CN112283691A - 电站厂区蒸汽疏水回收系统及回收控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电站厂区蒸汽疏水回收系统及回收控制方法，该系统包括：蒸汽疏水侧，蒸汽疏水侧包括多条疏水管线、疏水母管和带压疏水罐，每条疏水管线上分别设置有疏水阀组，疏水母管的输入端分别与多条疏水管线的输出端相连接，疏水母管的末端与带压疏水罐相连接，带压疏水罐上部设置有汽室，在运行状态下汽室内充满饱和蒸汽；疏水回收侧，疏水回收侧包括疏水回收管路，疏水回收管路与带压疏水罐相连接，带压疏水罐中的疏水通过疏水回收管路接至主机凝汽器热井；冷却水侧，其中，冷却水管与带压疏水罐相连接，冷却水经变频循环泵实现带压疏水罐中冷却水的循环回路；以及控制器，控制器分别与带压疏水罐和变频循环泵电连接。
Description
技术领域
本发明涉及电站辅机系统综合优化技术领域，具体涉及一种电站厂区蒸汽疏水回收系统及回收控制方法。
背景技术
疏水是蒸汽在管道内因为压力、温度下降而产生的凝结水。疏水应及时排放，否则不仅吸收管内蒸汽热量、影响蒸汽流动，严重的将会产生水击现象，从而造成严重后果。疏水回收并经过处理可以继续使用，参数较高的疏水可以先回收热能，再处理作为除盐水使用。目前燃煤电站的厂区蒸汽系统主要有两种：一种是电站辅助设备用蒸汽系统，如换热器蒸汽吹扫、烟气处理系统的生产用蒸汽系统；一种是电站外送蒸汽系统，主要以工业用蒸汽为主。随着国家和行业对节能、节水等指标要求的日益严格，电站厂区蒸汽疏水高效回收的需求也越来越迫切。
专利CN207122746U公开了一种换热器凝结水疏水装置，其包括：疏水罐，适于设置在换热器下游；液位计，适于显示所述疏水罐的液位并产生液位信号；至少一条自动疏水支路，设置在所述疏水罐下游，并且具有用于排放换热器凝结水的自动疏水阀；疏水沟，设置在所述至少一条自动疏水支路下游，以及控制器，电连接所述液位计和所述至少一条自动疏水支路的自动疏水阀，适于根据从所述液位计获取的液位信号控制所述至少一条自动疏水支路的自动疏水阀的开关，其中，当液位信号达到阈值时，所述控制器控制所述至少一条自动疏水支路向所述疏水沟疏水。该申请通过控制器根据疏水罐水位对疏水阀进行控制，能够实现换热器凝结水水位信号的远传，便于运行人员监测，提高了可控性。
专利CN207486779U公开了一种热力发电再热蒸汽输送管道的疏水装置，弯管接头两端与再热蒸汽输送管道连接，疏水罐的上端连通弯管接头，疏水罐的一侧设置有液位计，液位计通过连接管道与疏水罐的内腔连通，连接管道上设置有管道伸缩节，疏水罐的另一侧设置有疏水管，疏水管上设置有疏水阀，疏水罐通过疏水管连通扩容器，疏水罐的下端设置有排水管，排水管上设置有排水阀。该装置方便再热蒸汽输送管道内的冷凝水进入疏水罐，利用蒸汽向上流动的特性，能够有效的防止蒸汽进入疏水罐，避免蒸汽泄露，液位计实时监测疏水罐内液位信息，通过该液位信息控制疏水阀及排水阀的启闭。
然而现有技术的电站厂区蒸汽系统的疏水回收主要存在以下两个问题：（1）厂区蒸汽系统的疏水管线非常分散，输水量小且不连续，再加上输送距离较远，输送动压不能满足主机直接回收的目的。（2）如果采用常压疏水罐（通大气）对疏水回收，由于系统是非密封的，水质难以保证，还需要再通过增压泵输送到锅炉排污水或者电厂化学水池，增加能耗的同时也降低了疏水的品位。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电站厂区蒸汽疏水回收系统及回收控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电站厂区蒸汽疏水回收系统，包括：蒸汽疏水侧，蒸汽疏水侧包括多条疏水管线、疏水母管和带压疏水罐，其中，多条疏水管线分别与电站厂区蒸汽管道相连接，多条疏水管线之间并联连接，每条疏水管线上分别设置有疏水阀组，疏水母管的输入端分别与多条疏水管线的输出端相连接，疏水母管的末端与带压疏水罐相连接，带压疏水罐的罐体内存放有疏水和饱和蒸汽，带压疏水罐上部设置有汽室，在运行状态下汽室内充满饱和蒸汽；疏水回收侧，疏水回收侧包括疏水回收管路，疏水回收管路与带压疏水罐相连接，带压疏水罐中的疏水通过疏水回收管路接至主机凝汽器热井；冷却水侧，冷却水侧包括冷却水管和变频循环泵，冷却水管与带压疏水罐相连接，冷却水经变频循环泵实现带压疏水罐中冷却水的循环回路，冷却水量由变频循环泵控制，并且变频循环泵的变频控制反馈信号为带压疏水罐上的远传压力信号；以及控制器，控制器分别与带压疏水罐和变频循环泵电连接。
在一优选实施方式中，带压疏水罐的罐体上设置有压力表，带压疏水罐上部的汽室内设置有稳压补汽接口，稳压补汽管路的一端与稳压补汽接口相连接，稳压补汽管路的另一端与主机辅助蒸汽系统相连接，稳压补汽管路上设置有稳压补汽调节阀，稳压补汽调节阀与控制器电连接。
在一优选实施方式中，带压疏水罐中设置有换热盘管，冷却水管包括冷却水进水管和冷却水出水管，换热盘管的一端与冷却水进水管相连接，换热盘管的另一端与冷却水出水管相连接，冷却水进水管上设置有变频循环泵，冷却水取自电厂开式循环水母管，冷却水用于维持带压疏水罐的压力。
在一优选实施方式中，带压疏水罐的罐体上设置有安全阀、温度计和液位计，安全阀、温度计和液位计分别与控制器相连接。
在一优选实施方式中，带压疏水罐上设置有高低水位远传信号控制点，用于控制带压疏水罐到主机凝汽器热井的管路的开启和关闭。
在一优选实施方式中，疏水回收侧还包括疏水回收关断阀和节流阀，疏水回收关断阀和节流阀设置在疏水回收管路上，并且疏水回收关断阀和节流阀均与控制器电连接。
在一优选实施方式中，疏水回收侧还包括排污管,排污管的一端与带压疏水罐底部相连接，排污管的另一端排水沟相连接，并且排污管上还设置有排污阀，排污阀与控制器电连接。
本发明还提供了一种利用上述电站厂区蒸汽疏水回收系统的疏水回收控制方法，包括如下步骤：控制器控制疏水阀组开启，电站厂区蒸汽管道产生的疏水通过多条疏水管线引入到疏水母管中；疏水母管中的疏水在蒸汽疏水侧和带压疏水罐的压差作用下流入带压疏水罐中，其中，带压疏水罐的罐体内存放疏水和饱和蒸汽，且在运行状态下带压疏水罐的上部的汽室内充满饱和蒸汽；通过冷却水管中的冷却水对带压疏水罐进行降温，以维持带压疏水罐中的饱和压力，其中冷却水通过变频循环泵进入到带压疏水罐中；基于带压疏水罐上的压力信号反馈，控制器通过变频循环泵控制冷却水的循环量；带压疏水罐中的疏水通过疏水回收管路接至主机凝汽器热井。
在一优选实施方式中，疏水回收控制方法还包括如下步骤：基于带压疏水罐上设置的高低水位远传信号控制点的信号反馈，通过疏水回收关断阀来控制疏水回收管路的开启和关闭，并通过节流阀调节疏水流量，其中，当带压疏水罐内液位低于最低保护水位时，疏水回收关断阀从开启状态变为关闭状态；当带压疏水罐的压力低于工作压力时，变频循环泵停止工作，稳压补汽调节阀开启，通过带压疏水罐上部的汽室内设置的稳压补汽接口进行补汽，稳压补汽调节阀的开度信号由带压疏水罐上的压力信号进行反馈，直到带压疏水罐的压力达到稳定控制值。
在一优选实施方式中，当需要进行检修排污时，通过排污管排至排水沟中，并由排污阀控制排污完成。
与现有技术相比，本发明的电站厂区蒸汽疏水回收系统及回收控制方法的有益效果是：本发明在疏水收集母管的末端设置了带压疏水罐，带压疏水罐的设计压力值可以根据带压疏水罐与主机凝汽器之间的管道水动力计算得出，带压疏水罐为疏水回收到主机凝汽器热井提供了足够的输送动力。由于整个系统均为密闭系统，没有蒸汽闪蒸外泄的现象，同时能够保证疏水的品质，达到高效回收的目的。带压疏水罐上设置了冷却水系统，冷却水量由变频循环泵控制，保证了疏水母管到带压疏水罐间的输送压差。另外疏水罐上设置有稳压补汽管路和安全阀，保证带压疏水罐的运行压力稳定性。带压疏水罐上还设置了高低水位远传信号控制点，用于控制疏水罐到凝结器热井的管路的开启和关闭。
附图说明
图1为本发明的优选实施方式的电站厂区蒸汽疏水回收系统的结构框图。
附图标记说明：
1-电站厂区蒸汽管路；2-第一疏水管线；3-第二疏水管线；4-其他疏水管线；5-第一疏水阀组；6-第二疏水阀组；7-其他疏水阀组；8-疏水母管；9-稳压补汽调节阀；10-主机辅助蒸汽系统；11-带压疏水罐；12-排污阀；13-排污管；14-排水沟；15-疏水回收关断阀；16-节流阀；17-主机凝汽器热井；18-疏水回收管路；19-冷却水进水管；20-变频循环泵；21-换热盘管；22-主机冷却塔，23-液位计，24-安全阀，25-控制器；26-稳压补汽管路；27-冷却水出水管。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1：
如图1所示，本发明优选实施方式的电站厂区蒸汽疏水回收系统，包括：蒸汽疏水侧、疏水回收侧、冷却水侧和控制器25。其中，蒸汽疏水侧包括多条疏水管线（如图1所示，在本实施例中，多条疏水管线包括第一疏水管线2、第二疏水管线3、其他疏水管线4）、疏水母管8和带压疏水罐11。其中，第一疏水管线2、第二疏水管线3、其他疏水管线4分别与电站厂区蒸汽管道1相连接，第一疏水管线2、第二疏水管线3、其他疏水管线4之间并联连接，第一疏水管线2、第二疏水管线3、其他疏水管线4上分别设置有第一疏水阀组5、第二疏水阀组6和其他疏水阀组7。疏水阀组内均设置有自动疏水器。疏水母管8的输入端分别与第一疏水管线2、第二疏水管线3、其他疏水管线4的输出端相连接，疏水母管8的末端与带压疏水罐11相连接。带压疏水罐11的罐体内存放有疏水和饱和蒸汽，带压疏水罐11上部设置有汽室，在运行状态下汽室内充满饱和蒸汽。疏水回收侧包括疏水回收管路18，疏水回收管路18与带压疏水罐11的底部相连接，带压疏水罐11中的疏水通过疏水回收管路18接至主机凝汽器热井17。冷却水侧包括冷却系统，冷却系统包括冷却水管和变频循环泵20，冷却水管与带压疏水罐11相连接，带压疏水罐11的压力维持主要通过冷却水控制。冷却水经变频循环泵20实现带压疏水罐11中冷却水的循环回路，冷却水量由变频循环泵控制，并且变频循环泵20的变频控制反馈信号为带压疏水罐11上的远传压力信号。控制器25分别与带压疏水罐11以及变频循环泵20电连接。
在一优选实施方式中，带压疏水罐11的罐体上设置有压力表，带压疏水罐上部的汽室内设置有稳压补汽接口，稳压补汽管路26的一端与稳压补汽接口相连接，稳压补汽管路26的另一端与主机辅助蒸汽系统10（主机辅助蒸汽联箱）相连接。稳压补汽管路上设置有稳压补汽调节阀9，稳压补汽调节阀9与控制器25电连接。
在一优选实施方式中，带压疏水罐11中设置有换热盘管21，冷却水管包括冷却水进水管19和冷却水出水管27，换热盘管21的一端与冷却水进水管19相连接，换热盘管21的另一端与冷却水出水管27相连接，冷却水进水管19上设置有变频循环泵20，冷却水取自主机冷却塔22，冷却水用于维持带压疏水罐11的工作压力。
在一优选实施方式中，带压疏水罐11的罐体上设置有安全阀24、温度计和液位计23，安全阀24、温度计和液位计23分别与控制器25相连接。带压疏水罐上设置有高低水位远传信号控制点，用于控制带压疏水罐11到主机凝汽器热井17的疏水回收管路18的开启和关闭。
实施例2：
在一优选实施方式中，疏水回收侧还包括疏水回收关断阀15和节流阀16，疏水回收关断阀15和节流阀16设置在疏水回收管路18上，并且疏水回收关断阀15和节流阀16均与控制器25电连接。
在一优选实施方式中，疏水回收侧还包括排污管13,排污管13的一端与带压疏水罐11底部相连接，排污管13的另一端排水沟14相连接。排污管13上还设置有排污阀12，排污阀12与控制器25电连接。当要进行检修排污时，通过排污管13排至排水沟14中，控制由排污阀12完成。
实施例3：
本发明还提供了一种利用上述电站厂区蒸汽疏水回收系统的疏水回收控制方法，包括如下步骤：采用控制器25控制疏水阀组开启，电站厂区蒸汽管道1产生的疏水通过多条疏水管线引入到疏水母管8中；疏水母管8中的疏水在蒸汽疏水侧和带压疏水罐11的压差作用下流入带压疏水罐11中，其中，带压疏水罐的罐体内存放疏水和饱和蒸汽，且在运行状态下带压疏水罐的上部的汽室内充满饱和蒸汽；通过冷却水管中的冷却水对带压疏水罐11进行降温，以维持带压疏水罐中的饱和压力，其中冷却水通过变频循环泵20进入到带压疏水罐11中；基于带压疏水罐11上的压力信号反馈，控制器25通过变频循环泵20控制冷却水的循环量；带压疏水罐11中的疏水通过疏水回收管路18接至主机凝汽器热井17。控制器为PLC控制器，整个系统的控制操作均通过PLC控制器完成。
在一优选实施方式中，疏水回收控制方法还包括如下步骤：基于带压疏水罐11上设置的高低水位远传信号控制点的信号反馈，通过疏水回收关断阀15来控制疏水回收管路18的开启和关闭，并通过节流阀16调节疏水流量。其中，正常情况下，疏水回收管路18上的疏水回收关断阀15处于开启状态，当带压疏水罐11内液位低于最低保护水位时，疏水回收关断阀15从开启状态变为关闭状态。当蒸汽疏水过少，环境散热损失导致带压疏水罐11的压力低于工作压力时，变频循环泵20停止工作，稳压补汽调节阀9开启，通过带压疏水罐11上部的汽室内设置的稳压补汽接口进行补汽，稳压补汽调节阀9的开度信号由带压疏水罐11上的压力信号进行反馈，直到带压疏水罐11的压力达到稳定控制值。
在一优选实施方式中，当需要进行检修排污时，通过排污管13排至排水沟14中，并由排污阀12控制排污完成。
本发明实现了电站厂蒸汽管道疏水回收过程的完全密闭且自动运行，在保证回收水质的同时，又减少了运行维护的成本，达到了高效回收的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种电站厂区蒸汽疏水回收系统，其特征在于：所述电站厂区蒸汽疏水回收系统包括：
蒸汽疏水侧，所述蒸汽疏水侧包括多条疏水管线、疏水母管和带压疏水罐，其中，多条疏水管线分别与电站厂区蒸汽管道相连接，多条疏水管线之间并联连接，每条疏水管线上分别设置有疏水阀组，所述疏水母管的输入端分别与多条疏水管线的输出端相连接，所述疏水母管的末端与所述带压疏水罐相连接，所述带压疏水罐的罐体内存放有疏水和饱和蒸汽，所述带压疏水罐上部设置有汽室，在运行状态下所述汽室内充满饱和蒸汽；
疏水回收侧，所述疏水回收侧包括疏水回收管路，所述疏水回收管路与所述带压疏水罐相连接，所述带压疏水罐中的疏水通过所述疏水回收管路接至主机凝汽器热井；
冷却水侧，所述冷却水侧包括冷却水管和变频循环泵，所述冷却水管与所述带压疏水罐相连接，冷却水经所述变频循环泵实现带压疏水罐中冷却水的循环回路，冷却水量由所述变频循环泵控制，并且所述变频循环泵的变频控制反馈信号为所述带压疏水罐上的远传压力信号；以及
控制器，所述控制器分别与所述带压疏水罐和变频循环泵电连接。
2.根据权利要求1所述的电站厂区蒸汽疏水回收系统，其特征在于：所述带压疏水罐的罐体上设置有压力表，所述带压疏水罐上部的汽室内设置有稳压补汽接口，稳压补汽管路的一端与所述稳压补汽接口相连接，稳压补汽管路的另一端与主机辅助蒸汽系统相连接，所述稳压补汽管路上设置有稳压补汽调节阀，所述稳压补汽调节阀与所述控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的电站厂区蒸汽疏水回收系统，其特征在于：所述带压疏水罐中设置有换热盘管，所述冷却水管包括冷却水进水管和冷却水出水管，所述换热盘管的一端与冷却水进水管相连接，所述换热盘管的另一端与冷却水出水管相连接，所述冷却水进水管上设置有所述变频循环泵，所述冷却水取自电厂开式循环水母管，所述冷却水用于维持所述带压疏水罐的压力。
4.根据权利要求3所述的电站厂区蒸汽疏水回收系统，其特征在于：所述带压疏水罐的罐体上设置有安全阀、温度计和液位计，所述安全阀、温度计和液位计分别与控制器相连接。
5.根据权利要求4所述的电站厂区蒸汽疏水回收系统，其特征在于：所述带压疏水罐上设置有高低水位远传信号控制点，用于控制所述带压疏水罐到主机凝汽器热井的管路的开启和关闭。
6.根据权利要求4所述的电站厂区蒸汽疏水回收系统，其特征在于：所述疏水回收侧还包括疏水回收关断阀和节流阀，所述疏水回收关断阀和所述节流阀设置在所述疏水回收管路上，并且所述疏水回收关断阀和所述节流阀均与所述控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的电站厂区蒸汽疏水回收系统，其特征在于：所述疏水回收侧还包括排污管,所述排污管的一端与所述带压疏水罐底部相连接，所述排污管的另一端排水沟相连接，并且所述排污管上还设置有排污阀，所述排污阀与所述控制器电连接。
8.一种利用权利要求1-7中任一项权利要求所述的电站厂区蒸汽疏水回收系统的疏水回收控制方法，其特征在于：所述疏水回收控制方法包括如下步骤：
控制器控制疏水阀组开启，电站厂区蒸汽管道产生的疏水通过多条疏水管线引入到疏水母管中；
所述疏水母管中的疏水在蒸汽疏水侧和带压疏水罐的压差作用下流入所述带压疏水罐中，其中，所述带压疏水罐的罐体内存放疏水和饱和蒸汽，且在运行状态下所述带压疏水罐的上部的汽室内充满饱和蒸汽；
通过冷却水管中的冷却水对所述带压疏水罐进行降温，以维持带压疏水罐中的饱和压力，其中冷却水通过变频循环泵进入到所述带压疏水罐中；
基于带压疏水罐上的压力信号反馈，控制器通过变频循环泵控制冷却水的循环量；
所述带压疏水罐中的疏水通过疏水回收管路接至主机凝汽器热井。
9.根据权利要求8所述的疏水回收控制方法，其特征在于：所述疏水回收控制方法还包括如下步骤：
基于带压疏水罐上设置的高低水位远传信号控制点的信号反馈，通过疏水回收关断阀来控制疏水回收管路的开启和关闭，并通过节流阀调节疏水流量，其中，当带压疏水罐内液位低于最低保护水位时，疏水回收关断阀从开启状态变为关闭状态；
当带压疏水罐的压力低于工作压力时，所述变频循环泵停止工作，稳压补汽调节阀开启，通过带压疏水罐上部的汽室内设置的稳压补汽接口进行补汽，稳压补汽调节阀的开度信号由带压疏水罐上的压力信号进行反馈，直到带压疏水罐的压力达到稳定控制值。
10.根据权利要求9所述的疏水回收控制方法，其特征在于：当需要进行检修排污时，通过排污管排至排水沟中，并由排污阀控制排污完成。
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