CN114890596A - 一种热电厂外供蒸汽调节方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热电厂外供蒸汽调节方法与系统,本发明利用锅炉给水处理和储存系统实现热电厂的外供蒸汽调节,将热电厂中汽轮机的抽汽量或背压蒸汽量部分或全部蒸汽用于采用多效蒸发冷凝工艺对水进行处理制取蒸馏水,并采用蒸馏水箱储存,剩余蒸汽作为外供蒸汽;通过调节用于制取蒸馏水的蒸汽量,调节热电厂的外供蒸汽量;其中蒸馏水箱储存的蒸馏水经过离子交换精制后获得除盐水作为热电厂锅炉给水。本发明的方法及系统,其环境影响不仅体现在节能所产生的减碳效益,同时减少目前脱盐水生产的环境影响,如离子交换脱盐工艺中大量使用的酸碱及排放污水对环境的影响。
Description
技术领域
本发明属于热电厂对外供蒸汽制备领域,尤其涉及一种热电厂对外供蒸汽调节的方法与系统。
背景技术
对于热电厂而言,热力用户的负荷变化较大,其热力用户的负荷波动往往导致热电厂的效率降低,极端情况,即供热量低谷的情况,甚至能导致热电厂不能正常开机。因此,热电厂对外供蒸汽的调节是目前热电企业面临的难题,采用蓄热的方法可以调节对外蒸汽的供应。
众所周知,采用蒸汽储能蓄热技术难度大,蓄热水相对容易,显然将蒸汽转化为热水,能量品质降低,所以需要找到一种方法充分利用蒸汽的能质和热量,同时,即使蓄热水,也存在保温问题,不能长期储存,所以需要找到一种能够长期储存的方法。
除盐水热电厂锅炉所必需的,利用蒸汽采用多效蒸发的方法制取除盐水可以长期储存,同时,经过多效蒸发过程的蒸汽,其热量可以用来制取热水,并用来加热脱盐水。
发明内容
本发明基于现有技术的不足,提出了一种利用脱盐水对热电厂对外供蒸汽进行调节的方法与系统。
一种热电厂外供蒸汽调节方法,利用锅炉给水处理和储存系统实现热电厂的供蒸汽调节,将热电厂中汽轮机的抽汽量或背压蒸汽量部分或全部蒸汽用于采用多效蒸发冷凝工艺对水进行处理制取蒸馏水,并采用蒸馏水箱储存,剩余蒸汽作为外供蒸汽;通过调节用于制取蒸馏水的蒸汽量,调节热电厂的外供蒸汽量;其中蒸馏水箱储存的蒸馏水经过离子交换精制后获得除盐水作为热电厂锅炉给水。
进一步地,将制取蒸馏水后产生的余热用于加热锅炉給水。
一种热电厂外供蒸汽调节系统,系统含有制水器,蒸馏水箱,用于除盐的精制器和除盐水箱;其中,所述制水器为多效蒸发器,多效蒸发器的处理水进口与水源相连,多效蒸发器的蒸馏水出口与蒸馏水箱的进口相连,蒸馏水箱的出口与精制器的进口相连,精制器的出口与除盐水箱的进口相连,除盐水箱出口与热电厂中的锅炉除氧器相连,所述多效蒸发器的蒸汽进口与热电厂的汽轮机的抽气或排气相连(管道上安装有流量调节阀),所述多效蒸发器还含有蒸汽冷凝水排出口,所述的多效蒸发器还含有冷却水进出口,用于通入冷却水。
进一步地,所述除盐水箱与锅炉除氧器之间还设置了预热器,用于对进入除氧器的水预热。
进一步地,系统还含有储热水箱,所述的储热水箱与多效蒸发制水器的冷却水的进出口通过管道相连,管道上安装有冷却水循环泵。
进一步地,系统还含有蒸汽水混合加热器,其中,蒸汽水混合加热器的水进口与精制器的出口相连,混合加热器的水出口与与除盐水箱的进口相连;混合加热器的的蒸汽进口与多效蒸发器的末效蒸汽出口相连。
一种热电厂外供蒸汽调节系统,系统含有制水器,蒸馏水箱,用于除盐的精制器,其中,所述制水器为多效蒸发器,多效蒸发器的处理水进口与水源相连,多效蒸发器的蒸馏水出口与蒸馏水箱的进口相连,蒸馏水箱的出口与精制器的进口相连,精制器的出口与多效蒸发器其中一效或多效(优选为末效)的冷却剂进口相连,对应的一效或多效的冷却剂出口与除盐水箱的进口相连,所述精制器产生的脱盐水作为冷却剂多效蒸发器其中一效或多效中被加热并储存至除盐水箱,除盐水箱的出口与热电厂中的锅炉除氧器相连,所述多效蒸发器的蒸汽进口与热电厂的汽轮机的抽气或排气相连(管道上安装有流量调节阀),多效蒸发器还含有蒸汽冷凝水排出口,所述的多效蒸发器还含有冷却水进出口,用于通入冷却水。
进一步地,所述的精制器出口管道上还安装有预热器。
进一步地,所述的预热器的加热侧的进出口与热泵的冷凝器通过管道相连,管道上安装有循环泵。
进一步地,所述的热泵为烟气源热泵。
本发明的方法及系统,具有节能高效、环境友好等特点,与现有的技术材料工艺兼容,具有实用性强、经济性好等特点,便于大规模推广,为热电厂的蓄能调峰提供一种切实可行的手段。
本发明的方法及系统,其环境影响不仅体现在节能所产生的减碳效益,同时减少目前脱盐水生产的环境影响,如离子交换脱盐工艺中大量使用的酸碱及排放污水对环境的影响。
附图说明
图1为本发明的基本原理图
图2为带有预热器系统的原理图
图3为带有储热水箱系统的原理图
图4为带有脱盐水储热水箱和汽水混合加热器系统的原理图
图5为带有热泵预热的系统原理图一
图6为带有脱盐水储热水箱的系统的原理图
图7为带有热泵预热的系统原理图二
图8为多效蒸发器一
图9为多效蒸发器二
具体实施方式
图1系统100含有多效蒸发制水器101(用于制水的多效蒸发器),蒸馏水箱102,精制器103,泵104,水管道105,来自水源的需要处理的水PW进入多效蒸发制水器101,经过多效蒸发冷凝后获得蒸馏水DW,DW进入蒸馏水箱储存,当锅炉需要給水时,蒸馏水DW再经过精制器103,如电去离子净水技术EDI,进一步除盐变为精制水HW,然后经泵104驱动,通过水管道105送入除氧器,除氧器的水再经过省煤器加热后进入锅炉。多效蒸发制水器101由来自汽轮机的蒸汽TS驱动,通过调节TS,可以调节外供蒸汽的量。而TS的量,取决于制水器101的单位时间的耗气量,和蒸馏水箱102的大小,前者决定了单位时间的蒸汽功率,后者决定了TS的总热量。由于蒸馏水可以长期储存,当蒸馏水箱足够大时,TS的总热量即蒸汽调节的总热量可以很大。蒸汽TS在多效蒸发制水器101中冷凝后变成冷凝水CW,CW可以送至除氧器。RW表示蒸馏水箱也可以接受额外的其它符合质量的软水或脱盐水补给,如经过反渗透膜处理的水。多效蒸发制水器101还需要排出热量实现能量的平衡,图1中通过冷却水排出热量,即冷却水WI进入多效蒸发制水器101的冷却水通道被加热后变为W0排出多效蒸发制水器101。
图2系统200在图1基础上,增加了预热器201对进入除氧器的水预热,预热可以采用多效蒸发制水器101排出的热量或者其它热量。
图3在图2的基础上增加了储热水箱301,用于存储多效蒸发制水器101的排出的被加热后的冷却水。
图4在图1的基础上增加了脱盐水储热箱402,蒸汽水混合加热器401及泵403,从精制器103出来的水经过泵403,再经过蒸汽水混合加热器401加热,然后进入脱盐水储热箱402储存,脱盐水储热箱402与除氧器相连。蒸汽水混合加热器401的蒸汽YS来自多效蒸发制水器101,图8显示了多效蒸发制水器101的一种结构,及YS的产生和流动。
图5在图4的基础上增加了热泵预热,即热泵404的冷凝器4041对脱盐水预热,预热后的水再经过蒸汽水混合加热器401加热。热泵404的蒸发器4042可以从任何热源取热,包括空气源,水源等,图中显示热泵404从锅炉烟气中取热,即脱硫塔的脱硫液从烟气取热,循环水与脱硫液换热,并从脱硫液取热,蒸发器4042从循环水取热。
图6在图1的基础上增加了脱盐水储热箱501,及泵502,其中,脱盐水储热箱501、泵502连接,脱盐水储热箱501的输出端与除氧器的输入端连接;精制器103的输出端、泵502的输入端与多效蒸发制水器101其中一效连接,精制器103输出的脱盐水作为对应的冷却剂,具体地,从多效蒸发制水器101冷凝获得的蒸馏水送入蒸馏水箱102,后进入精制器103脱盐,精制器103出来的脱盐水送入多效蒸发制水器101其中一效被加热后排出多效蒸发制水器101,然后经过泵502,最后进入脱盐水储热箱501储存,脱盐水储热箱501与除氧器相连。图9显示了101的另一种的结构,及脱盐水在其中的加热。
图7在图6的基础上增加了热泵预热,即热泵503的冷凝器5031对从精制器103出来的脱盐水预热,预热后的脱盐水再进入多效蒸发制水器101其中一效加热。热泵503的蒸发器5032可以从任何热源取热,包括空气源,水源等,图中显示热泵503从锅炉烟气中取热,即脱硫塔的脱硫液从烟气取热,循环水与脱硫液换热,并从脱硫液取热,蒸发器5032从循环水取热。
图8显示对应图4、图5的一种多效蒸发制水器101的结构,由多个蒸发器串联组成,其中第一效以汽轮机蒸汽作为加热剂,用第一效的二次蒸汽作为第二效的加热剂,以此类推,末效产生的二次蒸汽送至汽水混合加热器401;蒸汽在蒸发器中冷凝制取获得蒸馏水;来自水源的需要处理的水PW作为多效蒸发制水器101每一效的冷却剂,并在送入多效蒸发制水器101前与从多效蒸发制水器101输出的蒸馏水换热,换热后的蒸馏水送入蒸馏水箱102。
图9显示对应图6、图7的一种多效蒸发制水器101的结构,与图8结构不同的是,末效产生的二次蒸汽加热来自精制器103的脱盐水,加热后的脱盐水送至脱盐水储热箱501。图8、图9未显示全部的多效蒸发,中间的多效省略。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法把所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种热电厂外供蒸汽调节方法,其特征在于,将热电厂中汽轮机的抽汽量或背压蒸汽量部分或全部蒸汽用于采用多效蒸发冷凝工艺对水进行处理制取蒸馏水,并采用蒸馏水箱储存,剩余蒸汽作为外供蒸汽;通过调节用于制取蒸馏水的蒸汽量,调节热电厂的外供蒸汽量;其中蒸馏水箱储存的蒸馏水经过离子交换精制后获得除盐水作为热电厂锅炉给水。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将制取蒸馏水后产生的余热用于加热锅炉給水。
3.一种热电厂外供蒸汽调节系统,其特征在于,系统含有制水器,蒸馏水箱,用于除盐的精制器和除盐水箱;其中,所述制水器为多效蒸发器,多效蒸发器的处理水进口与水源相连,多效蒸发器的蒸馏水出口与蒸馏水箱的进口相连,蒸馏水箱的出口与精制器的进口相连,精制器的出口与除盐水箱的进口相连,除盐水箱出口与热电厂中的锅炉除氧器相连,所述多效蒸发器的蒸汽进口与热电厂的汽轮机的抽气或排气相连,所述多效蒸发器还含有蒸汽冷凝水排出口,所述的多效蒸发器还含有冷却水进出口,用于通入冷却水。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述除盐水箱与锅炉除氧器之间还设置了预热器,用于对进入除氧器的水预热。
5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,系统还含有储热水箱,所述的储热水箱与多效蒸发制水器的冷却水的进出口通过管道相连,管道上安装有冷却水循环泵。
6.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,系统还含有蒸汽水混合加热器,其中,蒸汽水混合加热器的水进口与精制器的出口相连,混合加热器的水出口与除盐水箱的进口相连;混合加热器的的蒸汽进口与多效蒸发器的末效蒸汽出口相连。
7.一种热电厂外供蒸汽调节系统,其特征在于,系统含有制水器,蒸馏水箱,用于除盐的精制器,其中,所述制水器为多效蒸发器,多效蒸发器的处理水进口与水源相连,多效蒸发器的蒸馏水出口与蒸馏水箱的进口相连,蒸馏水箱的出口与精制器的进口相连,精制器的出口与多效蒸发器其中一效或多效的冷却剂进口相连,对应的一效或多效的冷却剂出口与除盐水箱的进口相连,所述精制器产生的脱盐水作为冷却剂多效蒸发器其中一效或多效中被加热并储存至除盐水箱,除盐水箱的出口与热电厂中的锅炉除氧器相连,所述多效蒸发器的蒸汽进口与热电厂的汽轮机的抽气或排气相连,多效蒸发器还含有蒸汽冷凝水排出口,所述的多效蒸发器还含有冷却水进出口,用于通入冷却水。
8.根据权利要求6-7任一项所述的系统,其特征在于,所述的精制器出口管道上还安装有预热器。
9.根据权利要求4或8所述的系统,其特征在于,所述的预热器的加热侧的进出口与热泵的冷凝器通过管道相连,管道上安装有循环泵。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述的热泵为烟气源热泵。
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