CN107869713A - 一种热电厂低品位余热再利用装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热电厂低品位余热再利用装置，包括冷却塔和与冷却塔相连的循环水泵，在冷却塔的水槽内部设置有换热器，换热器设置有除盐水进口、除盐水出口、循环水进口管和循环水出口，除盐水进口通过除盐水泵与除盐水箱连接，除盐水出口通过除氧器与锅炉连接。本发明还公开了使用该装置再利用热电厂低品位余热的方法。本发明结构简单、效率高、安全环保，在利用冷却塔内循环水低品质热量加热除盐水温度，提高锅炉给水温度，增加锅炉热效率的同时，又提高了冷却塔散热效果，降低了循环水温度，并且间接提高了凝汽器真空，增加了机组运行的稳定性，起到了余热回收、节能减排、高效循环利用的效果。
Description
技术领域
本发明涉及节能减排技术领域，具体涉及一种热电厂低品位余热再利用装置及方法。
背景技术
燃煤火电厂是我国电力生产的主要企业，全国用电量中有78％电量来自燃煤火电厂。我国能源消耗以煤炭为主，每年要开采近20亿吨标准煤的一次能源，折合人民币大约1万亿元的工业产值，其中将近一半被火电厂锅炉烧掉了。因此，现阶段燃煤电厂全面倡导节能改造，大幅降低发电煤耗和提高能源利用率，节能减排，以此达到电力行业清洁化、高效化发展。
面对我国日益严峻的能源和环境问题，提高我国量大面广的中小型热电企业的综合能源利用效率并降低环境污染，已成为当前热电行业亟待解决的关键问题之一。对于电厂来讲，循环冷却水需要经过冷却塔冷却降温后循环使用，冷却塔散失了50％多的热量，这是电厂综合热效率低的主要原因之一。提高机组热效率，余热回收利用，低品质热量回收都是当前科研工作者的重要方向。燃煤电厂汽轮机凝汽器循环水温度一般在32～45℃之间，虽温度不高，但流量较大，现阶段常见的处理方式是将循环水通过冷却塔直接自然换热降低温度，从而循环利用。这其中有大量的低品质热量被白白浪费，但因这部分热量品质较低却一直不能很好被利用。同时，循环水进水温度直接影响汽轮机机组真空度，机组的真空度比较明显地随着循环水进水温度的降低(相同负荷)而提高，反之则降。而汽轮机的真空是一直影响着机组的安全经济运行的关键参数。凝汽器真空即排汽压力可用与之相对应的饱和蒸汽温度来确定。真空度越高，排汽温度越低，汽轮机热循环效率越高。一般运行经验表明，凝汽器真空每下降1KPa，机组汽耗会增加1.5～2.5％。所以冷却塔中循环水的热量若是能被再利用，不但能起到节能减排的作用，还能提高机组热效率，提高安全稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种结构简单、效率高、安全环保的热电厂低品位余热再利用装置及方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种热电厂低品位余热再利用装置，包括冷却塔和与所述的冷却塔相连的循环水泵，在所述的冷却塔的水槽内部设置有换热器，所述的换热器设置有除盐水进口、除盐水出口、循环水进口管和循环水出口，所述的除盐水进口通过除盐水泵与除盐水箱连接，所述的除盐水出口通过除氧器与锅炉连接。
作为本发明的优选实施方式，所述的换热器的换热管优选为鳍片管。
作为本发明的优选实施方式，所述的换热管优选采用逆流布置。
本发明还公开了使用上述装置再利用热电厂低品位余热的方法，除盐水通过除盐水箱由除盐水泵送至换热器，与通过循环水进口管进入换热器的循环水进行换热后进入除氧器，再进入锅炉给水系统；换热后的循环水通过循环水泵增压打回至循环水系统。
作为本发明的优选实施方式，所述除盐水的流量优选为190～220t/h，初始温度优选为15～25℃。
作为本发明的优选实施方式，所述循环水流量优选为2500～3000t/h，初始温度优选为35～45℃。
本发明的热电厂低品位余热再利用装置回收余热时，除盐水通过除盐水箱由除盐水泵送至换热器，同时循环水通过循环水进口管进入换热器与除盐水进行换热，除盐水吸收循环水内大量低品质热源，温度升高后进入除氧器，再进入锅炉给水系统。循环水通过换热器将部分低温热源传给除盐水，并通过空冷进一步降低温度后通过循环水泵增压打回至循环水系统。循环水进水温度直接影响汽轮机机组真空，机组的真空度比较明显地随着循环水进水温度的降低(相同负荷)而提高，反之则降。
本发明在利用冷却塔内循环水低品质热量加热除盐水温度，提高锅炉给水温度，增加锅炉热效率的同时，又提高了冷却塔散热效果，降低了循环水温度，也间接提高了凝汽器的真空，增加了机组运行的稳定性，起到了余热回收、节能减排、高效循环利用的效果，具有结构简单、效率高、安全环保的优点。
根据实际生产情况，本技术方案同样可适应于几套机组间的联同配合，技术方案灵活，施工简单，效果明显。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、效率高，本发明可高效利用冷却塔内大量低品质热量，显著提高了除盐水温度，除盐水温度可提高7℃以上，循环水端差降低0.7℃以上，从而提高了锅炉给水温度，大大提高了锅炉的热效率，节能效果明显；
2、安全环保，不但利用余热提高了除盐水温度，也间接提高了机组的真空度，凝汽器真空度上升0.6％以上，汽轮机排气温度降低1.2℃以上，有利于机组安全稳定运行；
3、结构简单，完全利用冷却塔自身换热性质来加热除盐水，设备投资少，改造以及维护成本低，适于大规模应用。
附图说明
图1为本发明的热电厂低品位余热再利用装置的流程示意图。
图中，除盐水箱1，除盐水泵2，换热器3，冷却塔4，除氧器5，循环水泵6，循环水进口管7，锅炉8。
具体实施方式
如图1所示，一种热电厂低品位余热再利用装置，包括冷却塔4和与冷却塔4相连的循环水泵6，在冷却塔4的水槽内部设置有换热器3，换热器3设置有除盐水进口、除盐水出口、循环水进口管7和循环水出口，除盐水进口通过除盐水泵2与除盐水箱1连接，除盐水出口通过除氧器5与锅炉8连接。
工作流程为：除盐水通过除盐水箱1由除盐水泵2送至换热器3，同时循环水通过循环水进口管7进入换热器3与除盐水进行换热，除盐水吸收循环水内大量低品质热源，温度升高后进入除氧器5，再进入锅炉8。循环水通过换热器3将部分低温热源传给除盐水，并通过空冷进一步降低温度后通过循环水泵6增压打回至循环水系统。
以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述，但本发明并不仅限于所述的实施例。
实施例1
一种热电厂低品位余热再利用装置，包括冷却塔4和与冷却塔4相连的循环水泵6，在冷却塔4的水槽内部设置有换热器3(换热管为鳍片管，规格为采用逆流布置)，换热器3设置有除盐水进口、除盐水出口、循环水进口管7和循环水出口，除盐水进口通过除盐水泵2与除盐水箱1连接，除盐水出口通过除氧器5与锅炉8连接。
使用上述装置再利用热电厂低品位余热的流程为：除盐水(流量为200t/h，初始温度为20℃)通过除盐水箱1由除盐水泵送至换热器3，与通过循环水进口管7进入换热器3的循环水(流量为2500t/h，初始温度为39℃)进行换热后进入除氧器5，再进入锅炉给水系统；换热后的循环水通过循环水泵6增压打回至循环水系统。
结果：换热后除盐水温度从20℃升到30℃；循环水温度降至35℃，循环水端差降低1℃，凝汽器真空度上升0.8％，汽轮机排气温度降低1.5℃。
实施例2
一种热电厂低品位余热再利用装置，包括冷却塔4和与冷却塔4相连的循环水泵6，在冷却塔4的水槽内部设置有换热器3(换热管为鳍片管，规格为采用逆流布置)，换热器3设置有除盐水进口、除盐水出口、循环水进口管7和循环水出口，除盐水进口通过除盐水泵2与除盐水箱1连接，除盐水出口通过除氧器5与锅炉8连接。
使用上述装置再利用热电厂低品位余热的流程为：除盐水(流量为210t/h，初始温度为22℃)通过除盐水箱1由除盐水泵2送至换热器3，与通过循环水进口管7进入换热器3的循环水(流量为2700t/h，初始温度为39℃)进行换热后进入除氧器5，再进入锅炉给水系统；换热后的循环水通过循环水泵6增压打回至循环水系统。
结果：换热后除盐水温度从22℃升到32℃；循环水温度降至34.5℃，循环水端差降低1℃，凝汽器真空度上升1％，汽轮机排气温度降低2℃。
实施例3
一种热电厂低品位余热再利用装置，包括冷却塔4和与冷却塔4相连的循环水泵6，在冷却塔4的水槽内部设置有换热器3(换热管为鳍片管，规格为采用逆流布置)，换热器3设置有除盐水进口、除盐水出口、循环水进口管7和循环水出口，除盐水进口通过除盐水泵2与除盐水箱1连接，除盐水出口通过除氧器5与锅炉8连接。
使用上述装置再利用热电厂低品位余热的流程为：除盐水(流量为220t/h，初始温度为25℃)通过除盐水箱1由除盐水泵2送至换热器3，与通过循环水进口管7进入换热器3的循环水(流量为2800t/h，初始温度为40℃)进行换热后进入除氧器5，再进入锅炉给水系统；换热后的循环水通过循环水泵6增压打回至循环水系统。
结果：换热后除盐水温度从25℃升到32℃；循环水温度降至34.7℃，循环水端差降低1.7℃，凝汽器真空度上升1％，汽轮机排气温度降低2℃。
实施例4
一种热电厂低品位余热再利用装置，包括冷却塔4和与冷却塔4相连的循环水泵6，在冷却塔4的水槽内部设置有换热器3(换热管为鳍片管，规格为采用逆流布置)，换热器3设置有除盐水进口、除盐水出口、循环水进口管7和循环水出口，除盐水进口通过除盐水泵2与除盐水箱1连接，除盐水出口通过除氧器5与锅炉8连接。
使用上述装置再利用热电厂低品位余热的流程为：除盐水(流量为190t/h，初始温度为18℃)通过除盐水箱1由除盐水泵2送至换热器3，与通过循环水进口管7进入换热器3的循环水(流量为3000t/h，初始温度为42℃)进行换热后进入除氧器5，再进入锅炉给水系统；换热后的循环水通过循环水泵6增压打回至循环水系统。
结果：换热后除盐水温度从18℃升到29℃；循环水温度降至35.3℃，循环水端差降低0.7℃，凝汽器真空度上升0.6％，汽轮机排气温度降低1.2℃。
Claims (6)
1.一种热电厂低品位余热再利用装置，包括冷却塔和与所述的冷却塔相连的循环水泵，其特征在于，在所述的冷却塔的水槽内部设置有换热器，所述的换热器设置有除盐水进口、除盐水出口、循环水进口管和循环水出口，所述的除盐水进口通过除盐水泵与除盐水箱连接，所述的除盐水出口通过除氧器与锅炉连接。
2.根据权利要求1所述的热电厂低品位余热再利用装置，其特征在于，所述的换热器的换热管为鳍片管。
3.根据权利要求2所述的热电厂低品位余热再利用装置，其特征在于，所述的换热管采用逆流布置。
4.使用权利1所述的装置再利用热电厂低品位余热的方法，其特征在于，除盐水通过除盐水箱由除盐水泵送至换热器，与通过循环水进口管进入换热器的循环水进行换热后进入除氧器，再进入锅炉给水系统；换热后的循环水通过循环水泵增压打回至循环水系统。
5.根据权利要求4所述的再利用热电厂低品位余热的方法，其特征在于，所述除盐水的流量为190～220t/h，初始温度为15～25℃。
6.根据权利要求4所述的再利用热电厂低品位余热的方法，其特征在于，所述循环水的流量为2500～3000t/h，初始温度为35～45℃。
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