CN102840573A - 一种热电厂补水预加热系统 - Google Patents

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范新
李国强
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Abstract

一种热电厂补水预加热系统，涉及热电厂的低温余热回收技术。本发明的一种结构包括汽轮机、与汽轮机末端通过乏汽排汽管道相连的凝汽器、与凝汽器内的冷却循环水换热管束通过冷却循环水上下水管道相连的冷却塔、与凝结水泵及低压加热器依次相连的除氧器。其结构特点是，所述凝汽器内设有补水的换热管束。换热管束与补水进口管道和补水出口管道相连，补水出口管道与除氧器或低压加热器相连。同现有技术相比，本发明既克服了由除氧器混合补水所造成的补水与除氧器内凝结水温差过大、经济性差的问题，又避免了当补水量过大时由凝汽器混合补水时容易造成凝汽器满水的危险，适用于补水量较大的热电厂。

Description

一种热电厂补水预加热系统
技术领域
本发明涉及热电厂的低温余热回收技术，特别是热电厂补水预加热系统。
背景技术
现有技术中，经化学处理后的补水进入电厂热力系统现有两种方式：由除氧器混合补入或从凝汽器混合补入，如图1和图2所示。由除氧器混合补入的弊端在于：补水温度与除氧器加热目标温度相差甚远，从而需要更多较高品位的汽轮机抽汽来加热除氧器，经济性差，同时除氧目标也不易实现。由凝汽器混合补入时，通常补水从凝汽器喉部雾化喷出，补水与汽轮机送往凝汽器的乏汽是直接混合换热的，补水的温度一般为20～38℃，通常低于汽轮机所排乏汽的温度，因此补水会吸收部分乏汽的凝结潜热，从而提高了凝汽器的真空度，并且补水与原凝结水混合后，经低压加热器可用低品位的汽轮机抽汽逐级加热，经济型也较好。但是，这种由凝汽器混合补入的方式也存在明显的不足：对于补水量较大的机组、例如抽凝汽式热电机组来说，这种方式常不能满足补水的实际需要，一旦凝结水泵不能将凝汽器热水井中的水及时抽走，则水位会逐渐上升而汽侧空间会越来越小以至凝汽器满水，如未能立即停止补水会导致汽轮机进水的严重事故。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种热电厂补水预加热系统。它既克服了由除氧器混合补水所造成的补水与除氧器内凝结水温差过大、经济性差的问题，又避免了当补水量过大时由凝汽器混合补水时容易造成凝汽器满水的危险，适用于补水量较大的热电厂。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下两种方式实现：方式一：
一种热电厂补水预加热系统，包括汽轮机、与汽轮机末端通过乏汽排汽管道相连的凝汽器、与凝汽器内的冷却循环水换热管束通过冷却循环水上下水管道相连的冷却塔、与凝结水泵及低压加热器依次相连的除氧器。其结构特点是，所述凝汽器内设有补水的换热管束。换热管束与补水进口管道和补水出口管道相连，补水出口管道与除氧器或低压加热器相连。
方式二：
一种热电厂补水预加热系统，包括汽轮机、与汽轮机末端通过乏汽排汽管道相连的凝汽器、与凝汽器内的冷却循环水换热管束通过冷却循环水上下水管道相连的冷却塔、与凝结水泵及低压加热器依次相连的除氧器。其结构特点是，所述汽轮机末端的乏汽排汽管道与凝汽器出口的凝结水管道之间设有表面式汽水换热器，表面式汽水换热器内设有补水的换热管束。换热管束与补水进口管道和补水出口管道相连，补水出口管道与除氧器或低压加热器相连。
本发明由于采用了上述结构，补水进入凝汽器或增设的汽水换热器进行预加热，回收汽轮机所排乏汽所含的部分低温余热，并且凝汽器内或增设的汽水换热器内的补水与乏汽之间的换热方式为表面式换热而非混合式换热，也即两者并不直接接触，经预加热之后的补水可送往低压加热器或除氧器。这样做，相对于由除氧器混合补水的现有技术方案，进入除氧器的补水与其内凝结水的温差有明显减少、经济性有所提高；同时，相对于由凝汽器混合补水的现有技术方案，还完全避免了凝汽器满水的危险。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是现有的由除氧器混合补水的示意图。
图2是现有的由凝汽器混合补水的示意图。
图3是本发明实施例一的示意图。
图4是本发明实施例二的示意图。
具体实施方式
参看图3，本发明的一种结构包括汽轮机1、与汽轮机1末端通过乏汽排汽管道相连的凝汽器2、与凝汽器2内的冷却循环水换热管束通过冷却循环水上下水管道相连的冷却塔6、与凝结水泵3及低压加热器4依次相连的除氧器5。凝汽器2内设有补水的换热管束10，换热管束10与补水进口管道7和补水出口管道8相连，补水出口管道8与除氧器5或低压加热器4相连。
实施例一：
本发明工作过程中，汽轮机1末端乏汽经管道送入凝汽器2，受换热管束10内温度较低的冷却循环水和补水的冷却，凝结成水并释放凝结潜热。一部分凝结潜热为冷却循环水带走，冷却循环水经凝汽器2与冷却塔6之间管路上的循环泵加压输送，送入冷却塔6对外部环境放热；一部分凝结潜热为补水带走，化学处理后的补水的温度比较固定，常规温度在20～38℃之间，一般都比乏汽温度低10～25℃，因此，即便考虑到端差、也即由换热管束10金属材料所形成的传热温差为3～6℃时，补水也有4～22℃的温度提升空间，补水预加热升温后通过补水出口管道8送入低压加热器4或除氧器5再混合加热。乏汽冷凝所形成的凝结水经凝结水泵3加压后送入低压加热器4，低压加热器4通常为若干个串联、并由从汽轮机1中抽出的蒸汽对凝结水进行表面式加热，凝结水经其逐级升温后送入除氧器5，由汽轮机1抽出的蒸汽对其进行混合式加热及热力除氧。
相比于现有的由除氧器混合补水技术方案，本实施例的优势在于：补水在凝汽器2中进行了预加热，回收了汽轮机1乏汽的一部分低品位热能，减少了电厂的冷源损失.相比于现有的由凝汽器2混合补水技术方案，本实施例的优势在于：补水不进凝汽器2，因而不会引发凝汽器2满水的危险状况。总之，在补水量较大的热电厂，本方案具有重要的实用价值。
参看图4，本发明的另一种结构包括汽轮机1、与汽轮机1末端通过乏汽排汽管道相连的凝汽器2、与凝汽器2内的冷却循环水换热管束通过冷却循环水上下水管道相连的冷却塔6、与凝结水泵3及低压加热器4依次相连的除氧器5。汽轮机1末端的乏汽排汽管道与凝汽器2出口的凝结水管道之间设有表面式汽水换热器9，表面式汽水换热器9内设有补水的换热管束10。换热管束10与补水进口管道7和补水出口管道8相连，补水出口管道8与除氧器5或低压加热器4相连。
实施例二：
本发明工作过程中，汽轮机1末端乏汽经管道分别送入凝汽器2和表面式汽水换热器9，受换热管束10内温度较低的冷却循环水和补水的冷却，凝结成水并释放凝结潜热.一部分凝结潜热为冷却循环水带走，冷却循环水经凝汽器2与冷却塔6之间管路上的循环泵加压输送，送入冷却塔对外部环境放热；一部分凝结潜热为补水带走，化学处理后的补水的温度比较固定，常规温度在20～38℃之间，一般都比乏汽温度低10～25℃，因此，即便考虑到端差、也即由换热管束金属材料所形成的传热温差为3～6℃时，补水也有4～22℃的温度提升空间，补水预加热升温后通过补水出口管道8送入低压加热器4或除氧器5再混合加热。乏汽在凝汽器2和表面式汽水换热器9中冷凝所形成的凝结水经凝结水泵3加压后送入低压加热器4，低压加热器4通常为若干个串联、并由从汽轮机1中抽出的蒸汽对凝结水进行表面式加热，凝结水经其逐级升温后送入除氧器5，由汽轮机1抽出的蒸汽对其进行混合式加热及热力除氧。
对比现有技术，本实施例除具有实施例一的优点之外，还保留了原有的凝汽器2，因此更适合对已有热电厂的技术改造。

Claims (2)

1.一种热电厂补水预加热系统，包括汽轮机(1)、与汽轮机(1)末端通过乏汽排汽管道相连的凝汽器(2)、与凝汽器(2)内的冷却循环水换热管束通过冷却循环水上下水管道相连的冷却塔(6)、与凝结水泵(3)及低压加热器(4)依次相连的除氧器(5)，其特征在于，所述凝汽器(2)内设有补水的换热管束(10)，换热管束(10)与补水进口管道(7)和补水出口管道(8)相连，补水出口管道(8)与除氧器(5)或低压加热器(4)相连。
2.一种热电厂补水预加热系统，包括汽轮机(1)、与汽轮机(1)末端通过乏汽排汽管道相连的凝汽器(2)、与凝汽器(2)内的冷却循环水换热管束通过冷却循环水上下水管道相连的冷却塔(6)、与凝结水泵(3)及低压加热器(4)依次相连的除氧器(5)，其特征在于，所述汽轮机(1)末端的乏汽排汽管道与凝汽器(2)出口的凝结水管道之间设有表面式汽水换热器(9)，表面式汽水换热器(9)内设有补水的换热管束(10)，换热管束(10)与补水进口管道(7)和补水出口管道(8)相连，补水出口管道(8)与除氧器(5)或低压加热器(4)相连。
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