CN114906898A - 利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统及方法，包括供热背压汽轮发电机、热网系统、海水淡化系统。在非供热期，供热抽汽在供热背压汽轮发电机组做功后变成低温蒸汽，进入海水淡化装置入口减温器，利用温度闭环控制保证海水淡化装置入口母管出口蒸汽温度在65℃～70℃，再进入海水淡化装置，蒸汽在海水淡化装置内进行海水淡化，得到淡水，同时排出废水。本系统可有效实现安全、节能的保证全年利用供热被压汽轮发电机组，具有较好的经济和环境效益。

Description

利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统及方法

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，涉及一种利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统及方法。

背景技术

目前大部分电厂均采用抽汽供热方式进行冬季集中供热，抽汽经过供热背压汽轮发电机组后进入热网加热器，提供居民供热用热水，同时供热背压汽轮发电机组产生电能，补充机组厂用电，有效降低机组厂用电率。但在非供热期，由于供热背压机排汽无法利用，供热背压汽轮发电机组处于停用状态。

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。

现有供热背压汽轮发电机组在非供热期大部分都处于停运状态，不能充分降低厂用电率的效果。采用低温多效蒸馏海水淡化技术，可以使得供热背压汽轮发电机组能够全年长时间运行，进一步降低机组厂用电率，提高机组运行经济性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统及方法，本发明基于海水淡化技术，全年利用供热背压汽轮发电机组，降低机组厂用电率，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：

利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统，包括：

供热背压汽轮发电机组，所述供热背压汽轮发电机组的排汽分别连接热网加热器的入口和减温器的蒸汽入口；

海水淡化装置，所述海水淡化装置的进口与减温器的出口相连；

减温器，所述减温器的减温水入口连接减温水母管；减温器的减温水入口与减温水母管之间设置有控制单元；减温器的蒸汽入口和出口出的管道上设置有信号采集及处理单元。

上述系统进一步的改进在于：

所述控制单元包括依次设置的减温水快关阀和减温水调节阀。

所述信号采集及处理单元包括第一温度测量装置和第二温度测量装置，所述第一温度测量装置设置于减温器蒸汽入口的管道上，第二温度测量装置设置于减温器出口的管道上。

所述第一温度测量装置的信号输出端连接第一信号处理器，所述第一信号处理器的控制端连接减温水快关阀。

所述第二温度测量装置的信号输出端连接第二信号处理器，所述第二信号处理器的控制端连接减温水调节阀。

所述热网加热器的出口连接凝汽器。

所述海水淡化装置的海水进口连接进料海水，淡水出口输出淡水，废水出口排出废水。

一种利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的方法，包括以下步骤：

在非供热期，供热抽汽通过供热背压汽轮发电机组产生低温蒸汽，低温蒸汽进入减温器，在减温器与从减温水母管提供的减温水混合，降低蒸汽温度，再进入海水淡化装置进行海水淡化，得到淡水，同时排出废水；

在供热期，在供热背压汽轮发电机组出口接入到热网加热器入口，确保机组供热；

当供热背压汽轮发电机组出口的低温蒸汽温度高于阈值时，通过控制单元和信号采集及处理单元的配合，控制低温蒸汽与减温水母管的减温水进行混合，降低蒸汽温度至满足海水淡化装置的工作要求。

上述方法进一步的改进在于：

所述控制低温蒸汽与减温水母管的减温水进行混合的方法如下：

根据第一温度测量装置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进行处理，根据入口热网疏水温度是否低于70℃，得到阀门开关信号D1，并传输到减温水快关阀控制阀门开关；根据第二温度测量装置，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进行处理，得到阀门开度信号D2，并传输给减温水调节阀，调整减温器出口温度，形成闭环回路控制。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

现有的供热背压汽轮发电机组在非供热期不能运行，不能充分发挥供热被压汽轮发电机组降低机组年平均厂用电率的效益。本发明利用低温多效蒸馏海水淡化技术，在非供热期利用供热背压汽轮发电机组排汽能量进行海水淡化，保证供热背压汽轮发电机组能够全年运行，进一步降低机组厂用电率，提高机组的经济性。

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利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统及方法示意图。

其中：1-供热背压汽轮发电机组；2-减温器；3-海水淡化装置；4-热网加热器；5-减温水母管；6-第一温度测量装置；7-第二温度测量装置；8-减温水快关阀；9-减温水调节阀；10-第一信号处理器；11-第二信号处理器。

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，包括供热背压汽轮发电机组1、减温器2、海水淡化装置3、热网加热器4、减温水母管5。

在非供热期，供热抽汽通过供热背压汽轮发电机组1，出口产生低温蒸汽，低温蒸汽进入减温器2，在减温器2与从减温水母管5提供的减温水混合，降低蒸汽温度，再进入海水淡化装置3进行海水淡化，得到淡水，同时排出废水。

在供热期，在供热背压汽轮发电机组1出口接入到热网加热器4入口，保证冬天机组供热。

当供热背压汽轮发电机组1出口的低温蒸汽温度较高，可与减温水母管5的减温水进行混合，满足海水淡化装置3的要求。

当热背压汽轮发电机组1出口的低温蒸汽温度高于70℃，可通过自动控制打开疏水加热器进汽阀门，通过温度闭环控制保证减温器2出口温度控制在65～70℃之间，满足进入海水淡化装置3的蒸汽温度要求。

减温器2的温度控制逻辑如下：根据第一温度测量装置6，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10进行处理，根据入口热网疏水温度是否低于70℃，得到阀门开关信号D1，并传输到减温水快关阀8控制阀门开关；根据第二温度测量装置7，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11进行处理，得到阀门开度信号D2，并传输给减温水调节阀9，调整减温器2出口温度，形成闭环回路控制。

本实施实例中，采用低温蒸馏海水淡化机组，利用非供热期的供热背压汽轮发电机组的排汽能量，使得供热被压汽轮发电机组能够全年运行，进一步降低机组的厂用电率，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 (9)

1.利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统，其特征在于，包括：

供热背压汽轮发电机组(1)，所述供热背压汽轮发电机组(1)的排汽分别连接热网加热器(4)的入口和减温器(2)的蒸汽入口；

海水淡化装置(3)，所述海水淡化装置(3)的进口与减温器(2)的出口相连；

减温器(2)，所述减温器(2)的减温水入口连接减温水母管(5)；减温器(2)的减温水入口与减温水母管(5)之间设置有控制单元；减温器(2)的蒸汽入口和出口出的管道上设置有信号采集及处理单元。

2.根据权利要求1所述的利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统，其特征在于，所述控制单元包括依次设置的减温水快关阀(8)和减温水调节阀(9)。

3.根据权利要求2所述的利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统，其特征在于，所述信号采集及处理单元包括第一温度测量装置(6)和第二温度测量装置(7)，所述第一温度测量装置(6)设置于减温器(2)蒸汽入口的管道上，第二温度测量装置(7)设置于减温器(2)出口的管道上。

4.根据权利要求3所述的利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统，其特征在于，所述第一温度测量装置(6)的信号输出端连接第一信号处理器(10)，所述第一信号处理器(10)的控制端连接减温水快关阀(8)。

5.根据权利要求3所述的利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统，其特征在于，所述第二温度测量装置(7)的信号输出端连接第二信号处理器(11)，所述第二信号处理器(11)的控制端连接减温水调节阀(9)。

6.根据权利要求1所述的利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统，其特征在于，所述热网加热器(4)的出口连接凝汽器。

7.根据权利要求1所述的利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的系统，其特征在于，所述海水淡化装置(3)的海水进口连接进料海水，淡水出口输出淡水，废水出口排出废水。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述的系统的利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在非供热期，供热抽汽通过供热背压汽轮发电机组(1)产生低温蒸汽，低温蒸汽进入减温器(2)，在减温器(2)与从减温水母管(5)提供的减温水混合，降低蒸汽温度，再进入海水淡化装置(3)进行海水淡化，得到淡水，同时排出废水；

在供热期，在供热背压汽轮发电机组(1)出口接入到热网加热器(4)入口，确保机组供热；

当供热背压汽轮发电机组(1)出口的低温蒸汽温度高于阈值时，通过控制单元和信号采集及处理单元的配合，控制低温蒸汽与减温水母管(5)的减温水进行混合，降低蒸汽温度至满足海水淡化装置(3)的工作要求。

9.根据权利要求8所述的利用供热背压汽轮发电机组在进行海水淡化的方法，其特征在于，所述控制低温蒸汽与减温水母管(5)的减温水进行混合的方法如下：

根据第一温度测量装置(6)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(10)进行处理，根据入口热网疏水温度是否低于70℃，得到阀门开关信号D1，并传输到减温水快关阀(8)控制阀门开关；根据第二温度测量装置(7)，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(11)进行处理，得到阀门开度信号D2，并传输给减温水调节阀(9)，调整减温器(2)出口温度，形成闭环回路控制。

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