CN201306936Y - 发电厂凝汽器补水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种发电厂凝汽器补水系统，包括锅炉、与发电机相连接的汽轮机、凝汽器、低压加热器、除氧器、高压加热器、水处理系统、凝汽器热井液位系统和除氧器液位控制系统，所述的汽轮机下端设有一喉部，喉部与凝汽器连通，凝汽器内设有表面式冷却器，表面式冷却器内有流通的循环冷却水，水处理系统通过喷水管连通凝汽器，并且在喉部内部的喷水管上安装有喷水装置。针对已有的除氧器补水系统能源消耗高的缺点，提供一种可利用汽轮机乏汽中的部分热能的凝汽器补水系统，以达到节约能源的目的。具有冷却速度快、增大汽轮机的工作效率、节约能源的优点。

Description

发电厂凝汽器补水系统

技术领域

本实用新型涉及一种补水系统，尤其涉及一种发电厂用的凝汽器补水系统。

背景技术

以前，从汽轮机进入冷凝器内的蒸汽采用表面式的冷却模式，如图1所示，其热量在凝汽器内通过水管表面接触传递给了循环水冷却水，然后经冷却塔将循环水强制冷却，这部分热量散失到大气中没有得到利用。据统计，纯凝机组的发电效率只有30～40％，而汽轮机冷凝器中冷源损失一般高达40％。如果能对冷源损失进行回收，就能提高发电效率。根据热电生产的特点，在正常生产中需有源源不断的常温除盐水供给锅炉。研究开发利用锅炉常温给水来回收汽轮机乏汽中大量热能，是一种可靠、高效的技术措施和控制方法。将对提高冷凝器运行真空度，降低发电汽耗具有积极作用。

原系统的除盐水从水处理系统出来后直接到除氧器，在除氧器内用汽轮机二抽0.2MPa的蒸汽由20℃加热到103℃，消耗大量蒸汽又少了发电。经全面分析汽轮发电机运行状况和锅炉给水流程以及供热发展情况。我公司对热电生产系统进行节能技术研究并制定节能对策，并按轻重缓急分期实施了节能措施。其中，提高凝汽器真空度，降低发电汽耗率的工艺技术研究是我们系统节能技术研究的课题之一。

按能量平衡和热能梯度利用效率最高的原理，对凝汽器加以改造，安装了“发电厂凝汽器补水系统”，提高了汽轮机真空度、降低发电汽耗率，达到了节能增效的目的。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对已有的除氧器补水系统能源消耗高的缺点，提供一种可利用汽轮机乏汽中的部分热能的凝汽器补水系统，以达到节约能源的目的。

一种发电厂凝汽器补水系统，包括锅炉、与发电机相连接的汽轮机、凝汽器、低压加热器、除氧器和水处理系统。其中还包括凝汽器热井液位系统和除氧器液位控制系统。

汽轮机下端设有一喉部，喉部与凝汽器连通。凝汽器内设有表面式冷却器，表面式冷却器内流通循环冷却水。

水处理系统通过喷水管连通凝汽器，并且在喉部内部的喷水管上安装有喷水装置。

所述的喷水装置为，在喉部两侧开设二个以上的孔，孔内分别设有喷水管，每个喷水管上设有数个喷嘴。比如，可以在一侧设置4个喷水管，另一侧设置6个喷水管，每个喷水管设有9个喷嘴；也可以在喉部两侧开设8个孔，孔内分别设有喷水管，每个喷水管上设有9个喷嘴，总共安装有72个喷嘴。

所述的喷嘴包括壳体、喷头和旋流翼片，其中，壳体为圆筒形状，壳体前部安装喷头，壳体后部有安装螺纹，与喷水管接通，壳体内部安装旋流翼片，旋流翼片与喷头接近，喷头前端为139度。旋流翼片上开有8条导流槽，导流槽与喷射方向成45度，可使水流发生旋转，旋流翼片前方有一个锥体，引导水流到达喷头的小孔。壳体内前部安装喷头，喷头上有一小孔，喷头小孔前后的锥度可使小孔边缘很薄但又有强度。旋转水流在小孔处被加速，喷出后形成细小的雾珠，充分与凝汽器内流出的蒸汽充分接触，吸收尽量多的热量。

所述喷水管的中间喷嘴的喷射方向呈45度朝下左右分布，两边的喷嘴水平对射和向下喷射，这样分布可使水雾交叉密布，不留空隙。使喷嘴内喷出的水雾能够与汽轮机内流出的蒸汽充分混合。

原理说明：

改造后的凝汽器内存在两种冷却方式，一是表面式冷却；二是混合式冷却。

表面式冷却即是原来的冷却方式，也就是在凝汽器内装有表面式冷却器，冷却器内有流动的循环冷却水，汽轮机内流出的蒸汽与冷却器水管表面接触，将热量传导给冷却器内流动的循环冷却水，循环冷却水将热量带走，在冷却塔内强制冷却，从而达到冷却目的。

混合式冷却是将水处理系统来的除盐水输送到凝汽器内的喷水管，直接在冷凝器内通过喷嘴喷出。由于喷嘴喷出的除盐水形成极为细小的水雾，除盐水与汽轮机内流出的蒸汽充分混合，达到冷却目的，同时也使除盐水的温度大幅度提高，升温后的除盐水进入低压加热器，再进入除氧器除氧，然后经高压加热器加热，最后进入锅炉加热。

与原来的发电厂的补水系统相比，本实用新型具有如下技术效果：

1.冷却速度快。原来的凝汽器冷却系统只采用一种冷却方式，即表面式冷却，而本实用新型采用表面式冷却和混合式冷却二种冷却方式，冷却效率高。表面式冷却通过循环冷却水系统实现，混合式冷却通过凝汽器补水系统实现；

2.由于冷却效率高，使得汽轮机内的压力减小，从而增大汽轮机的工作效率；

3.节约能源。原来20℃左右的除盐水直接从水处理系统进入除氧器，在除氧器内用二抽蒸汽加热到103℃。本实用新型系统的除盐水是从水处理系统进入凝汽器混合加热。汽轮机排汽温度在45℃左右，而除盐水温度在20℃左右，因此凝汽器相当于一级加热器。出凝汽器温度可达到40℃左右。然后该除盐水又进入低压加热器用三抽蒸汽加热到70℃。最后在除氧器内用二抽蒸汽从70℃加热到103℃。因此大大节约了能源；

4.除盐水以喷雾方式与排汽直接混合效率最高，排汽被冷却，降低排汽温度。由于直接混合急剧冷却收缩，有利提高真空度，同时提高了机组热效率。

5.凝汽器处于真空中，对补充除盐水起到真空除氧作用，分离出来的氧通过抽气器排出，提高系统除氧能力。

附图说明

图1为原来的发电厂冷凝器补水系统；

图2为本实用新型的整体结构示意图；

图3为喉部的横截面上喷水管排布示意图；

图4为喷嘴与喷水管角度关系的放大示意图；

图5为喷嘴的分解示意图；

图6为旋流翼片的结构示意图。

图中标记说明

1——锅炉        2——汽轮机

3——凝汽器      4——低压加热器

5——除氧器      6——高压加热器

7——水处理系统  8——喉部

9、9’——喷水管 10、10’、10”、10”’——喷嘴

11——壳体       12——喷头

13——旋流翼片   14——电除尘器

15——发电机

具体实施方式

如图2所示，一种发电厂凝汽器补水系统，包括锅炉1、与发电机15相连接的汽轮机2、凝汽器3、低压加热器4、除氧器5、高压加热器6、水处理系统7、凝汽器热井液位系统和除氧器液位控制系统，其中，低压加热器4、除氧器5、高压加热器6与锅炉1依次串联接通，锅炉1通过管道与汽轮机2连通，汽轮机2下端设有一喉部8，喉部8与凝汽器3连通，凝汽器3内设有表面式冷却器(图中未示)，表面式冷却器内流通有循环冷却水。水处理系统7通过喷水管9、9’连通凝汽器3，并且在喉部8内部的喷水管9、9’上安装有喷水装置。

如图3示，所述的喷水装置为，在喉部8的二侧各开四个孔，孔内分别设有喷水管9、9’，喷水管9、9’上设有数个喷嘴10、10’、10”、10”’。

如图5和图6示，所述的喷嘴10包括壳体11、喷头12和旋流翼片13，其中，壳体11为圆筒形状，壳体11前部安装喷头12，壳体11内部安装旋流翼片13，旋流翼片13与喷头12靠近。

如图4示，所述喷水管9的中间喷嘴10、10’呈45度朝下方向，两边的喷嘴10”、10”’呈水平对射或垂直向下。

如图1所示，所述的锅炉1连接一电除尘器14。

原理说明：凝汽器3内存在两种冷却方式，一是表面式冷却；二是混合式冷却。表面式冷却即是原来的冷却方式，也就是在凝汽器3内装有表面式冷却器，冷却器内有流动的循环冷却水，汽轮机2内流出的蒸汽与冷却器的水管表面接触，将热量传导给冷却器内流动的循环冷却水，循环水将热量带走，从而达到冷却目的。

混合式冷却是将水处理系统7内的除盐水输送到喷水管9、9’，由于喷水管9、9’上安装有喷嘴，喷嘴内有旋流翼片13，旋流翼片使水流发生旋转，与喷头12的小孔配合，使喷头12喷出的除盐水形成极为细小的水雾，除盐水与汽轮机2内流出的蒸汽充分混合，达到冷却目的，同时也使除盐水的温度大幅度提高，升温后的除盐水进入进入低压加热器4，利用低压力的三抽蒸汽进一步加热，再进入除氧器5除氧，然后经高压加热器6加热，最后进入锅炉1加热。

Claims (4)

1.一种发电厂凝汽器补水系统，包括锅炉、与发电机相连接的汽轮机、凝汽器、低压加热器、除氧器、高压加热器、水处理系统、凝汽器热井液位系统和除氧器液位控制系统，其特征在于：所述的汽轮机下端设有一喉部，喉部与凝汽器连通，凝汽器内设有表面式冷却器，表面式冷却器内有流通的循环冷却水，水处理系统通过喷水管连通凝汽器，并且在喉部内部的喷水管上安装有喷水装置。

2.根据权利要求1所述的发电厂冷凝器补水系统，其特征在于：所述的喷水装置为，在喉部两侧开设二个以上的孔，孔内分别设有喷水管，每个喷水管上设有数个喷嘴。

3.根据权利要求2所述的发电厂冷凝器补水系统，其特征在于：所述的喷嘴包括壳体、喷头和旋流翼片，其中，壳体为圆筒形状，壳体前部安装喷头，壳体内部安装旋流翼片，旋流翼片与喷头接近，喷头前端为139度。

4.根据权利要求2所述的发电厂冷凝器补水系统，其特征在于：所述喷水管的中间喷嘴呈45度朝下方向，两边的喷嘴呈水平对射或垂直向下。

Images