CN111792687A - 基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置及方法，包括热网系统、回热系统、海水淡化系统。供热抽汽在热网加热器加热热网一次水形成热网疏水，通过热网疏水泵进入疏水加热器，利用疏水加热器温度闭环控制保证加热器出水温度在70℃以上，再进入闪蒸器，得到蒸汽进入低温蒸馏海水淡化装置，蒸汽在低温蒸馏海水淡化装置内进行海水淡化，得到淡水，同时排出废水，闪蒸器产生低温水回到凝汽器。本系统可有效实现安全、节能、节水的回收供热疏水，具有较好的经济和环境效益。

Description

基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置及方法

【技术领域】

本发明属于火电厂节能新技术及海水淡化技术领域，涉及一种基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置及方法。

【背景技术】

现大部分电厂均采用抽汽供热方式进行冬季集中供热，抽汽经过热网加热器加热热网一次水后形成热网疏水，根据现有设计，热网疏水通过凝汽器或者除氧器回到火电厂回热系统，但回到凝汽器会导致精处理入口凝结水温度偏高，影响凝结水水质；回到除氧器会增加除氧器抽汽，导致机组经济性下降。现大部分电厂供热疏水通过除氧器回收到回热系统。

部分地区拥有广阔的海岸线，因此海水淡化已经成为各地寻求突破缺水困扰的重要技术。区域内火电厂已经投运海水淡化设备，其中部分低温多效蒸馏技术，要求进口蒸汽温度65～70℃蒸汽。

现有热网疏水回收装置，或影响机组的安全性，或影响机组的经济性。采用低温多效蒸馏海水淡化技术，可以合理利用热网疏水余热，同时减少海水淡化装置从热力系统中的抽取热量，降低汽轮机热耗率，提高火电机组运行经济性。

【发明内容】

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置及方法，本发明基于海水淡化技术，合理利用热网疏水余热，提高火电机组的经济性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置，包括：

热网加热器，所述热网加热器的入口连接供热蒸汽，出口输出热网疏水；

热网疏水泵，所述热网疏水泵的出口连接疏水加热器；

疏水加热器，所述疏水加热器的进水口连接热网疏水泵，进汽口连接辅汽联箱，将热网疏水与辅汽联箱的來汽混合后输出至闪蒸汽；所述热网加热器上还连接有温度控制系统，用于控制疏水加热器出口温度；

闪蒸器，所述闪蒸器的蒸汽出口连接低温蒸馏海水淡化装置，低温水出口连接凝汽器。

上述装置进一步的改进在于：

所述热网疏水泵的出口还连接凝汽器和除氧器。

所述温度控制系统包括设置在疏水加热器进口管路上的第一温度测量装置和设置在疏水加热器出口管路上的第二温度测量装置；辅汽联箱与疏水加热器之间的管道上依次设置疏水抽汽快关阀和疏水抽汽调节阀；

第一温度测量装置与第一信号处理器电连接，第一信号处理器与疏水抽汽快关阀电连接；第二温度测量装置与第二信号处理器电连接，第二信号处理器与疏水抽汽调节阀电连接。

一种基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收方法，包括以下步骤：

第一温度测量装置实时检测疏水加热器的入口温度，若入口温度低于70℃，第一信号处理器向疏水抽汽快关阀发出阀门开关信号D1，使疏水抽汽快关阀开启；

第二温度测量装置实时检测疏水加热器的出口温度，若出口温度低于70℃，第二信号处理器向疏水抽汽调节阀发出阀门开度信号D2，调整出口温度高于70℃。

上述方法进一步的改进在于：

当疏水加热器、闪蒸器、低温蒸馏海水淡化装置任意设备发生故障时，热网疏水泵将热网疏水送回至凝汽器或除氧器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

根据现有设计，热网疏水通过凝汽器或者除氧器回到火电厂回热系统，根据部分电厂统计，热网疏水温度在60℃～80℃，如通过凝汽器回到回热系统，水温偏高，会影响回热系统凝结水精处理效果，最终影响凝结水水质；如通过除氧器回到回热系统，热网疏水温度低于除氧器入口给水温度，会增加除氧器抽汽量，导致汽轮机热耗率增加，火电机组经济性下降。通过本发明热网疏水不直接回到回热系统，热网疏水通过闪蒸器后部分水温降低到50℃以下，再通过凝汽器回收到回热系统，能够满足精处理入口凝结水温度需求。另一方面，通过供热疏水的余热来(部分)替代海水淡化装置从汽轮机系统中抽出的热量，降低汽轮机热耗率，最终做到供热疏水余热的充分利用。

【附图说明】

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例燃煤电厂采用的基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置示意图。

其中：1-热网加热器；2-热网疏水泵；3-疏水加热器；4-闪蒸器；5-低温蒸馏海水淡化装置；6-凝汽器；7-除氧器；8-辅汽联箱；9-第一温度测量装置；10-第二温度测量装置；11-第一信号处理器；12-第二信号处理器；13-疏水抽汽快关阀；14-疏水抽汽调节阀。

【具体实施方式】

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置，包括热网加热器1、热网疏水泵2、疏水加热器3、闪蒸器4、低温蒸馏海水淡化装置5、凝汽器6、除氧器7以及辅汽联箱8。

供热抽汽通过热网加热器1加热热网一次水，然后凝结成热网疏水，热网疏水通过热网疏水泵2进入疏水加热器3，在疏水加热器3与从辅汽联箱8提供的蒸汽进行混合，提高热网疏水温度，再进入闪蒸器4进行闪蒸，得到蒸汽进入低温蒸馏海水淡化装置5，产生低温水回到凝汽器6，蒸汽在低温蒸馏海水淡化装置5内进行海水淡化，得到淡水，同时排出废水。

在热网疏水泵2出口仍然保留原热网疏水回收装置，当疏水加热器3、闪蒸器4、低温蒸馏海水淡化装置5任意设备出现故障，可通过热网疏水泵2将热网疏水回收到凝汽器6或除氧器7。

当热网疏水泵2出口的热网疏水温度较低，可与辅汽联箱8的辅助蒸汽进行混合，提高进入闪蒸器4的疏水温度，满足低温蒸馏海水淡化装置5的要求。

疏水加热器3为混合式加热器，当热网疏水泵2出口的热网疏水温度低于70℃，可通过自动控制打开疏水加热器3进汽阀门，通过温度闭环控制保证疏水加热器3出口温度高于70℃，满足进入闪蒸器4的疏水温度要求。

疏水加热器3的温度控制逻辑如下：根据第一温度测量装置9，测量得到疏水加热器入口温度信号S1，入口温度信号S1进入第一信号处理器11进行处理，根据入口热网疏水温度是否高于70℃，得到阀门开关信号D1，并传输到疏水抽汽快关阀13控制阀门开关；根据第二温度测量装置10，测量得到疏水加热器出口温度信号S2，出口温度信号S2进入第二信号处理器12进行处理，得到阀门开度信号D2，并传输给疏水抽汽调节阀14，调整疏水加热器2出口温度，形成闭环回路控制。

本实施实例中，既可以保证热网疏水回收过程中不会对机组安全性和经济性产生影响，同时可以充分利用热网疏水的余热进行海水淡化，在保证海水淡化能力不变的前提下，减少从汽轮机抽取的热量，降低汽轮机热耗率，提高机组的经济性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (5)

1.基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置，其特征在于，包括：

热网加热器(1)，所述热网加热器(1)的入口连接供热蒸汽，出口输出热网疏水；

热网疏水泵(2)，所述热网疏水泵(2)的出口连接疏水加热器(3)；

疏水加热器(3)，所述疏水加热器(3)的进水口连接热网疏水泵(2)，进汽口连接辅汽联箱(8)，将热网疏水与辅汽联箱(8)的來汽混合后输出至闪蒸汽(4)；所述热网加热器上还连接有温度控制系统，用于控制疏水加热器(3)出口温度；

闪蒸器(4)，所述闪蒸器(4)的蒸汽出口连接低温蒸馏海水淡化装置(5)，低温水出口连接凝汽器(6)。

2.根据权利要求1所述的基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置，其特征在于，所述热网疏水泵(2)的出口还连接凝汽器(6)和除氧器(7)。

3.根据权利要求1或2所述的基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置，其特征在于，所述温度控制系统包括设置在疏水加热器(3)进口管路上的第一温度测量装置(9)和设置在疏水加热器(3)出口管路上的第二温度测量装置(10)；辅汽联箱(8)与疏水加热器(3)之间的管道上依次设置疏水抽汽快关阀(13)和疏水抽汽调节阀(14)；

第一温度测量装置(9)与第一信号处理器(11)电连接，第一信号处理器(11)与疏水抽汽快关阀(13)电连接；第二温度测量装置(10)与第二信号处理器(12)电连接，第二信号处理器(12)与疏水抽汽调节阀(14)电连接。

4.一种采用权利要求1-3任一项所述装置的基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一温度测量装置(9)实时检测疏水加热器(3)的入口温度，若入口温度低于70℃，第一信号处理器(11)向疏水抽汽快关阀(13)发出阀门开关信号D1，使疏水抽汽快关阀(13)开启；

第二温度测量装置(10)实时检测疏水加热器(3)的出口温度，若出口温度低于70℃，第二信号处理器(12)向疏水抽汽调节阀(14)发出阀门开度信号D2，调整出口温度高于70℃。

5.根据权利要求4所述的基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收方法，其特征在于，当疏水加热器(3)、闪蒸器(4)、低温蒸馏海水淡化装置(5)任意设备发生故障时，热网疏水泵(2)将热网疏水送回至凝汽器(6)或除氧器(7)。

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