CN114396614A - 一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法，属于汽轮机切缸机组工业补水除氧系统的技术领域；该系统包括低压缸和中压缸，所述低压缸连接有凝汽器，所述中压缸的排汽连接有除氧器，所述除氧器还连通有第一加热器，所述加热器连通于凝汽器，使得机组在切缸运行工况时以利用凝汽器内的凝结水进入除氧器与蒸汽换热并进入到汽轮机给水系统；本发明利用中排抽汽将凝结水的温度进行提升，提高除氧器的入口水温，同时利用本加热器内置的疏水冷却段将加热器内冷凝的凝结水温度进一步降低后，引入水水换热器对工业补水进行加热，再排往凝汽器进行闪蒸，实现热力除氧，加热器疏水排入凝汽器热井下部对凝结水再次回热，达到消除过冷度，使凝汽器除氧达到最佳效果。

Description

一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法

技术领域

本发明涉及一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法，属于汽轮切缸机组工业补水除氧系统的技术领域。

背景技术

工业供汽机组在进行汽轮机低压缸切缸后，大流量的工业抽汽不回凝结水系统，凝结水系统需要补充大量的化学水，化学水温度低，含氧量非常高，补入凝汽器后没有汽轮机乏汽的加热，除氧效果差，进入回热系统的凝结水含氧量非常高给机组的安全运行带来了巨大的风险。同时低压缸切缸运行后，低加切除，除氧器入口水温较低，影响除氧器除氧效果。

通常的技术方案如下：

中排抽汽对凝结水补水进行鼓泡除氧，由于中排蒸汽的过热度大，与热井中的凝结水换热时，使得与蒸汽接触的冷却水出现大量沸腾现象，由于沸腾产生的蒸汽热阻非常大，一方面严重影响回热效果；另一方面部分蒸汽直接以汽泡的形式排入热井上部的汽相空间，相应增加了凝汽器的热负荷，这部分热量最终被循环水带走，造成机组的经济性较差,同时凝结水中携带的蒸汽通过管道进入凝泵，也更容易引起凝结水泵的汽蚀，给机组的运行带来安全风险。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法，该系统与传统结构不同的是，在除氧器前增加一加热器，将凝结水的温度进行提升，提高除氧器的入口水温，有效提高除氧的效果。

本发明采用的技术方案如下：

一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，包括低压缸和中压缸，所述低压缸连接有凝汽器，所述中压缸的排汽连接有除氧器，所述除氧器还连通有第一加热器，所述第一加热器连通于凝汽器，使得机组在切缸运行工况时以利用凝汽器内的凝结水进入除氧器与蒸汽换热并进入到汽轮机给水系统；

还包括工业补水系统，所述工业补水系统连通有第二加热器，所述凝汽器内设置有除氧喷嘴组件，所述第二加热器连通除氧喷嘴组件，以使工业补水系统提供的补水用于凝汽器内除氧。

进一步的，所述中压缸通过除氧器管路连通除氧器，所述第一加热器通过抽汽管路连通于除氧器管路，以抽取中压缸排汽用于第一加热器的加热。

进一步的，所述第一加热器内置有疏水冷却段，所述疏水冷却段疏水排水端通过第一加热器疏水管路连通于第二加热器以用于第二加热器的加热。

进一步的，所述抽汽管路的管路上还设置有抽汽调节阀。

进一步的，所述凝汽器的内部还设置有回热喷嘴组件，所述第二加热器具有疏水出口，疏水出口通过疏水管路连通于回热喷嘴组件，以利用加热后的疏水留下的余温对凝汽器内的凝结水进行回热。

进一步的，所述回热喷嘴组件设置于凝汽器内的热井凝结水液位的下方。

进一步的，所述除氧喷嘴组件设置于凝汽器内的热井凝结水液位的上方，所述第二加热器通过工业补水除氧管路连通除氧喷嘴组件。

进一步的，所述第一加热器通过凝结水泵连通于凝汽器。

进一步的，所述第一加热器通过抽汽加热器出口管路连通除氧器，所述凝汽器通过凝汽器凝结水管路连通凝结水泵，所述凝结水泵通过凝泵后凝结水管路连通第一加热器。

一种低压缸切缸机组工业补水除氧方法，采用上述的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，包括以下步骤：

a、在切缸运行工况下，低压缸无排汽，中压缸排汽通过除氧器管路和抽汽管路分别给除氧器以及第一加热器提供加热蒸汽；

b、凝汽器热井凝结水通过凝汽器凝结水管路进入凝结水泵，然后通过凝泵后凝结水管路进入第一加热器，凝结水吸收抽汽的热量后，温度升高，再经过抽汽加热器出口管路进入除氧器，凝结水在除氧器内与蒸汽换热，进入汽轮机给水系统；

c、第一加热器的疏水通过第一加热器疏水管路进入第二加热器，与工业补水换热后，温度进一步降低，再经过疏水管路接入凝汽器热井水位下部的回热喷嘴组件，疏水与热井底部的凝结水换热，消除凝结水过冷度，实现高效除氧；

d、工业补水系统的补水经过第二加热器与第一加热器的疏水进行换热，温度升高后通过工业补水除氧管路进入凝汽器热井水位上部的除氧喷嘴组件，工业补水在除氧喷嘴组件中喷出，在凝汽器压力下闪蒸，达到饱和状态，不凝结气体析出。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法利用中排抽汽将凝结水的温度进行提升，提高除氧器的入口水温，同时利用本加热器内置的疏水冷却段将加热器内冷凝的凝结水温度进一步降低后，引入水水换热器对工业补水进行加热，再排往凝汽器进行闪蒸，实现热力除氧，加热器疏水排入凝汽器热井下部对凝结水再次回热，达到消除过冷度，使凝汽器除氧达到最佳效果，对于负荷的变化以及供热抽汽量的变化引起的工业补水量的变化，也能通过调整抽汽调节阀的开度，调整疏水量，实现与补水量变化的热量匹配，运行范围广，机组运行更加灵活；

2、本发明的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法在回热系统除氧器前增加设置抽汽加热器，提高了除氧器的入口水温，降低了除氧器在机组切缸运行中的热负荷，避免了除氧器管道振动及除氧效果差的问题，采用抽汽加热器疏水与工业补水进行水水换热，一方面进一步降低了抽汽加热器的疏水温度，提高了机组的经济性，另一方面将工业补水加热至稍高于凝汽器饱和温度，在凝汽器内部自行闪蒸除氧，不依赖与汽轮机排汽，对切缸机组特别适合；

3、本发明的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法的抽汽加热器疏水经过水水换热器后疏水温度进一步降低，充分利用换热端差，疏水温度稍高于工业补水的出口温度，同样也稍高于凝汽器饱和温度，在凝汽器热井中排放，可以将热井内部的凝结水进一步回热，达到最佳的除氧效果；

4、本发明的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法的凝汽器凝结水回热热源采用加热器疏水进行混合式加热，热量分布均匀，除氧效果好；避免了常规的蒸汽加热方式带来的回热效果差，凝结水仅仅吸收了蒸汽部分热量，蒸汽仍以气泡的形式进入凝汽器汽相空间，大部分的热量被循环水带走，经济性较差,同时凝结水中携带部分蒸汽通过管道进入凝泵，引起凝结水泵的汽蚀，给机组的运行带来安全风险。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图。

图中标记：1-中压缸，2-低压缸，3-凝汽器，4-除氧器，5-凝结水泵，6-第一加热器，7-第二加热器，8-工业补水系统，9-除氧喷嘴组件，10-回热喷嘴组件，11-除氧器管路，12-抽汽管路，13-第一加热器疏水管路，14-疏水管路，15-凝汽器凝结水管路，16-凝泵后凝结水管路，17-抽汽加热器出口管路，18-工业补水除氧管路，19-抽汽调节阀。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，如图1所示，包括低压缸2和中压缸1，所述低压缸2连接有凝汽器3，所述中压缸1的排汽连接有除氧器4，所述除氧器4还连通有第一加热器6，所述第一加热器连通于凝汽器3，使得机组在切缸运行工况时以利用凝汽器3内的凝结水进入除氧器4与蒸汽换热并进入到汽轮机给水系统；

还包括工业补水系统8，所述工业补水系统8连通有第二加热器7，所述凝汽器3内设置有除氧喷嘴组件9，所述第二加热器7连通除氧喷嘴组件9，以使工业补水系统8提供的补水用于凝汽器3内除氧。

本实施例中，在结构的设计上，与传统的结构不同的是，在除氧器4前设置有加热器，而在加热的作用上，能够有效的用于凝结水的加热，并将凝结水用于引至除氧器4，经过除氧后再应用到汽轮机系统中，作为不同的是，凝结水在进入除氧器4之前进行加热，再进入到除氧器4中进行二次加热，从而有效的提高除氧效果。

在上述具体的结构设计基础上，作为更加具体的设计，所述中压缸1通过除氧器管路11连通除氧器4，所述第一加热器6通过抽汽管路12连通于除氧器管路11，以抽取中压缸1排汽用于第一加热器6的加热。在此设计中，所述第一加热器6采用的抽汽加热器，利用汽轮机中压缸1的抽汽来对凝结水进行加热，使得加热后的凝结水与除氧器4中的蒸汽换热更容易到达温度饱和，实现更好的除氧效果。

在上述具体结构的设计基础上，所述第一加热器6内置有疏水冷却段，所述疏水冷却段疏水排水端通过第一加热器疏水管路13连通于第二加热器7以用于第二加热器7的加热。在该结构中，能够充分的利用第一加热器6的疏水，并利用该疏水进行到第二加热器7用于对工业补水进行加热，当然，作为第二加热器7为水水加热器。上述的加热器均为换热器。

在上述具体结构的设计上，更加具体的，所述抽汽管路12的管路上还设置有抽汽调节阀19。随着负荷的变化以及供热抽汽量的变化，工业补水量也随之变化，加热工业补水的疏水量需求也在变化，通过调整抽汽调节阀19的开度，进而调整水水换热器中的疏水量，实现补水量变化的热量匹配。

基于上述具体结构的设计基础上，作为更加具体的设计，所述凝汽器3的内部还设置有回热喷嘴组件10，所述第二加热器7具有疏水出口，疏水出口通过疏水管路14连通于回热喷嘴组件10，以利用加热后的疏水留下的余温对凝汽器3内的凝结水进行回热。

作为更加具体的设计，所述回热喷嘴组件10设置于凝汽器3内的热井凝结水液位的下方。所述除氧喷嘴组件9设置于凝汽器3内的热井凝结水液位的上方，所述第二加热器7通过工业补水除氧管路18连通除氧喷嘴组件9。

在上述设计当中，回热喷嘴组件10能够对凝结水进行进一步的加热，充分利用从汽轮机中压缸1抽汽的热量利用，从而有效的实现整个机组的经济性能。

作为更加具体的描述，在上述具体的结构中，所述凝汽器3的底部设置有热井，而该热井是为了收集凝汽器3中的凝结水。

在上述具体结构设计基础上，更加具体的设计，所述第一加热器6通过凝结水泵5连通于凝汽器3。利用凝结水泵5可将凝结水抽取至除氧器4以用于汽轮机的给水系统中。

在上述具体的结构设计基础上，更进一步的，所述第一加热器6通过抽汽加热器出口管路17连通除氧器4，所述凝汽器3通过凝汽器凝结水管路15连通凝结水泵5，所述凝结水泵5通过凝泵后凝结水管路16连通第一加热器6。

实施例2

一种低压缸2切缸机组工业补水除氧方法，采用实施例1中的一种低压缸2切缸机组工业补水除氧系统，包括以下步骤：

a、在切缸运行工况下，低压缸2无排汽，中压缸1排汽通过除氧器管路11和抽汽管路12分别给除氧器4以及第一加热器6提供加热蒸汽；

b、凝汽器3热井凝结水通过凝汽器凝结水管路15进入凝结水泵5，然后通过凝泵后凝结水管路16进入第一加热器6，凝结水吸收抽汽的热量后，温度升高，再经过抽汽加热器出口管路17进入除氧器4，凝结水在除氧器4内与蒸汽换热，进入汽轮机给水系统；

c、第一加热器6的疏水通过第一加热器疏水管路13进入第二加热器7，与工业补水换热后，温度进一步降低，再经过疏水管路14接入凝汽器3热井水位下部的回热喷嘴组件10，疏水与热井底部的凝结水换热，消除凝结水过冷度，实现高效除氧；

d、工业补水系统8的补水经过第二加热器7与第一加热器6的疏水进行换热，温度升高后通过工业补水除氧管路18进入凝汽器3热井水位上部的除氧喷嘴组件9，工业补水在除氧喷嘴组件9中喷出，在凝汽器3压力下闪蒸，达到饱和状态，不凝结气体析出。

更具体的，随着负荷的变化以及供热抽汽量的变化，工业补水量也随之变化，加热工业补水的疏水量需求也在变化，通过调整抽汽调节阀19的开度，进而调整水水换热器中的疏水量，实现补水量变化的热量匹配。

综上所述：

1、本发明的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法利用中排抽汽将凝结水的温度进行提升，提高除氧器的入口水温，同时利用本加热器内置的疏水冷却段将加热器内冷凝的凝结水温度进一步降低后，引入水水换热器对工业补水进行加热，再排往凝汽器进行闪蒸，实现热力除氧，加热器疏水排入凝汽器热井下部对凝结水再次回热，达到消除过冷度，使凝汽器除氧达到最佳效果，对于负荷的变化以及供热抽汽量的变化引起的工业补水量的变化，也能通过调整抽汽调节阀的开度，调整疏水量，实现与补水量变化的热量匹配，运行范围广，机组运行更加灵活；

2、本发明的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法在回热系统除氧器前增加设置抽汽加热器，提高了除氧器的入口水温，降低了除氧器在机组切缸运行中的热负荷，避免了除氧器管道振动及除氧效果差的问题，采用抽汽加热器疏水与工业补水进行水水换热，一方面进一步降低了抽汽加热器的疏水温度，提高了机组的经济性，另一方面将工业补水加热至稍高于凝汽器饱和温度，在凝汽器内部自行闪蒸除氧，不依赖与汽轮机排汽，对切缸机组特别适合；

3、本发明的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法的抽汽加热器疏水经过水水换热器后疏水温度进一步降低，充分利用换热端差，疏水温度稍高于工业补水的出口温度，同样也稍高于凝汽器饱和温度，在凝汽器热井中排放，可以将热井内部的凝结水进一步回热，达到最佳的除氧效果；

4、本发明的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统及除氧方法的凝汽器凝结水回热热源采用加热器疏水进行混合式加热，热量分布均匀，除氧效果好；避免了常规的蒸汽加热方式带来的回热效果差，凝结水仅仅吸收了蒸汽部分热量，蒸汽仍以气泡的形式进入凝汽器汽相空间，大部分的热量被循环水带走，经济性较差,同时凝结水中携带部分蒸汽通过管道进入凝泵，引起凝结水泵的汽蚀，给机组的运行带来安全风险。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，其特征在于：包括低压缸(2)和中压缸(1)，所述低压缸(2)连接有凝汽器(3)，所述中压缸(1)的排汽连接有除氧器(4)，所述除氧器(4)还连通有第一加热器(6)，所述第一加热器(6)连通于凝汽器(3)，使得机组在切缸运行工况时以利用凝汽器(3)内的凝结水进入除氧器(4)与蒸汽换热并进入到汽轮机给水系统；

还包括工业补水系统(8)，所述工业补水系统(8)连通有第二加热器(7)，所述凝汽器(3)内设置有除氧喷嘴组件(9)，所述第二加热器(7)连通除氧喷嘴组件(9)，以使工业补水系统(8)提供的补水用于凝汽器(3)内除氧。

2.如权利要求1所述一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，其特征在于：所述中压缸(1)通过除氧器管路(11)连通除氧器(4)，所述第一加热器(6)通过抽汽管路(12)连通于除氧器管路(11)，以抽取中压缸(1)排汽用于第一加热器(6)的加热。

3.如权利要求2所述的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，其特征在于：所述第一加热器(6)内置有疏水冷却段，所述疏水冷却段疏水排水端通过第一加热器疏水管路(13)连通于第二加热器(7)以用于第二加热器(7)的加热。

4.如权利要求2或3所述的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，其特征在于：所述抽汽管路(12)的管路上还设置有抽汽调节阀(19)。

5.如权利要求3所述的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，其特征在于：所述凝汽器(3)的内部还设置有回热喷嘴组件(10)，所述第二加热器(7)具有疏水出口，疏水出口通过疏水管路(14)连通于回热喷嘴组件(10)，以利用加热后的疏水留下的余温对凝汽器(3)内的凝结水进行回热。

6.如权利要求5所述的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，其特征在于：所述回热喷嘴组件(10)设置于凝汽器(3)内的热井凝结水液位的下方。

7.如权利要求5所述的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，其特征在于：所述除氧喷嘴组件(9)设置于凝汽器(3)内的热井凝结水液位的上方，所述第二加热器(7)通过工业补水除氧管路(18)连通除氧喷嘴组件(9)。

8.如权利要求1所述的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，其特征在于：所述第一加热器(6)通过凝结水泵(5)连通于凝汽器(3)。

9.如权利要求8所述的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，其特征在于：所述第一加热器(6)通过抽汽加热器出口管路(17)连通除氧器(4)，所述凝汽器(3)通过凝汽器凝结水管路(15)连通凝结水泵(5)，所述凝结水泵(5)通过凝泵后凝结水管路(16)连通第一加热器(6)。

10.一种低压缸切缸机组工业补水除氧方法，采用权利要求1-9任一项所述的一种低压缸切缸机组工业补水除氧系统，其特征在于：包括以下步骤：

a、在切缸运行工况下，低压缸无排汽，中压缸排汽通过除氧器管路和抽汽管路分别给除氧器以及第一加热器提供加热蒸汽；

b、凝汽器热井凝结水通过凝汽器凝结水管路进入凝结水泵，然后通过凝泵后凝结水管路进入第一加热器，凝结水吸收抽汽的热量后，温度升高，再经过抽汽加热器出口管路进入除氧器，凝结水在除氧器内与蒸汽换热，进入汽轮机给水系统；

c、第一加热器的疏水通过第一加热器疏水管路进入第二加热器，与工业补水换热后，温度进一步降低，再经过疏水管路接入凝汽器热井水位下部的回热喷嘴组件，疏水与热井底部的凝结水换热，消除凝结水过冷度，实现高效除氧；

d、工业补水系统的补水经过第二加热器与第一加热器的疏水进行换热，温度升高后通过工业补水除氧管路进入凝汽器热井水位上部的除氧喷嘴组件，工业补水在除氧喷嘴组件中喷出，在凝汽器压力下闪蒸，达到饱和状态，不凝结气体析出。

Images