CN113804013A - 一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，该回收系统包括凝汽器、流体分配联箱和汽水分离器，汽水分离器在凝汽器的一侧，和凝汽器连通，水侧和汽侧均与凝汽器连通，流体分配联箱从汽水凝汽器的另一端插入至凝汽器的水侧中，流体分配联箱的外端和流体连接。本系统可将“连续排放流体”引入凝汽器热井以下，在回收该部分工质的同时，可有效回收工质热量，消除凝结水过冷度，且不影响机组冷端系统安全稳定运行。在满足机组稳定运行的条件下，回收工质，并进一步有效利用其热能。

Description

一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统

技术领域

本发明属于燃煤机组节能降耗技术领域，具体涉及一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统。

背景技术

火电机组蒸汽排放至凝汽器按蒸汽品质分主要为三类：1、低能级的蒸汽排放：包括辅助汽轮机蒸汽排放，低于一个大气压的蒸汽排放，流量在0.5t/h以下且压力高的蒸汽排放；2、中能级的蒸汽排放：包括流量在0.5～10t/h，压力在0.035～1.75MPa的蒸汽排放；3、高能级的蒸汽排放：包括压力大于1.75MPa或焓大于2907kJ/kg以及流量大于10t/h的蒸汽排放。

一般来说，对于蒸汽流量在10t/h以下的蒸汽排放，几乎可排放在凝汽器的任何地方；对于流量大、压力低的连续蒸汽排放，最好放在凝汽器喉部，水平或稍向下倾斜排放，以便易于和汽轮机排汽混合；对于高压、高能的蒸汽排放，必须分配在整个凝汽器空间，不应该直接冲到热井的凝结水上，且应该对进入凝汽器空间的蒸汽进行控制，使其最大进入流速及(或)压力限定在设计值内，对蒸汽温度也有相应的控制，上限不要超过215℃，并避免凝汽器壳体接管处出现局部热点，温度不宜大于154℃。

综上所述，现有的排放方式，均是在保证机组安全稳定运行条件下，对排放工质的回收，排汽进入凝汽器空间，释压后其热量被凝汽器循环冷却水带走，工质冷凝后至凝汽器热井，没有很好的将工质热量有效回收。

以1000MW机组为例，设计条件下，THA工况轴封溢流至凝汽器流量为1.609t/h，溢流焓为3130.7kJ/kg；70％THA工况轴封溢流至凝汽器流量为0.364t/h，溢流焓为3173.8kJ/kg。轴封溢流压力较低，最稳定的回收方式就是排放至凝汽器，因此该部分流体属于“连续排放流体”，因此需要选择一种较为合适的排放方式，在满足机组稳定运行的条件下，回收工质，并进一步有效利用其热能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，以解决现有技术中工质热量没有得到很好利用的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，包括凝汽器、汽水分离器和流体分配联箱；所述凝汽器的内部上侧为第一汽侧，凝汽器的内部下侧为第一水侧；汽水分离器的内部上侧为第二汽侧，汽水分离器的内部下侧为第二水侧；

所述第一水侧和第二水侧连通，第一汽侧和第二汽侧连通，所述流体分配联箱的内端穿过凝汽器的侧壁，所述流体分配联箱插入至第一水侧中；所述流体分配联箱的外端连接至连续排放流体输入端；

所述流体分配联箱的内端设置有喷头，所述喷头的喷出方向向上；所述汽水分离器的下端设置有凝结水出口管。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述第一水侧中设置有流体挡板，所述流体挡板在喷头的上方，所述流体挡板为水平方向设置。

优选的，所述第二水侧中设置有第二汽水分离板，所述第二汽水分离板包括一体连接的竖直板和倾斜板，倾斜板和竖直板的下部连接，倾斜板的下部朝向喷头。

优选的，所述竖直板的下方设置有第一汽水分离板。

优选的，所述流体挡板分为一体连接的竖向挡板和水平挡板，水平挡板和竖向挡板的下端连接；竖向挡板设置在凝汽器和汽水分离器的交界处，水平挡板设置在喷头的上方。

优选的，所述流体分配联箱的内端设置有喷管，所述喷管沿其长度方向等分设置有若干个喷头。

优选的，所述喷管在水平面上垂直于流体分配联箱。

优选的，所述第一汽侧中设置有冷却水管路。

优选的，所述凝汽器的上端连接至汽轮机排汽。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，该回收系统包括凝汽器、流体分配联箱和汽水分离器，汽水分离器在凝汽器的一侧，和凝汽器连通，水侧和汽侧均与凝汽器连通，流体分配联箱从汽水凝汽器的另一端插入至凝汽器的水侧中，流体分配联箱的外端和流体连接。火电机组热力循环过程中，有连续排放的高温、低压的工质，例如轴封供汽溢流蒸汽，统称为“连续排放流体”，该工质具有一定的能量，但不能再被热力系统有效利用，需要在凝汽器内回收。本系统可将“连续排放流体”引入凝汽器热井以下，在回收该部分工质的同时，可有效回收工质热量，消除凝结水过冷度，且不影响机组冷端系统安全稳定运行。在满足机组稳定运行的条件下，回收工质，并进一步有效利用其热能。

进一步的，在喷头的上方设置有流体挡板，将进入凝汽器内的连续排放流体的喷射范围控制在一定范围内。

进一步的，在第二水侧中设置有第二汽水分离板，第二汽水分离板的下部为倾斜板，且朝向喷头，使得从喷头喷出的流体带动凝结水朝向第二汽水分离板，起到汽水分离的作用。

进一步的，设置第一汽水分离板，进一步的防止带有气体的凝结水进入凝结水泵中。

进一步的，通过若干个向上喷射的喷头，将外界的工质均匀的引入至凝结水中。

附图说明

附图1为本发明的系统示意图。

附图2为本发明的系统示意图1中I部分的细节图。

附图3为本发明的系统示意图1中II部分的细节图。

其中，1-凝汽器；2-流体分配联箱；3-流体挡板；4-第一汽水分离板；5-第二汽水分离板；6-汽气混合物出口管；7-凝结水出口管；8-汽水分离器；9-冷却水管路；10-第一汽侧；11-第一水侧；12-第二汽侧；13-第二水侧；14-喷头；15-喷管；3-1-竖向挡板；3-2-水平挡板；5-1-竖直板；5-2-倾斜板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，本发明公开了一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，该系统的主体设备包括凝汽器1、汽水分离器8和流体分配联箱2。

凝汽器1的内部上侧为第一汽侧10，凝汽器1的内部下侧为第一水侧11，凝汽器1的蒸汽输入端和汽轮机排汽连通，凝汽器1的内部设置有冷却水管路9，冷却水管路9设置在第一汽侧10中，冷却水管路9冷却了蒸汽，蒸汽成为凝结水在第一水侧11中。

参见图2和图3，流体分配联箱2的内端穿过凝汽器1的侧壁，所述流体分配联箱2插入至第一水侧11中；为避免凝汽器1的壳体和流体分配联箱2的接管处出现局部热点，流体分配联箱2插入在凝汽器1壳体处采用热套管型连接方式。流体分配联箱2的外端和连续排放流体输入端连接，流体分配联箱2插入在第一水侧11的内端设置有喷管15，喷管15在水平面上垂直于流体分配联箱2，喷管15沿其长度方向等分设置有若干个喷头14，喷头14喷出的流体向上喷射。

凝汽器1的一个侧壁设置有开口，通过该开口和汽水分离器8连通；汽水分离器8的内部上侧为第二汽侧10，汽水分离器8的内部下侧为第二水侧13；第二汽侧12通过汽气混合物出口管6和第一汽侧10连通，所述第一水侧11和第二水侧13连通，第一汽侧10和第二汽侧10连通。在凝汽器1和汽水分离器8的交界处设置有流体挡板3，流体挡板3分为一体连接的竖向挡板3-1和水平挡板3-2；水平挡板3-2和竖向挡板3-1的下端连接，竖向挡板3-1设置在凝汽器1和汽水分离器8的交界处，水平挡板3-2设置在喷头14的上方。汽水分离器8的下端设置有凝结水出口管7，凝结水出口管7和凝结水泵连接。

所述第二水侧13中设置有第二汽水分离板5，所述第二汽水分离板5包括一体连接的竖直板5-1和倾斜板5-2，倾斜板5-2和竖直板5-1的下部连接，倾斜板的下部朝向喷头14，第二汽水分离板5设置在第二水侧13的凝结水中，竖直板5-1的下方设置有第二汽水分离板5，第二汽水分离板5设置在汽水分离器8的下端面上。

本发明系统的工作过程：

连续排放流体经进流体分配联箱2进入凝汽器1热井水面以下，流体分配联箱2的另一端和汽或者水连接，为避免进汽(水)流量喷射到凝汽器1热井水面以上，或对凝汽器1的热井水造成随意性喷溅，导致对凝汽器1内管束造成伤损，设置流体挡板3，将进入凝汽器1内的连续排放流体控制在一定范围内，连续排放流体的扩散方向向上，随热井凝结水流动方向，刚好形成一定的斜向上方夹角进入汽水分离器8，凝结水遇到第一汽水分离板4和第二汽水分离板5后，汽被引入汽水分离器8的上部，汽水分离器8的上部经汽气混合物出口管6与进入到第一汽侧10中，汽水分离器8的下部经凝结水出口管7与凝结水泵相连。

对于连续排放的高温、低压流体直接进入凝汽器1壳侧空间，工质将释压闪蒸，多余的热量将被凝汽器循环冷却水带走。采用本发明提出的回收系统后，进入凝汽器内的连续排放流体进入热井水以下，热井水温度为凝汽器压力下对应的饱和温度，热井水静压差的存在，下部的热井水有被进一步加热的可能，这样通过汽(水)分配联箱的扩散作用，加热后的凝结水直接被带入汽水分离器8，起到回收工质能量，消除凝结水过冷度，增强凝结水除氧效果等一系列作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，其特征在于，包括凝汽器(1)、汽水分离器(8)和流体分配联箱(2)；所述凝汽器(1)的内部上侧为第一汽侧(10)，凝汽器(1)的内部下侧为第一水侧(11)；汽水分离器(8)的内部上侧为第二汽侧(12)，汽水分离器(8)的内部下侧为第二水侧(13)；

所述第一水侧(11)和第二水侧(13)连通，第一汽侧(10)和第二汽侧(10)连通，所述流体分配联箱(2)的内端穿过凝汽器(1)的侧壁，所述流体分配联箱(2)插入至第一水侧(11)中；所述流体分配联箱(2)的外端连接至连续排放流体输入端；

所述流体分配联箱(2)的内端设置有喷头(14)，所述喷头(14)的喷出方向向上；所述汽水分离器(8)的下端设置有凝结水出口管(7)。

2.根据权利要求1所述的一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，其特征在于，所述第一水侧(11)中设置有流体挡板(3)，所述流体挡板(3)在喷头(14)的上方，所述流体挡板(3)为水平方向设置。

3.根据权利要求2所述的一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，其特征在于，所述第二水侧(13)中设置有第二汽水分离板(5)，所述第二汽水分离板(5)包括一体连接的竖直板(5-1)和倾斜板(5-2)，倾斜板(5-2)和竖直板(5-1)的下部连接，倾斜板的下部朝向喷头(14)。

4.根据权利要求3所述的一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，其特征在于，所述竖直板(5-1)的下方设置有第一汽水分离板(4)。

5.根据权利要求2所述的一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，其特征在于，所述流体挡板(3)分为一体连接的竖向挡板(3-1)和水平挡板(3-2)，水平挡板(3-2)和竖向挡板(3-1)的下端连接；竖向挡板(3-1)设置在凝汽器(1)和汽水分离器(8)的交界处，水平挡板(3-2)设置在喷头(14)的上方。

6.根据权利要求1所述的一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，其特征在于，所述流体分配联箱(2)的内端设置有喷管(15)，所述喷管(15)沿其长度方向等分设置有若干个喷头(14)。

7.根据权利要求6所述的一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，其特征在于，所述喷管(15)在水平面上垂直于流体分配联箱(2)。

8.根据权利要求1所述的一种连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，其特征在于，所述第一汽侧(10)中设置有冷却水管路(9)。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的连续排放流体进入表面式凝汽器的回收系统，其特征在于，所述凝汽器(1)的上端连接至汽轮机排汽。

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