CN201574790U - 一种电厂余热梯级回收利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电厂余热梯级回收利用装置，包括绕管式换热器、储热水箱、管式换热器和板式换热器以及控制装置，所述的板式换热器一端出口连接太阳能集热器，太阳能集热器出口连接储热水箱，所述的储热水箱进口设有定排乏汽入口、连排乏汽入口、其它余热乏汽入口，所述的储热水箱出口一端连接板式换热器进口。解决了占火力电厂总能耗15～20％的循环水余热因中继加热技术瓶颈没有得到很好利用难题，实现了提高热能利用效率、减少热污染排放目的，达到了循环水低位热能向高位热能转换的目标。

Description

一种电厂余热梯级回收利用装置

技术领域

本实用新型涉及一种余热回收利用装置，特别是一种电厂余热梯级回收利用装置。

背景技术：近年来，随着能源供需形势的变化，工业化进程的加快，能源供需和环境保护矛盾突显，建设资源节约型与环境友好型的社会是经济和社会发展的长期任务。据统计，汽轮机做功后的低温冷凝热通过循环冷却水系统排放到环境中的热量占火力发电厂总能耗15～20％，既污染了环境，也造成了巨大的浪费。因此，循环冷却水系统中的余热回收利用是节能管理过程中重大课题，提高低温冷凝热能利用率、减少热污染排放是实现电厂节能减排的核心环节。正常条件下汽轮机循环冷却水出口温度一般在22～38℃之间，属低位热能达不到直接供热的要求，只有通过中继加热到高位热能后才具备较好的利用价值。目前、循环冷却水余热利用主流技术是采用热泵技术进行回收，因绝对温升小、能量输出等级单一和成本高维护量大等因素，推广举步维艰。

发明内容

本实用新型其目的就在于提供一种电厂余热梯级回收利用装置，达到了提高热能利用效率、减少热污染排放目的，实现了循环水低位热能向高位热能转换和按能量等级供热的目标。

实现上述目的而采取的技术方案，包括绕管式换热器、储热水箱、管式换热器和板式换热器以及控制装置，所述的板式换热器一端出口连接太阳能集热器，太阳能集热器出口连接储热水箱，所述的储热水箱进口设有定排乏汽入口、连排乏汽入口、其它余热乏汽入口，所述的储热水箱出口一端连接板式换热器进口。

与现有技术相比本装置具有以下优点。

1、由于采用了梯级回收利用的技术设计，因而实现了电厂循环水低温热能经太阳能集热器中继加热后向高温热能的梯级转换的目的。

2、由于采用了梯级回收利用的技术设计，因而在控制系统中设置了寻优程序，达到余热资源按能量等级分类使用目的，实现梯级回收经济利用目标。

3、由于采用了梯级回收利用的技术设计，因而适用于任何容量和类型的机组，且不需对已投运机组热力系统作大的改动，技改工作量小。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为对外供热功能梯级加热装置工作原理图；

图2为补给水功能梯级加热装置工作原理图；

图3为供热和补水功能梯级加热装置工作原理图。

具体实施方式

包括绕管式换热器2、储热水箱11、管式换热器12和板式换热器6以及控制装置，如图1、2、3所示，所述的板式换热器6一端出口连接太阳能集热器7，太阳能集热器7出口连接储热水箱11，所述的储热水箱11进口设有定排乏汽入口8、连排乏汽入口9、其它余热乏汽入口10，所述的储热水箱11出口一端连接板式换热器6进口。

如图1所示，所述的储热水箱11出口另一端连接供热站或用户13，所述的供热站或用户13出口连接太阳能集热器7进口。

如图2所示，所述的储热水箱11出口另一端连接至低温加热器14。

如图3所示，所述的储热水箱11出口另一端连接至低温加热器14和供热站或用户13。

正常条件下，汽轮机循环冷却水因气象条件不同出口温度在22～38℃之间，达不到直接供热的要求，将其用作回收利用装置中的低位热源，延循环水排水管1内壁用φ20～25mm不锈钢管排绕制成的绕管式换热器2能使常温冷水(或除盐水)水温升高6～9℃，经太阳能集热器(组)7中继加热可使水温升至60～75℃，锅炉定、连排和其它余热通过蓄热水箱11内设置的管式换热器组12末级加热至输出参数，并通过循泵送到供热站和用户13或利用疏水泵通过低加给水方式补水。

锅炉定、连排和其它余热乏汽温度一般在140～180℃之间，经蓄热水箱换热后凝结成高温热水，通过汽水分离器后的高位热水送至板式换热器加温低位热能。北方供暖区热网回水温度一般在50～55℃之间，回水管连接到太阳能集热器(组)继续加热循环再使用。

附图1，实现对外供热功能梯级加热装置工作原理图，适用于：用热客户稳定，热网已建成且用热(水)需求量大的工业区项目。

附图2，实现补给水功能梯级加热装置工作原理图，适用于：暂无稳定用热客户和热网尚未建成或用热(水)需求量小的项目。

附图3，实现供热和补水功能梯级加热装置工作原理图，适用于：北方供暖区和热源需求不太稳定项目。

图中：1、循环水管 2、绕管式换热器 3、常温水(除盐水)进口 4、循环水排水管进口 5、循环水排水管出口(至冷却塔) 6、板式换热器 7、太阳能集热器组 8、定排乏汽入口 9、连排乏汽入口 10、其它余热乏汽入口 11、蓄热水箱 12、管式换热器 13、至供热站和用户 14、至低温加热器

为提高工业余热梯级回收利用效率，实现按能量等级供热目的，利用先进的“计算机、通讯、网络”技术，把装置主要生产过程的数据采集、处理运算、监视控制、联锁保护等有机的融为一体，成为机组自动化系统的核心。控制系统根据需要可设置独立运行，也可以接入电厂DCS进行控制。

本实施例将以2×600MW电厂项目为研究对象进行论述：

1、循环冷却水排水出口5年平均温度常高于室温冷水7-10℃，本装置低位热能吸收通过安装在循环水排水管内壁的绕管式换热器热交换实现，水温升高6～9℃。绕管式换热器冷端设入口流量控制阀，通过与机组循环水排水出口温差对比，以及各分组的需水量调节进水流量和压力。2×600MW机组循环水管长度一般在800(各400m)左右，直径为3.2m，全部安装绕管式换热器，其有效换热面积将达12000m2，理论可吸收30％左右的低位热能。

2、太阳能集热器的集热温度可分为低温：Θ0+(10～20)℃、中温：Θ0+(20～40)℃、中高温：Θ0+(40～70)℃、高温：Θ0+(70～120)℃，其中：Θ0表示进水温度。本装置中太阳能集热器选用最常用的承压式中高温集热(热水)器。系统参数按需要实行分组(区)优化控制，并依据气象和运行工况不同运用寻优程序调整各分组(区)进出口温差值。太阳能集热器一般安装到电厂汽机房和煤仓间顶为宜，2×600MW机组汽机房和煤仓间顶的面积大约为6600m2，全部安装太阳能集热器，总集热面积可达8000m2，按额定出力0.6t/d·m2计算可制备温升40～70℃热水4800吨，若考虑入口水温已升高至32～35℃，末级还有加热区间，那么每天实际出力可超7000吨。

3、太阳能中位热源加热后的热水经过管路输送到蓄热水箱(组)，并利用寻优程序控制锅炉定、连排和其它余热资源出口参数，使各余热资源能够更充分、更合理和更有序的得到利用，同时也能使输送给各供热站和低温加热器出口水温保持稳定。

4、定、连排和其它余热经过蓄热水箱换热后凝结成高温热水，并通过汽水分离器，将高位热水输送至太阳能集热器前的板式换热器，用以加温流出绕管式换热器出口的低位水温。

5、热网用户的回水管接到太阳能集热器前，通过寻优程序分组参加再热循环。

6、相对于暂无用热客户、热网尚未建成或用热(水)需求量小的项目。只需将本装置中加温常温冷水更换成加热除盐水，末级高温热水按照运行参数要求，通过疏水泵给低温加热器给机组补给水。

7、各加热单元区间设置旁路系统，实现了各单元的无障碍检修，同时在蓄热水箱内设置抽汽加热器，当系统加热达不到输出参数时利用汽轮机抽汽直接加热。

8、本装置在实际运行中，可依据项目所在地热负荷和热水需求情况，按经济性原则灵活调配绕管式换热器进水管排中的进水品种，并建议独立设置除盐水专用梯级加热路径，以确保补给水的品质达标。

Claims (4)

1.一种电厂余热梯级回收利用装置，包括绕管式换热器(2)、储热水箱(11)、管式换热器(12)和板式换热器(6)以及控制装置，其特征在于，所述的板式换热器(6)一端出口连接太阳能集热器(7)，太阳能集热器(7)出口连接储热水箱(11)，所述的储热水箱(11)进口设有定排乏汽入口(8)、连排乏汽入口(9)、其它余热乏汽入口(10)，所述的储热水箱(11)出口一端连接板式换热器(6)进口。

2.根据权利要求1所述的一种电厂余热梯级回收利用装置，其特征在于，所述的储热水箱(11)出口另一端连接供热站或用户(13)，所述的供热站或用户(13)出口连接太阳能集热器(7)进口。

3.根据权利要求1所述的一种电厂余热梯级回收利用装置，其特征在于，所述的储热水箱(11)出口另一端连接至低温加热器(14)。

4.根据权利要求1所述的一种电厂余热梯级回收利用装置，其特征在于，所述的储热水箱(11)出口另一端连接至低温加热器(14)和供热站或用户(13)。

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