CN108087944B - 一种基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统，包括凝汽器热井、回热系统、热网供回水系统、水水喷射器、板式换热器；热网供回水系统包括吸收式热泵和热网加热器；热网加热器的疏水管道连接水水喷射器的动力水入口，吸收式热泵的疏水管道连接水水喷射器的抽吸口，水水喷射器出水口连接板式换热器的放热侧入口，板式换热器的放热侧出口连接回凝汽器热井；热网回水通过热网回水支管接入板式换热器的吸热侧入口，板式换热器的吸热侧出口接入热网加热器进水管道；将高温疏水和高温凝水的热量加以回收利用，有利于整个热电厂的节能减排和热电解耦。
Description
技术领域
本发明属于电厂节能领域，涉及一种基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统。
背景技术
热电厂两种运行工况下会导致回热系统凝结水量减少。第一，当机组抽中排蒸汽供热时，进入汽轮机低压缸的蒸汽量减少，凝结水的流量也相应下降。第二，将低压缸排汽(乏汽)接入吸收式热泵，用于回收乏汽余热，进入凝汽器或者空冷岛的乏汽量大大减少，凝结水的流量也大大下降。
目前存在两个问题。第一，当机组抽汽运行时，其中的中排蒸汽有相当一部分送到了首站的热网加热器，热网加热器疏水是一部分高温凝结水。另外中排蒸汽还有相当一部分送到了吸收式热泵，吸收式热泵疏水也是一部分高温凝结水。一般情况下，中排蒸汽为0.3MPa.a，对应的疏水温度133.5℃。抽汽用于热网加热器或热泵，必然会产生高温疏水。在汽水系统里的，高温疏水热量是有回收利用价值的。另外，由于系统设置的原因，不同疏水泵后的疏水压力也不一相同，需要进行压力调整配合。第二，机组抽中排蒸汽供热时，进入低压缸的蒸汽量减少，此时凝结水的流量就会下降。凝结水量减少，会导致回热系统水量减少。如果回热系统的低加抽汽量不改变，或者少量减小，那么除氧器之前的凝结水温升就会提高。高温凝水热量也是可以回收的。如果对高温疏水和高温凝结水加以回收利用，一、回收高温疏水、高温凝结水的能量，可用于加热热网回水；二、可以减少冷端损失；三、实现灵活性调峰和热电解耦；四、回水温度提高，减少除氧器和高加抽汽量。如能提供一种系统，将高温疏水和高温凝水的热量加以回收利用，对于整个热电厂的节能减排和热电解耦都是有利的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统，将来自热电厂热网加热器、吸收式热泵的高温疏水和回热系统高温凝水的热量加以回收利用，用于供热，达到节能减排的效果。
一种基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统，包括凝汽器热井、回热系统、热网供回水系统、水水喷射器、板式换热器；热网供回水系统包括吸收式热泵和热网加热器，热网加热器输入热网回水，输出提供热网供水；吸收式热泵吸热端接入热网回水，低压缸排汽接入吸收式热泵放热端，用于回收乏汽余热加热流过吸收式热泵吸热端的热网回水；其特征在于，热网加热器的疏水管道连接水水喷射器的动力水入口，吸收式热泵的疏水管道连接水水喷射器的抽吸口，水水喷射器出水口连接板式换热器的放热侧入口，板式换热器的放热侧出口连接回凝汽器热井；热网回水通过热网回水支管接入板式换热器的吸热侧入口，板式换热器的吸热侧出口接入热网加热器进水管道。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将热电厂供热期间热网加热器、吸收式热泵高温疏水热量回收利用。一、回收高温疏水、高温凝结水的能量，用于加热热网回水；二、可以减少冷端损失；三、实现灵活性调峰和热电解耦；四、回水温度提高，减少除氧器和高加抽汽量。
附图说明
图1是凝结水再循环供热系统实施例1示意图；
图2是凝结水再循环供热系统实施例2示意图；
其中，1凝汽器热井，2热网加热器，3吸收式热泵，4除氧器，5 5#低压加热器，6 6#低压加热器，7 7#低压加热器，8 8#低压加热器，9 9#低压加热器，10水水喷射器，11板式换热器，12热网供水，13热网回水，14热水泵，A高温凝结水引出点，B五段抽汽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述，应当理解，此处所描述的内容仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的技术方案，不受电厂机组容量的限制。
本发明的技术方案，不受电厂机组参与乏汽回收供热台数的限制。
本发明的技术方案，不受电厂机组蒸汽参数的限制。
本发明的技术方案，不受电厂机组乏汽冷却方式的限制。
本发明的技术方案，不受电厂供热热力系统的限制。
实施例1：某电厂装机为2台1000MW直接空冷机组。单台汽轮机进行供热。
凝汽器热井连接回热系统，回热系统包括9#低压加热器、8#低压加热器、7#低压加热器、6#低压加热器、5#低压加热器、除氧器，顺序串联连接，9#低压加热器连接至凝汽器热井；热网供回水系统包括吸收式热泵和热网加热器。热网回水接入热网加热器的输入，并输出提供加热升温后的热网供水。吸收式热泵吸热端接入部分热网回水作为吸热介质，吸热升温后重新汇入热网回水；另外将来自低压缸排汽(乏汽)接入吸收式热泵放热端(图中未示出)作为放热介质，用于回收乏汽余热，加热流过吸收式热泵吸热端的部分热网回水。热网回水主路上设置有阀门，控制调节热网回水主路和热泵支路的流量比
第一、高温疏水。
吸收式热泵的工作蒸汽和热网加热器的加热蒸汽来自五段抽汽B或中排蒸汽。
1)五段抽汽有一部分送到了首站的热网加热器，热网加热器疏水是一部分高温凝结水。五段抽汽为0.543MPa.a，对应的疏水温度155℃。
2)五段抽汽另有一部分送到了吸收式热泵，吸收式热泵疏水，也是一部分高温凝结水。五段抽汽为0.543MPa.a，对应的疏水温度155℃。
由于系统设置的原因，两股疏水的压力不一样。热网加热器疏水压力1.3MPa,热泵疏水压力0.25MPa。可以利用高压疏水引射低压疏水，用1.3MPa疏水引射0.25MPa疏水混合输出。
第二、高温凝结水。
当机组五段抽汽被抽出来供热时，进入汽轮机低压缸的蒸汽量减少，回热系统中凝结水的流量也相应下降。同时，还将低压缸排汽(乏汽)接入吸收式热泵，用于回收乏汽余热，那么，进入凝汽器或者空冷岛的乏汽量就大大减少，导致凝结水的流量也大大下降。凝结水量减少，会导致回热系统水量同样减少。如果回热系统低加抽汽量不改变(属于热电解耦技术手段，可减少冷端损失)，或者仅少量减小，那么，除氧器之前的凝结水温升就会提高。
即当机组抽汽供热时，或者当机组负荷率下降时，凝结水的流量将下降，此时凝结水量低于设计值(2250t/h)，并且凝结水温升高，该回路有富裕的加热能力，并且回热系统的水压也是比较高的，比如3.4MPa。
第三、利用高温疏水、高温凝结水共同加热热网回水。
设备包括：水水喷射器，板式换热器。
热网加热器疏水管分两路分别与水水喷射器入水口和除氧器相连接，除氧器连接管路上设有阀门，调节两路流量比；热泵疏水管分两路分别与水水喷射器抽吸口和除氧器相连接，除氧器连接管路上设有阀门，调节两路流量比；水水喷射器出水口连接接板式换热器的放热侧入口，板式换热器的放热侧出口连接回凝汽器热井，放热降温后的高温疏水、高温凝结水流回凝汽器热井，形成凝结水再循环流动；
5#低压加热器的蒸汽来自五段抽汽，5#低压加热器上游侧的低加凝结水管道上(A点)引出旁路，接入水水喷射器入水口，旁路上设置阀门，调节高温凝结水流量。A点的凝结水压力和温度都足以作为水水喷射器的动力源。
热网回水在进入热泵前进行分流，通过热网回水支管接入板式换热器的吸热侧入口，板式换热器的吸热侧出口接入热网加热器进水管道。在板式换热器中利用再循环流动的凝结水，将高温疏水、高温凝结水的热量加以利用，加热热网回水。
板式换热器与凝汽器热井相连接；水水喷射器跟热网加热器疏水、低加凝结水管道A点、热泵疏水、板式换热器相连接；板式换热器跟热网回水支管、凝汽器热井、水水喷射器出水口、热网加热器进水管道相连接。
系统可实现，一、回收高温疏水、高温凝结水的能量，用于加热热网回水；二、可以减少冷端损失；三、实现灵活性调峰和热电解耦；四、回水温度提高，减少除氧器和高加抽汽量。
热泵投运时，五段抽汽约260t/h，乏汽利用量约200t/h。
在初末寒期，首站功率较低时，利用从回热系统A点引出高温凝结水约400t/h，引射热泵疏水约460t/h。
在深寒期，当热网加热器疏水量上升到400t/h以上时，可以切换成热网加热器疏水作为水水喷射器的动力水，引射热泵疏水。
采用水水喷射器，利用热网加热器疏水或者回热系统A点引出高温凝结水作为动力水，引射热泵疏水，混合后引至板式换热器，凝结水最终回到凝汽器热井，重新进入回热系统，构成再循环。
在此过程中，上述高温水可(由A点引出凝结水或热网加热器疏水和来自热泵疏水组成)作为热源在板式换热器里能加热约1000t/h热网水。
实施例2：与实施例1类似，
某电厂装机为2台1000MW直接空冷机组。单台汽轮机进行供热。
凝汽器热井连接回热系统，回热系统包括9#低压加热器、8#低压加热器、7#低压加热器、6#低压加热器、5#低压加热器，除氧器，顺序串联连接，9#低压加热器连接至凝汽器热井；热网供回水系统包括热网加热器。热网回水接入热网加热器的输入，并输出提供加热升温后的热网供水。
第一、高温疏水。
热网加热器的加热蒸汽来自五段抽汽B或中排蒸汽。
五段抽汽有一部分送到了首站的热网加热器，热网加热器疏水是一部分高温凝结水。五段抽汽为0.543MPa.a，对应的疏水温度155℃。
第二、高温凝结水。
当机组抽五段抽汽供热时，进入汽轮机低压缸的蒸汽量减少，回热系统中凝结水的流量也相应下降。凝结水量减少，会导致回热系统水量同样减少。如果回热系统低加抽汽量不改变，或者仅少量减小，那么，除氧器之前的凝结水温升就会提高。
即当机组抽汽供热时，或者当机组负荷率下降时，凝结水的流量将下降，此时凝结水量低于设计值(2250t/h)，并且凝结水温升高，该回路有富裕的加热能力。
第三、利用高温疏水、高温凝结水加热热网回水。
设备包括：热水泵、板式换热器。
热网加热器疏水管分两路分别与热水泵入水口和除氧器相连接，除氧器连接管路上设有阀门，调节两路流量比；热水泵出水口连接接板式换热器的放热侧入口，板式换热器的放热侧出口连接回凝汽器热井，放热降温后的高温疏水流回凝汽器热井，形成再循环流动；
5#低压加热器的蒸汽来自五段抽汽，5#低压加热器上游侧的低加凝结水管道上(A点)引出旁路，接入热水泵入水口，旁路上设置阀门，调节高温凝结水流量。
热网回水在进入热泵前分流，通过热网回水支管接入板式换热器的吸热侧入口，板式换热器的吸热侧出口接入热网加热器进水管道。在板式换热器中利用再循环流动的凝结水，将高温疏水、高温凝结水的热量加以利用，加热热网回水。
板式换热器与凝汽器热井相连接；热水泵跟热网加热器疏水、低加凝结水管道A点、板式换热器相连接；板式换热器跟热网回水支管、凝汽器热井、热水泵出水口、热网加热器进水管道相连接。
系统实现，一、回收高温疏水、高温凝结水的能量，用于加热热网回水；二、可以减少冷端损失；三、实现灵活性调峰和热电解耦；四、回水温度提高，减少除氧器和高加抽汽量。
在初末寒期，首站功率较低时，从回热系统A点引出高温凝结水约400t/h到热水泵。
当热网加热器疏水量上升到400t/h以上时，可以切换成热网加热器疏水作为热水泵的抽吸水。
采用热水泵，将回热系统A点引出高温凝结水或者热网加热器疏水引至板式换热器，凝结水最终回到凝汽器热井，进入回热系统，构成再循环。
在此过程中，上述高温水可(A点凝结水或热网加热器疏水)作为热源在板式换热器里加热约1000t/h热网水。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的解释，并不用于限制本发明，尽管对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统，包括凝汽器热井、回热系统、热网供回水系统、水水喷射器、板式换热器；热网供回水系统包括吸收式热泵和热网加热器，热网加热器输入热网回水，输出提供热网供水；吸收式热泵吸热端接入热网回水，低压缸排汽接入吸收式热泵放热端，用于回收乏汽余热加热流过吸收式热泵吸热端的热网回水；其特征在于，热网加热器的疏水管道连接水水喷射器的动力水入口，吸收式热泵的疏水管道连接水水喷射器的抽吸口，水水喷射器出水口连接板式换热器的放热侧入口，板式换热器的放热侧出口连接回凝汽器热井；热网回水通过热网回水支管接入板式换热器的吸热侧入口，板式换热器的吸热侧出口接入热网加热器进水管道。
2.根据权利要求1所述的基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统，其特征在于，回热系统包括多级低压加热器、除氧器，顺序串联连接，末级低压加热器连接至凝汽器热井。
3.根据权利要求2所述的基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统，其特征在于，热网加热器疏水管分两路分别与水水喷射器入水口和除氧器相连接，除氧器连接管路上设有阀门，调节两路流量比。
4.根据权利要求2所述的基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统，其特征在于，热泵疏水管分两路分别与水水喷射器抽吸口和除氧器相连接，除氧器连接管路上设有阀门，调节两路流量比。
5.根据权利要求1所述的基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统，其特征在于，中排蒸汽或某段抽汽作为热泵的动力蒸汽，某段抽汽作为热网加热器的加热蒸汽。
6.根据权利要求1所述的基于水水喷射器的凝结水再循环供热系统，其特征在于，在回热系统的低加凝结水管道上引出旁路，接入水水喷射器动力水入水口。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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