CN108775822A - 一种高背压供热机组抽真空系统节能装置及工作方法 - Google Patents

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石慧
王文锋
房伟
王春艳
蒋建平
刘永林
吕凯
王东晔
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Huaneng Yantai Power Generation Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种高背压供热机组抽真空系统节能装置及工作方法，本发明的节能装置抽气管道上增加一个换热器，将部分凝汽器的循环水回水导入换热器内，通过换热器冷凝所抽气体中混有的蒸汽，可大幅降低排气中的蒸汽含量，达到回收凝结水及热量的目的，提高机组运行经济性，本装置结构简单，运行可靠，节省运营成本。

Description

一种高背压供热机组抽真空系统节能装置及工作方法
技术领域
本发明属于大型火力发电机组高效热电联产领域，具体涉及一种高背压供热机组抽真空系统节能装置及工作方法。
背景技术
近年来，国内有大量135MW～300MW等级机组实施高背压供热改造，以提高机组供热能力及供热经济性。典型高背压供热是在供热期内将机组运行背压提高至40kPa～50kPa，将低压缸排汽用于供热，机组冷却工质切换为热网循环水。
由于机组原设计运行背压一般在4kPa～7kPa左右，夏季工况设计背压也仅达到11.8kPa，而高背压供热期间将机组排汽背压大幅提高至40kPa～50kPa，根据调研，目前国内已实施高背压供热改造机组在供热期内仍沿用原抽真空系统，抽真空系统大幅偏离原设计运行工况，导致所抽出气体中蒸汽含量大幅升高，直接排空造成大量凝结水及热量损失。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种高背压供热机组抽真空系统节能装置及工作方法，可大幅降低排气中的蒸汽含量，达到回收凝结水及热量的目的，提高机组运行经济性。
为了达到上述目的，一种高背压供热机组抽真空系统节能装置，包括设置有凝汽器的高背压机组，凝汽器连接入水管路、出水管路和抽气管路，凝汽器的抽气管路上设置有换热器，抽气管路接入换热器的热源管路，换热器冷源管路的两端均连接凝汽器的入水管路。
换热器的冷源管路的入口处设置有入口截止阀，冷源管路的出口处设置有出口截止阀。
入口截止阀和出口截止阀均为手动截止阀。
换热器的热源管路的出口连接真空泵，真空泵的气体排入大气。
换热器采用表面式换热器。
一种高背压供热机组抽真空系统节能装置的工作方法，包括以下步骤：
步骤一，高背压机组将蒸汽通入换热器中，将凝汽器的部分循环水通入换热器中；
步骤二，换热器中的蒸汽和循环水进行换热，循环水带走蒸汽中部分热量，并冷凝成凝结水；
步骤三，换热升温后的循环水通入凝汽器的入水管路中，和循环水一同通入凝汽器进行热交换，换热后的循环水通过凝汽器的出水管路排出；
步骤四，排出换热器中的降温后的蒸汽。
根据凝汽器排出蒸汽的量，调节设置在换热器冷源管路上的入口截止阀和出口截止阀。
步骤四中，换热器中的降温后的蒸汽通过真空泵排入到大气中。
与现有技术相比，本发明的节能装置抽气管道上增加一个换热器，将部分凝汽器的循环水回水导入换热器内，通过换热器冷凝所抽气体中混有的蒸汽，可大幅降低排气中的蒸汽含量，达到回收凝结水及热量的目的，提高机组运行经济性，本装置结构简单，运行可靠，节省运营成本。
本发明的方法将凝汽器的部分循环水通入换热器中，换热器将蒸汽和换热器进行换热，换热后的循环水重新进入凝汽器，蒸汽则被降温后排出，本方法流程简单，效率高，能够大幅度减少排出的蒸汽吗，不仅减少了废气排放，保护了环境，而且能够提高机组运行的经济性，降低成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中，1、高背压机组；2、凝汽器；3、换热器；4、入口截止阀；5、出口截止阀；6、真空泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1，一种高背压供热机组抽真空系统节能装置，包括设置有凝汽器2的高背压机组1，凝汽器2连接入水管路、出水管路和抽气管路，凝汽器2的抽气管路上设置有换热器3，抽气管路接入换热器的热源管路，换热器3冷源管路的两端均连接凝汽器2的入水管路，换热器3的热源管路的出口连接真空泵6，真空泵6的气体排入大气。
换热器3的冷源管路的入口处设置有入口截止阀4，冷源管路的出口处设置有出口截止阀5，入口截止阀4和出口截止阀5均为手动截止阀。
优选的，换热器3采用表面式换热器，换热面积60㎡～100㎡。
一种高背压供热机组抽真空系统节能装置的工作方法，包括以下步骤：
步骤一，根据凝汽器2排出蒸汽的量，调节设置在换热器3冷源管路上的入口截止阀4和出口截止阀5，高背压机组1将蒸汽通入换热器3中，将凝汽器2的部分循环水通入换热器3中；
步骤二，换热器3中的蒸汽和循环水进行换热，循环水带走蒸汽中部分热量，并冷凝成凝结水；
步骤三，换热升温后的循环水通入凝汽器2的入水管路中，和循环水一同通入凝汽器2进行热交换，换热后的循环水通过凝汽器2的出水管路排出；
步骤四，换热器3中的降温后的蒸汽通过真空泵6排入到大气中。
本发明可将排气中混有的蒸汽有效冷却，回收90％以上的凝结水，预计整个供热期内平均回收凝结水达3t/h以上，单个供热季回收凝结水超过8640t，按凝结水成本10元/t，相应年节水效益达8.64万元。
本发明通过表面式换热器换热，可将排气中所含蒸汽的大量潜热回收用于供热，回收热负荷可达到1916KW，单个供热季可回收总热量达到1.99万吉焦，按每吉焦热量价值30元，折合回收热量达59.6万元。
本发明装置简单，运行可靠，系统水泵耗功约6kW，单个供热季耗电约17270kWh，耗电成本不超过0.6万元；该系统投资不超过50万元，单个供热季即可收回成本。

Claims (8)

1.一种高背压供热机组抽真空系统节能装置，其特征在于，包括高背压机组(1)，高背压机组(1)连接凝汽器(2)，凝汽器(2)连接入水管路、出水管路和抽气管路，凝汽器(2)的抽气管路上设置有换热器(3)，抽气管路接入换热器的热源管路，换热器(3)冷源管路的两端均连接凝汽器(2)的入水管路。
2.根据权利要求1所述的一种高背压供热机组抽真空系统节能装置，其特征在于，换热器(3)的冷源管路的入口处设置有入口截止阀(4)，冷源管路的出口处设置有出口截止阀(5)。
3.根据权利要求2所述的一种高背压供热机组抽真空系统节能装置，其特征在于，入口截止阀(4)和出口截止阀(5)均为手动截止阀。
4.根据权利要求1所述的一种高背压供热机组抽真空系统节能装置，其特征在于，换热器(3)的热源管路的出口连接真空泵(6)，真空泵(6)的气体排入大气。
5.权利要求1所述的一种高背压供热机组抽真空系统节能装置，其特征在于，换热器(3)采用表面式换热器。
6.权利要求1所述的一种高背压供热机组抽真空系统节能装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，高背压机组(1)将蒸汽通入换热器(3)中，将凝汽器(2)的部分循环水通入换热器(3)中；
步骤二，换热器(3)中的蒸汽和循环水进行换热，循环水带走蒸汽中部分热量，并冷凝成凝结水；
步骤三，换热升温后的循环水通入凝汽器(2)的入水管路中，和循环水一同通入凝汽器(2)进行热交换，换热后的循环水通过凝汽器(2)的出水管路排出；
步骤四，排出换热器(3)中的降温后的蒸汽。
7.根据权利要求6所述的种高背压供热机组抽真空系统节能装置的工作方法，其特征在于，根据凝汽器(2)排出蒸汽的量，调节设置在换热器(3)冷源管路上的入口截止阀(4)和出口截止阀(5)。
8.根据权利要求6所述的种高背压供热机组抽真空系统节能装置的工作方法，其特征在于，步骤四中，换热器(3)中的降温后的蒸汽通过真空泵(6)排入到大气中。
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