CN105858959A - 开式循环水火力发电厂原水水源装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开式循环水火力发电厂原水水源装置及其控制方法。目前还没有一种利用循环水回水提升原水温度的该类装置及控制方法。本发明包括一号管路、一号管路逆止阀、二号管路、二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路后阀、三号管路、三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路后阀、循环水进水母管和澄清池连接管路，其特点是：还包括四号管路，依次安装在四号管路上的四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路后阀，五号管路，五号管路前阀，五号管路离心清水泵，五号管路后阀，循环水回水母管；四号管路的一端连接在循环水回水母管上，另一端连接在澄清池连接管路上。本发明利用循环水回水提升原水温度。

Description

开式循环水火力发电厂原水水源装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种开式循环水火力发电厂原水水源装置及其控制方法，属于火力发电技术领域。

背景技术

某些火力发电厂采用一级除盐加混床深度除盐方式，对原水进行处理，进而作为化学补给水。临近江河湖泊的开式循环水火力发电厂一般采用循环水作为制取化学补给水的原水。随着环境的不断变化，凝汽器入口循环水温度会出现季节性波动，在春季、秋季、冬季化学补给水的原水温度低于设计值，导致化学水的制水效率较低，周期制水量不能达到设计要求。究其原因：当原水温度在30-40℃时，澄清池里聚合铝混凝剂效果较好，原水温度低于设计值25℃条件下，原水温度越低，聚合铝混凝剂形成的凝絮越碎小，澄清池出水水质就越差；再生液采用原水制取，温度为40℃的再生液对洗脱树脂中的氧化物、硅酸根有明显效果，当再生液低于15℃时，树脂中的硅酸氢根被置换出来的速度缓慢，无法达到设计要求，低温再生液降低了再生效果，致使周期制水量降低，同时低温再生液也会增大再生碱液的消耗量；低温原水会减缓离子的热运动，单位时间内离子接触树脂颗粒表面的次数减少，离子交换几率相应降低，不利于化学补给水的制取。提高原水温度，可以加快离子的运动，减少树脂外水膜的厚度，有利于交换反应的进行，但是，水温升高，树脂对离子的吸附强度会降低，还会影响树脂的寿命，需控制原水温度在20-40℃。

此外，火力发电厂总发热量中只有35％左右转变为电能，而60％以上的能量被排放到四周环境当中，其中，循环水带走的热量占到绝大部分。要提高火力发电厂的循环热效率，应当从余热利用入手，从根源上降低冷端损失。虽然如[期刊论文]《内蒙古电力技术》-2010年z2期-治卿，Zhi Qing，公开了发电厂原水预处理系统存在的问题分析及改进建议，但是没有合理利用电厂自身的余热。

综上所述，目前还没有一种结构设计合理，利用循环水回水提升原水温度，提高化学水制水效率和化学水补水温度，化学水补水温度提高可以降低凝汽器的过冷度，提高电厂运行经济性的开式循环水火力发电厂原水水源装置及其控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，利用循环水回水提升原水温度，提高化学水制水效率和化学水补水温度，化学水补水温度提高可以降低凝汽器的过冷度，提高电厂运行经济性的开式循环水火力发电厂原水水源装置及其控制方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该开式循环水火力发电厂原水水源装置包括一号管路、一号管路逆止阀、二号管路、二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路压力表、二号管路逆止阀、二号管路后阀、三号管路、三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路压力表、三号管路逆止阀、三号管路后阀、循环水进水母管和澄清池连接管路，所述一号管路的一端连接在循环水进水母管上，该一号管路的另一端连接在澄清池连接管路上，所述一号管路逆止阀安装在一号管路上，所述二号管路的一端连接在循环水进水母管上，该二号管路的另一端连接在澄清池连接管路上，所述二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路压力表、二号管路逆止阀和二号管路后阀依次安装在二号管路上，所述三号管路的一端连接在循环水进水母管上，该三号管路的另一端连接在澄清池连接管路上，所述三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路压力表、三号管路逆止阀和三号管路后阀依次安装在三号管路上，其结构特点在于：还包括四号管路、四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路压力表、四号管路逆止阀、四号管路后阀、五号管路、五号管路前阀、五号管路离心清水泵、五号管路压力表、五号管路逆止阀、五号管路后阀和循环水回水母管，所述四号管路的一端连接在循环水回水母管上，该四号管路的另一端连接在澄清池连接管路上，所述四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路压力表、四号管路逆止阀和四号管路后阀依次安装在四号管路上，所述五号管路的一端连接在循环水回水母管上，该五号管路的另一端连接在澄清池连接管路上，所述五号管路前阀、五号管路离心清水泵、五号管路压力表、五号管路逆止阀和五号管路后阀依次安装在五号管路上。

作为优选，本发明所述二号管路前阀、二号管路后阀、三号管路前阀和三号管路后阀均为蝶阀结构。

作为优选，本发明所述四号管路前阀、四号管路后阀、五号管路前阀和五号管路后阀均为蝶阀结构。

作为优选，本发明所述二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路压力表、二号管路逆止阀和二号管路后阀沿二号管路的一端到二号管路的另一端的方向依次排列。

作为优选，本发明所述三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路压力表、三号管路逆止阀和三号管路后阀沿三号管路的一端到三号管路的另一端的方向依次排列。

作为优选，本发明所述四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路压力表、四号管路逆止阀和四号管路后阀沿四号管路的一端到四号管路的另一端的方向依次排列。

作为优选，本发明所述五号管路前阀、五号管路离心清水泵、五号管路压力表、五号管路逆止阀和五号管路后阀沿五号管路的一端到五号管路的另一端的方向依次排列。

一种采用所述的开式循环水火力发电厂原水水源装置的控制方法，其特点在于：所述控制方法的步骤如下：

当利用循环水回水作为原水水源时，关闭二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路后阀、三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路后阀、四号管路前阀、四号管路离心清水泵和四号管路后阀，开启五号管路前阀、五号管路离心清水泵和五号管路后阀；或者，关闭二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路后阀、三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路后阀、五号管路前阀、五号管路离心清水泵和五号管路后阀，开启四号管路前阀、四号管路离心清水泵和四号管路后阀；

当利用循环水进水作为原水水源时，关闭二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路后阀、四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路后阀、五号管路前阀、五号管路离心清水泵和五号管路后阀，开启三号管路前阀、三号管路管道泵和三号管路后阀；或者，开启二号管路前阀、二号管路管道泵和二号管路后阀，关闭三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路后阀、四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路后阀、五号管路前阀、五号管路离心清水泵和五号管路后阀。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：循环水回水温度比循环水进水温度高9-14℃，若以循环水回水作为原水水源，可以使得原水温度提升9-14℃，利用循环水回水余热提升原水温度，可以提高化学水制水效率，实验表明，当原水温由15-18℃提高到25-35℃时，化学水平均周期制水量可增加237.1t。

随着原水温度的提高，化学水补水温度也会相应增加。以化学水补水平均温度提升10℃计算节能量。年节约余热量计算公式：

Q＝c×m×△t

Q——余热回收热量，kJ；

c——比热容，取为定值4.182kJ/kg·k)；

△t——改造前后化学水温差，取为10℃；

m——年补水量，kg；

以某电厂为算例，4台330MW机组年均运行6000h，年平均负荷为250MW，平均主蒸汽流量约为650t/h，根据电厂统计，目前的补水率为1.4-2.4％(不包括工业用汽)，平均补水率按2.0％计算，机组年运行补水量为3.12×10⁸kg，同时此电厂存在约50t/h工业供汽量，工业用蒸汽不回收，工业用汽年补水量为4.38×10⁸kg，总补水量为7.5×10⁸kg。

在现有基础之上一年可回收的循环水余热量为：3.135×10¹⁰kJ，折合标准煤1069.7t。

本发明的结构简单，容易操作，可以对现有的火力发电厂原水水源装置进行改造，改造方便，改造投资少且见效快。

附图说明

图1是本发明实施例中开式循环水火力发电厂原水水源装置的结构示意图。

图中：1为一号管路，2为一号管路逆止阀，3为二号管路，4为二号管路前阀，5为二号管路管道泵，6为二号管路压力表，7为二号管路逆止阀，8为二号管路后阀，9为三号管路，10为三号管路前阀，11为三号管路管道泵，12为三号管路压力表，13为三号管路逆止阀，14为三号管路后阀，15为四号管路，16为四号管路前阀，17为四号管路离心清水泵，18为四号管路压力表，19为四号管路逆止阀，20为四号管路后阀，21为五号管路，22为五号管路前阀，23为五号管路离心清水泵，24为五号管路压力表，25为五号管路逆止阀，26为五号管路后阀，27为循环水进水母管，28为循环水回水母管，29为澄清池连接管路。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，本实施例中的开式循环水火力发电厂原水水源装置包括一号管路1、一号管路逆止阀2、二号管路3、二号管路前阀4、二号管路管道泵5、二号管路压力表6、二号管路逆止阀7、二号管路后阀8、三号管路9、三号管路前阀10、三号管路管道泵11、三号管路压力表12、三号管路逆止阀13、三号管路后阀14、四号管路15、四号管路前阀16、四号管路离心清水泵17、四号管路压力表18、四号管路逆止阀19、四号管路后阀20、五号管路21、五号管路前阀22、五号管路离心清水泵23、五号管路压力表24、五号管路逆止阀25、五号管路后阀26、循环水进水母管27、循环水回水母管28和澄清池连接管路29。

本实施例中一号管路1的一端连接在循环水进水母管27上，该一号管路1的另一端连接在澄清池连接管路29上，一号管路逆止阀2安装在一号管路1上。

本实施例中二号管路3的一端连接在循环水进水母管27上，该二号管路3的另一端连接在澄清池连接管路29上，二号管路前阀4、二号管路管道泵5、二号管路压力表6、二号管路逆止阀7和二号管路后阀8依次安装在二号管路3上。二号管路前阀4、二号管路管道泵5、二号管路压力表6、二号管路逆止阀7和二号管路后阀8沿二号管路3的一端到二号管路3的另一端的方向依次排列。

本实施例中三号管路9的一端连接在循环水进水母管27上，该三号管路9的另一端连接在澄清池连接管路29上，三号管路前阀10、三号管路管道泵11、三号管路压力表12、三号管路逆止阀13和三号管路后阀14依次安装在三号管路9上。三号管路前阀10、三号管路管道泵11、三号管路压力表12、三号管路逆止阀13和三号管路后阀14沿三号管路9的一端到三号管路9的另一端的方向依次排列。

本实施例中四号管路15的一端连接在循环水回水母管28上，该四号管路15的另一端连接在澄清池连接管路29上，四号管路前阀16、四号管路离心清水泵17、四号管路压力表18、四号管路逆止阀19和四号管路后阀20依次安装在四号管路15上。四号管路前阀16、四号管路离心清水泵17、四号管路压力表18、四号管路逆止阀19和四号管路后阀20沿四号管路15的一端到四号管路15的另一端的方向依次排列。

本实施例中五号管路21的一端连接在循环水回水母管28上，该五号管路21的另一端连接在澄清池连接管路29上，五号管路前阀22、五号管路离心清水泵23、五号管路压力表24、五号管路逆止阀25和五号管路后阀26依次安装在五号管路21上。五号管路前阀22、五号管路离心清水泵23、五号管路压力表24、五号管路逆止阀25和五号管路后阀26沿五号管路21的一端到五号管路21的另一端的方向依次排列。

二号管路前阀4、二号管路后阀8、三号管路前阀10、三号管路后阀14、四号管路前阀16、四号管路后阀20、五号管路前阀22和五号管路后阀26均为蝶阀结构。

本实施例中采用开式循环水火力发电厂原水水源装置的控制方法的步骤如下。

当利用循环水回水作为原水水源时，关闭二号管路前阀4、二号管路管道泵5、二号管路后阀8、三号管路前阀10、三号管路管道泵11、三号管路后阀14、四号管路前阀16、四号管路离心清水泵17和四号管路后阀20，开启五号管路前阀22、五号管路离心清水泵23和五号管路后阀26；或者，关闭二号管路前阀4、二号管路管道泵5、二号管路后阀8、三号管路前阀10、三号管路管道泵11、三号管路后阀14、五号管路前阀22、五号管路离心清水泵23和五号管路后阀26，开启四号管路前阀16、四号管路离心清水泵17和四号管路后阀20。

当利用循环水进水作为原水水源时，关闭二号管路前阀4、二号管路管道泵5、二号管路后阀8、四号管路前阀16、四号管路离心清水泵17、四号管路后阀20、五号管路前阀22、五号管路离心清水泵23和五号管路后阀26，开启三号管路前阀10、三号管路管道泵11和三号管路后阀14；或者，开启二号管路前阀4、二号管路管道泵5和二号管路后阀8，关闭三号管路前阀10、三号管路管道泵11、三号管路后阀14、四号管路前阀16、四号管路离心清水泵17、四号管路后阀20、五号管路前阀22、五号管路离心清水泵23和五号管路后阀26。

本实施例利用循环水回水提升原水温度，进而提高化学水制水效率。利用循环水回水提升原水温度，提高化学水补水温度，降低凝汽器过冷度，提升电厂运行经济性。循环水进水为冷水，回水为热水，利用循环水回水作为原水水源，可以提升原水温度，进而提高化学水制水效率，同时化学水补水温度也得以提升，凝汽器过冷度降低，电厂运行经济性得到改善。如果是对原有原水水源装置进行改造，不改变原有取水方式，改造简便，容易操作，投资少，见效快。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种开式循环水火力发电厂原水水源装置，包括一号管路、一号管路逆止阀、二号管路、二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路压力表、二号管路逆止阀、二号管路后阀、三号管路、三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路压力表、三号管路逆止阀、三号管路后阀、循环水进水母管和澄清池连接管路，所述一号管路的一端连接在循环水进水母管上，该一号管路的另一端连接在澄清池连接管路上，所述一号管路逆止阀安装在一号管路上，所述二号管路的一端连接在循环水进水母管上，该二号管路的另一端连接在澄清池连接管路上，所述二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路压力表、二号管路逆止阀和二号管路后阀依次安装在二号管路上，所述三号管路的一端连接在循环水进水母管上，该三号管路的另一端连接在澄清池连接管路上，所述三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路压力表、三号管路逆止阀和三号管路后阀依次安装在三号管路上，其特征在于：还包括四号管路、四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路压力表、四号管路逆止阀、四号管路后阀、五号管路、五号管路前阀、五号管路离心清水泵、五号管路压力表、五号管路逆止阀、五号管路后阀和循环水回水母管，所述四号管路的一端连接在循环水回水母管上，该四号管路的另一端连接在澄清池连接管路上，所述四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路压力表、四号管路逆止阀和四号管路后阀依次安装在四号管路上，所述五号管路的一端连接在循环水回水母管上，该五号管路的另一端连接在澄清池连接管路上，所述五号管路前阀、五号管路离心清水泵、五号管路压力表、五号管路逆止阀和五号管路后阀依次安装在五号管路上。

2.根据权利要求1所述的开式循环水火力发电厂原水水源装置，其特征在于：所述二号管路前阀、二号管路后阀、三号管路前阀和三号管路后阀均为蝶阀结构。

3.根据权利要求1所述的开式循环水火力发电厂原水水源装置，其特征在于：所述四号管路前阀、四号管路后阀、五号管路前阀和五号管路后阀均为蝶阀结构。

4.根据权利要求1所述的开式循环水火力发电厂原水水源装置，其特征在于：所述二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路压力表、二号管路逆止阀和二号管路后阀沿二号管路的一端到二号管路的另一端的方向依次排列。

5.根据权利要求1所述的开式循环水火力发电厂原水水源装置，其特征在于：所述三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路压力表、三号管路逆止阀和三号管路后阀沿三号管路的一端到三号管路的另一端的方向依次排列。

6.根据权利要求1所述的开式循环水火力发电厂原水水源装置，其特征在于：所述四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路压力表、四号管路逆止阀和四号管路后阀沿四号管路的一端到四号管路的另一端的方向依次排列。

7.根据权利要求1所述的开式循环水火力发电厂原水水源装置，其特征在于：所述五号管路前阀、五号管路离心清水泵、五号管路压力表、五号管路逆止阀和五号管路后阀沿五号管路的一端到五号管路的另一端的方向依次排列。

8.一种采用如权利要求1～7任一权利要求所述的开式循环水火力发电厂原水水源装置的控制方法，其特征在于：所述控制方法的步骤如下：

当利用循环水回水作为原水水源时，关闭二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路后阀、三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路后阀、四号管路前阀、四号管路离心清水泵和四号管路后阀，开启五号管路前阀、五号管路离心清水泵和五号管路后阀；或者，关闭二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路后阀、三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路后阀、五号管路前阀、五号管路离心清水泵和五号管路后阀，开启四号管路前阀、四号管路离心清水泵和四号管路后阀；

当利用循环水进水作为原水水源时，关闭二号管路前阀、二号管路管道泵、二号管路后阀、四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路后阀、五号管路前阀、五号管路离心清水泵和五号管路后阀，开启三号管路前阀、三号管路管道泵和三号管路后阀；或者，开启二号管路前阀、二号管路管道泵和二号管路后阀，关闭三号管路前阀、三号管路管道泵、三号管路后阀、四号管路前阀、四号管路离心清水泵、四号管路后阀、五号管路前阀、五号管路离心清水泵和五号管路后阀。