进行降温处理；如此，通过降压处理及降温处理，传输至混流器的第一剩余蒸汽的实际压力及实际温度即可接近或相同于第二供能系统提供的第二剩余蒸汽的第二压力及第二温度，传输至混流器的第一剩余蒸汽及第二剩余蒸汽即能够较好的混合以形成混合蒸汽，形成的混合蒸汽即能够被混流器传输至与其连通的各个外部用户终端以供各个外部与用户终端使用。综上可见，本发明提供的技术方案，可实现利用不同供能系统的剩余蒸汽为外部用户终端协同供能，即实现对不同供能系统的剩余蒸汽进行综合利用。

相应的，实现不同蒸汽能源站的供能系统协同供能的同时，将蒸汽能源站的内部用户终端与外部用户终端相结合，不同产能设备能够互为备用，即某一个蒸汽能源站的供能系统无法供能时，可通过其它任意两个蒸汽能源站的供能系统为该蒸汽能源站的内部用户终端供能，避免供能系统的备用机组长期闲置，同时提高了供能系统的能源利用率。

显而易见的，无论是内部用户终端还是外部用户终端，均指的是需要利用供能系统提供的蒸汽进行相应生产业务的设备。

显而易见的，减压器10、换热器20以及混流器30之间可通过相应的传输管道实现依次连通。

不难理解的，第一供能系统和第二系统向外部用户终端协同供能的同时，还应当向其各自的内部用户终端分别提供相应的蒸汽以满足其内部用户终端的蒸汽需求。

举例来说，在指定区域内建设有两个蒸汽能源站，后续利用a和b描述前述两个蒸汽能源站，a、b的设计、建设及运行均是以它们各自的内部用户终端ai、bi的蒸汽负荷为依据，并且a、b的供能系统a、b均由常开机组及备用机组，备用机组用户满足内部用户终端的调峰需求。同时指定区域内还存在3个用户终端(即不属于前述两个能源站/供能系统的内部用户终端的外部用户终端)还未建设或正在改建其对应的蒸汽能源站，为了满足这3个外部用户终端的蒸汽需求，供能系统a、b中的备用机组启动运行，除满足a、b内部用户终端ai、bi的蒸汽需求外，a产生的剩余蒸汽以及b产生的剩余蒸汽则可提供给前述三个外部用户终端。假设a产生并提供较高压力且较高温度的的第一剩余蒸汽，b产生并提供较低压力且较低温度的第二剩余蒸汽，第一剩余蒸汽即可依次通过减压器10、换热器20对其进行降压处理及降温处理，使得第一剩余蒸汽进入混流器30时，其压力能够接近或相同于第二剩余蒸汽的第二压力、其温度能够接近或相同于第二剩余蒸汽的第二温度；同时，第二剩余蒸汽直接进入混流器30；如此，压力及温度均接近或相同的第一剩余蒸汽即第二剩余蒸汽即能够在混流器30中较好的混合以形成混合蒸汽，混合蒸汽即可提供给前述三个外部用户终端使用。

为方便结合实际业务场景增减与蒸汽调质系统连通的外部用户终端的数量，请参考图2，本发明一个实施例中，所述蒸汽调质系统还包括：蒸汽母管40以及与所述蒸汽母管40连通的至少一个蒸汽支管50；其中，所述蒸汽母管40与所述混流器30连通；每一个所述蒸汽支管50，分别用于与一个所述外部用户终端连通。

相应的，为了结合外部用户终端的实际业务需求选择性的向其传输混合蒸汽，请参考图2，本发明一个实施例中，所述蒸汽调质系统，还包括：分别设置于所述蒸汽支管50上的至少一个开关阀601。

在实际业务场景中，可能需要结合实际业务需求排放混流器形成的混合蒸汽，但混流器形成混合蒸汽仍然具有较高的压力及温度，对混合蒸汽进行直接排放时将产生较大的噪声，因此，为了实现排放混合蒸汽，并降低排放混合蒸汽时产生的噪声，本发明一个实施例中，请参考图2，还包括：设置于所述蒸汽母管40上的排汽消声器70。这里，通过排气消声器排放混合蒸汽时，噪音较低。

为了防止第一剩余蒸汽以及混合蒸汽回流至第一供能系统而造成安全风险，本发明一个实施例中，所述蒸汽调质系统，还包括：设置有第一止回阀8011的第一传输管路801；其中，所述减压器10通过所述第一传输管路801与所述第一供能系统连通。

相应的，为了防止第二剩余蒸汽以及混合蒸汽回流至第二供能系统而造成安全风险，本发明一个实施例中，还包括：设置有第二止回阀8021的第二传输管路802；其中，所述混流器30通过所述第二传输管路802与所述第二供能系统连通。

具体地，止回阀具体可以是重力式单向阀、弹簧式单向阀或旋启式单向阀中的任意一种。

对于重力式单向阀，剩余蒸汽由下而上，依靠高压的剩余蒸汽顶起阀瓣，当供能系统不再提供剩余蒸汽时，向阀瓣施加的高压作用消失，阀瓣在重力作用下复位以封闭传输管路，防止剩余蒸汽和/或混合蒸汽回流至供能系统。

对于弹簧式单向阀，其工作原理与重力式单向阀相似，区别在于其阀瓣由弹簧的弹力作用复位。

对于旋启式单向阀，依靠高压的剩余蒸汽顶开一侧的旋转阀瓣，当供能系统不再提供剩余蒸汽时，向阀瓣施加的高压作用消失，旋转阀瓣依靠重力作用以及反向的剩余蒸汽和/或混合蒸汽的作用下封闭传输管路。

为了提高蒸汽调质系统的安全性，本发明一个实施例中，所述减压器10，用于将所述第一供能系统提供的第一剩余蒸汽进行降压处理，使得完成降压处理的所述第一剩余蒸汽的第三压力与所述第二压力相同。

为了进一步提高蒸汽调质系统的安全性，本发明一个实施例中，所述换热器20，用于对完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行降温处理，使得完成降温处理的所述第一剩余蒸汽的第三温度与所述第二温度相同。

为了实现对第一剩余蒸汽进行降温处理，请参考图2，本发明一个实施例中，所述蒸汽调质系统，还包括：水箱901、进水管路902、回水管路903及水泵904；其中，

所述水箱901通过所述进水管路902与所述换热器30连通，用于存储冷却水；

所述水泵904设置于上所述进水管路902上，用于驱动所述水箱901中存储的所述冷却水通过所述进水管路902进入所述换热器30，使得所述换热器30利用进入的所述冷却水与完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行热交换，以对完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行降温处理，其中，冷却水与完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行热交换后形成高温回水；

所述回水管路903，用于传输所述换热器30中形成的所述高温回水。

为了实现对第一剩余蒸汽的预热进行有效利用，即对高温回水携带的热量进行有效利用，高温回水可作为用户的生活用水，相应的，为了避免换热器中形成的高温回水的温度未达到用户需求时直接通过回水管路输出，请参考图2，本发明一个实施例中，所述回水管路903上设置有第一开关阀602。这里，当且仅当在换热器中形成的高温回水达到用户需求后才开启第一开关阀，实现满足用户需求的同时，还能够确保冷水水携带的冷量能够被充分利用。

基于相同的构思，请参考图3，本发明实施例还提供了一种蒸汽调质系统的应用方法，所述蒸汽调质系统包括依次连通的减压器、换热器以及混流器；则，所述方法包括：

步骤301，将减压器与第一供能系统连通，将混流器分别与第二供能系统以及至少一个外部用户终端连通；其中，所述第一供能系统提供的第一蒸汽的第一压力大于所述第二供能系统提供的第二蒸汽的第二压力，所述第一供能系统提供的所述第一蒸汽的第一温度大于所述第二供能系统提供的所述第二蒸汽的第二温度；

步骤302，根据所述第二供能系统提供的所述第二剩余蒸汽的第二压力，通过所述减压器对所述第一供能系统提供的所述第一剩余蒸汽进行降压处理，并将完成降压处理的所述第一剩余蒸汽传输至所述换热器；

步骤303，根据所述第二供能系统提供的所述第二剩余蒸汽的第二温度，通过所述换热器对完成降压处理的所述第一剩余蒸汽进行降温处理，并将完成降温处理的所述第一剩余蒸汽传输至所述混流器；

步骤304，通过所述混流器对所述第二供能系统提供的所述第二剩余蒸汽以及完成降温处理的所述第一剩余蒸汽进行混合处理以形成混合蒸汽，并将所述混合蒸汽传输至所述至少一个外部用户终端。

该实施例中，首先将混流器与相应的外部用户终端连通，对于两个不同蒸汽能源站的供能系统，若一个第一供能系统所提供的第一剩余蒸汽的第一压力及第一温度，均大于一个第二供能系统所提供的剩余蒸汽的第二压力及第二温度时，则可将减压器与第一供能系统连通，并将混流器与第二供能系统连通；之后，则可根据第二压力，通过减压器对第一供能系统的第一剩余蒸汽进行降压处理，然后根据第二温度，对完成降压处理的第一剩余蒸汽进行降温处理；如此，通过降压处理及降温处理，传输至混流器的第一剩余蒸汽的实际压力及实际温度即可接近或相同于第二供能系统提供的第二剩余蒸汽的第二压力及第二温度，传输至混流器的第一剩余蒸汽及第二剩余蒸汽即能够较好的混合以形成混合蒸汽，形成的混合蒸汽即能够被混流器传输至与其连通的各个外部用户终端以供各个外部与用户终端使用。从而实现利用不同供能系统的剩余蒸汽为外部用户终端协同供能，即实现对不同供能系统的剩余蒸汽进行综合利用。

本发明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，对于方法实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

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。

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