CN212079408U - 一种燃气蒸汽联合循环机组疏水回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开一种燃气蒸汽联合循环机组疏水回收利用系统。该系统包括：汽机中压缸、热网抽汽调节阀、热网加热器、热泵驱动抽汽减温器、热泵、一级疏水换热器、疏水箱、减温水泵、减温水调节阀、除盐水备用管路、疏水泵、二级疏水换热器、凝汽器，其中：汽机中压缸与热网抽汽调节阀连通；热网抽汽调节阀与热网加热器和热泵驱动抽汽减温器连通；热泵驱动抽汽减温器与热泵连通；热泵与一级疏水换热器连通；一级疏水换热器与疏水箱连通；除盐水备用管路与疏水箱连通；疏水箱与疏水泵和减温水泵连通；减温水泵与减温水调节阀连通；减温水调节阀与热泵驱动抽汽减温器连通；疏水泵与二级疏水换热器连通；凝汽器与二级疏水换热器和热网加热器连通。

Description

一种燃气蒸汽联合循环机组疏水回收利用系统

技术领域

本说明书涉及机电领域，具体而言，涉及一种燃气蒸汽联合循环机组疏水回收利用系统。

背景技术

热网疏水系统是燃机供热发电厂的重要热力系统，系统配置是否合理，直接影响着机组整体运行的经济性。吸收式热泵作为一种新型的节能减排技术，在热网疏水系统得到推广和应用，且在该应用场合下，吸收式热泵以蒸汽作为首选驱动热源。

为提高热网疏水系统的工作效率，通常使用两种方法。第一种方法是直接将驱动抽汽疏水输送回燃气蒸汽联合循环机组余热锅炉，利用燃气轮机排气进行加热蒸发，送入汽机做功。但是，直接将驱动抽汽疏水输送回燃气蒸汽联合循环机组余热锅炉，这种做法有两个问题，一是驱动抽汽疏水能量未能充分利用，高温疏水在输送过程中带来较大的热损失；二是驱动抽汽从燃气蒸汽联合循环机组热网抽汽调节阀后抽取，该部分抽汽疏水未能进入凝汽器，在热泵机组启动后会导致凝汽器水位下降，影响燃气蒸汽联合循环机组安全运行。

第二种方法是提高热泵的工作效率，将驱动抽汽进行喷水减温再送入热泵发生器。在减温水源的选取上，通常有引接凝结水管路和单独利用驱动抽汽疏水等方式。但是，利用凝结水做减温水，需要从凝结水泵出口引接凝结水管路，有两个缺点：一是管路较长，施工难度较大，输送过程压力损失大；二是凝结水压力由凝结水泵建立，凝结水泵的运行工况取决于燃气蒸汽联合循环机组的运行状态，可调整的余量不大。单独利用驱动抽汽疏水做减温水，在启动初期热泵无法产生疏水，一旦驱动蒸汽温度过高，易发生结晶和换热管腐蚀等问题。

发明内容

本说明书实施例提供一种燃气蒸汽联合循环机组疏水回收利用系统，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

根据本说明书实施例的第一方面，提供一种燃气蒸汽联合循环机组疏水回收利用系统，包括：汽机中压缸、热网抽汽调节阀、热网加热器、热泵驱动抽汽减温器、热泵、一级疏水换热器、疏水箱、减温水泵、减温水调节阀、除盐水备用管路、疏水泵、二级疏水换热器、凝汽器，其中：

所述汽机中压缸与所述热网抽汽调节阀相连通，沿流体的流动方向，所述热网抽汽调节阀位于所述汽机中压缸的下游；所述热网抽汽调节阀与所述热网加热器和所述热泵驱动抽汽减温器相连通，所述热网加热器和所述热泵驱动抽汽减温器均位于所述热网抽汽调节阀的下游；所述热泵驱动抽汽减温器与所述热泵相连通，所述热泵位于所述热泵驱动抽汽减温器的下游；所述热泵与所述一级疏水换热器相连通，所述一级疏水换热器位于所述热泵的下游；所述一级疏水换热器与所述疏水箱相连通，所述疏水箱位于所述一级疏水换热器的下游；所述除盐水备用管路与所述疏水箱相连通；所述疏水箱与所述疏水泵和所述减温水泵相连通，所述疏水泵和所述减温水泵均位于所述疏水箱的下游；所述减温水泵与所述减温水调节阀相连通，所述减温水调节阀位于所述减温水泵的下游；所述减温水调节阀与所述热泵驱动抽汽减温器相连通，所述热泵驱动抽汽减温器位于所述减温水调节阀的下游；所述疏水泵与所述二级疏水换热器相连通，所述二级疏水换热器位于所述疏水泵的下游；所述凝汽器与所述二级疏水换热器和所述热网加热器相连通，所述凝汽器位于所述二级疏水换热器和所述热网加热器下游；其中，所述热网加热器的冷源为热网水，所述一级疏水换热器的冷源为热网水，所述二级疏水换热器的冷源为余热水。

可选地，所述热网加热器为管式热网加热器。

可选地，所述系统包括四个所述热网加热器。

可选地，所述热网加热器热源端的工作压力为1.5MPa，冷源端的工作压力为0.7MPa。

可选地，所述疏水箱设置有疏水排放管道，通过该管道排放疏水箱中水质不合格的疏水。

本说明书实施例的有益效果如下：

在燃气蒸汽联合循环机组抽凝工况和背压工况下，通过热网抽汽调节阀从汽机中压缸排汽抽取的蒸汽，一部分进入热网加热器，另一部分作为热泵驱动抽汽。热泵驱动抽汽经过热泵驱动抽汽减温器喷水减温后进入热泵，在热泵的发生器内完成换热过程后，驱动抽汽疏水进入一级疏水换热器与热网水进行换热。该系统配置的每台热泵以及配套的一级疏水换热器产生的疏水都回收汇总至疏水箱。此时，疏水箱内的疏水具有中等品味的余热，经疏水泵升压后进入二级疏水换热器与余热水进行换热，至此完成阶梯换热过程，完成换热的疏水最终回收至凝汽器。对驱动抽汽疏水进行阶梯换热，驱动抽汽疏水的能量得到充分利用，对整个余热回收系统工作效率的提升起到关键作用，解决了现有技术中驱动抽汽疏水能量未充分利用，高温疏水在输送过程中带来较大热损失问题。而且疏水最终回收至凝汽器，在余热回收系统投入工作后不降低凝汽器水位，保证了机组的安全运行，解决了现有技术中部分抽汽疏水未能进入凝汽器，在热泵启动后导致凝汽器水位下降，影响机组安全运行的问题。

其中，热泵驱动抽汽减温器当中的减温水由减温水泵从疏水箱中抽取。减温水调节阀根据热泵驱动抽汽减温器中热泵驱动抽汽的参数进行流量调节，控制进入热泵驱动抽汽减温器的减温水流量，以便降低进入热泵的热泵驱动抽汽的温度。直接从疏水箱抽取减温水，而不从疏水泵后接引减温水管路，可以有效避免对凝汽器真空产生影响。且装设减温水泵，减温水调节阀这一条减温水管路，管路较短，施工便捷，输送过程压力损失较小，解决了现有技术中从凝绝水泵出口引接凝结水管路导致的管路较长，施工难度大，输送过程压力损失大的问题。对于热泵启动阶段，此时尚未产生疏水，由除盐水备用管路向疏水箱提供初始减温水，完成热泵的启动，解决了单独利用驱动抽汽疏水作为减温水，在启动初期热泵无法产生疏水，一旦驱动蒸汽温度过高，易发生结晶和换热管腐蚀的问题，实现了从热泵启动到正常运行阶段全程独立、安全、稳定、高效的减温水系统，与燃气蒸汽联合循环机组的系统关联降到最小，确保燃气蒸汽联合循环机组安全运行，解决了现有技术中凝结水泵的运行工况取决于燃气蒸汽联合机组的运行状态，凝结水可调整余量不太大的问题。如果启动阶段或者其他阶段，由于管路冲刷等原因导致疏水水质不合格，可通过疏水箱的疏水排放管道将疏水箱中不合格的疏水进行排放，然后通过除盐水备用管路补水的方式，将疏水箱中的水质提升至合格标准，实现从热泵启动到正常运行全过程减温水正常供应，保证热泵的安全运行。

本说明书实施例的创新点包括：

1、对驱动抽汽疏水进行阶梯换热，驱动抽汽疏水的能量得到充分利用，对整个余热回收系统工作效率的提升起到关键作用，解决了现有技术中驱动抽汽疏水能量未充分利用，高温疏水在输送过程中带来较大热损失问题。而且疏水最终回收至凝汽器，在余热回收系统投入工作后不降低凝汽器水位，保证了机组的安全运行，解决了现有技术中部分抽汽疏水未能进入凝汽器，在热泵启动后导致凝汽器水位下降，影响机组安全运行的问题，是本说明书实施例的创新点之一。

2、直接从疏水箱抽取减温水，而不从疏水泵后接引减温水管路，可以有效避免对凝汽器真空产生影响。且装设减温水泵，减温水调节阀这一条减温水管路，管路较短，施工便捷，输送过程压力损失较小，解决了现有技术中从凝绝水泵出口引接凝结水管路导致的管路较长，施工难度大，输送过程压力损失大的问题。对于热泵启动阶段，此时尚未产生疏水，由除盐水备用管路向疏水箱提供初始减温水，完成热泵的启动，解决了单独利用驱动抽汽疏水作为减温水，在启动初期热泵无法产生疏水，一旦驱动蒸汽温度过高，易发生结晶和换热管腐蚀的问题，实现了从热泵启动到正常运行阶段全程独立、安全、稳定、高效的减温水系统，与燃气蒸汽联合循环机组的系统关联降到最小，确保燃气蒸汽联合循环机组安全运行，解决了现有技术中凝结水泵的运行工况取决于燃气蒸汽联合机组的运行状态，凝结水可调整余量不太大的问题，是本说明书实施例的创新点之一。

3、在启动阶段或者其他阶段，由于管路冲刷等原因导致疏水水质不合格，可通过疏水箱的疏水排放管道将疏水箱中不合格的疏水进行排放，然后通过除盐水备用管路补水的方式，将疏水箱中的水质提升至合格标准，实现从热泵启动到正常运行全过程减温水正常供应，保证热泵的安全运行，是本说明书实施例的创新点之一。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，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的附图。

图1是示出了根据本说明书实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组疏水回收利用系统的装置示意图；

图中，101为汽机中压缸，102为热网抽汽调节阀，103为热网加热器，104为热泵驱动抽汽减温器，105为减温水调节阀，106为热泵，107为一级疏水换热器，108为除盐水备用管路，109为疏水箱，110为疏水泵，111为减温水泵，112为二级疏水换热器，113为凝汽器。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书保护的范围。

需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书实施例公开了一种燃气蒸汽联合循环机组疏水回收利用系统。

以下分别进行详细说明。

图1是示出了根据本说明书实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组疏水回收利用系统的装置示意图。如图1所示，该系统包括：汽机中压缸101、热网抽汽调节阀102、热网加热器103、热泵驱动抽汽减温器104、热泵106、一级疏水换热器107、疏水箱109、减温水泵111、减温水调节阀105、除盐水备用管路108、疏水泵110、二级疏水换热器112、凝汽器113，其中：

所述汽机中压缸101与所述热网抽汽调节阀102相连通，沿流体的流动方向，所述热网抽汽调节阀102位于所述汽机中压缸101的下游；所述热网抽汽调节阀102与所述热网加热器103和所述热泵驱动抽汽减温器104相连通，所述热网加热器103和所述热泵驱动抽汽减温器104均位于所述热网抽汽调节阀102的下游；所述热泵驱动抽汽减温器104与所述热泵106相连通，所述热泵106位于所述热泵驱动抽汽减温器104的下游；所述热泵106与所述一级疏水换热器107相连通，所述一级疏水换热器107位于所述热泵106的下游；所述一级疏水换热器107与所述疏水箱109相连通，所述疏水箱109位于所述一级疏水换热器107的下游；所述除盐水备用管路108与所述疏水箱109相连通；所述疏水箱109与所述疏水泵110和所述减温水泵111相连通，所述疏水泵110和所述减温水泵111均位于所述疏水箱109的下游；所述减温水泵111与所述减温水调节阀105相连通，所述减温水调节阀105位于所述减温水泵111的下游；所述减温水调节阀105与所述热泵驱动抽汽减温器104相连通，所述热泵驱动抽汽减温器104位于所述减温水调节阀105的下游；所述疏水泵110与所述二级疏水换热器112相连通，所述二级疏水换热器112位于所述疏水泵110的下游；所述凝汽器113与所述二级疏水换热器112和所述热网加热器103相连通，所述凝汽器113位于所述二级疏水换热器112和所述热网加热器103下游；其中，所述热网加热器103的冷源为热网水，所述一级疏水换热器108的冷源为热网水，所述二级疏水换热器112的冷源为余热水。

在燃气蒸汽联合循环机组抽凝工况和背压工况下，通过热网抽汽调节阀102从汽机中压缸101排汽抽取的蒸汽，一部分进入热网加热器103，另一部分作为热泵驱动抽汽。热泵驱动抽汽经过热泵驱动抽汽减温器104喷水减温后进入热泵106，在热泵106的发生器内完成换热过程后，驱动抽汽疏水进入一级疏水换热器107与热网水进行换热。该系统配置的每台热泵106以及配套的一级疏水换热器107产生的疏水都回收汇总至疏水箱109。此时，疏水箱109内的疏水具有中等品味的余热，经疏水泵110升压后进入二级疏水换热器与余热水进行换热，至此完成阶梯换热过程，完成换热的疏水最终回收至凝汽器113。对驱动抽汽疏水进行阶梯换热，驱动抽汽疏水的能量得到充分利用，对整个余热回收系统工作效率的提升起到关键作用，解决了现有技术中驱动抽汽疏水能量未充分利用，高温疏水在输送过程中带来较大热损失问题。而且疏水最终回收至凝汽器113，在余热回收系统投入工作后不降低凝汽器113水位，保证了机组的安全运行，解决了现有技术中部分抽汽疏水未能进入凝汽器，在热泵启动后导致凝汽器水位下降，影响机组安全运行的问题。

其中，热泵驱动抽汽减温器当中的减温水由减温水泵111从疏水箱109中抽取。减温水调节阀105根据热泵驱动抽汽减温器104中热泵驱动抽汽的参数进行流量调节，控制进入热泵驱动抽汽减温器104的减温水流量，以便降低进入热泵106的热泵驱动抽汽的温度。直接从疏水箱109抽取减温水，而不从疏水泵110后接引减温水管路，可以有效避免对凝汽器真空产生影响。且装设减温水泵111，减温水调节阀105这一条减温水管路，管路较短，施工便捷，输送过程压力损失较小，解决了现有技术中从凝绝水泵出口引接凝结水管路导致的管路较长，施工难度大，输送过程压力损失大的问题。对于热泵106启动阶段，此时尚未产生疏水，由除盐水备用管路108向疏水箱109提供初始减温水，完成热泵106的启动，解决了单独利用驱动抽汽疏水作为减温水，在启动初期热泵无法产生疏水，一旦驱动蒸汽温度过高，易发生结晶和换热管腐蚀的问题，实现了从热泵106启动到正常运行阶段全程独立、安全、稳定、高效的减温水系统，与燃气蒸汽联合循环机组的系统关联降到最小，确保燃气蒸汽联合循环机组安全运行，解决了现有技术中凝结水泵的运行工况取决于燃气蒸汽联合机组的运行状态，凝结水可调整余量不太大的问题。

在一个具体实施例中，如果启动阶段或者其他阶段，由于管路冲刷等原因导致疏水水质不合格，可通过疏水箱109的疏水排放管道将疏水箱109中不合格的疏水进行排放，然后通过除盐水备用管路108补水的方式，将疏水箱109中的水质提升至合格标准，实现从热泵106启动到正常运行全过程减温水正常供应，保证热泵的安全运行。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本说明书所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本说明书的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本说明书进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本说明书实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种燃气蒸汽联合循环机组疏水回收利用系统，其特征在于，包括：汽机中压缸、热网抽汽调节阀、热网加热器、热泵驱动抽汽减温器、热泵、一级疏水换热器、疏水箱、减温水泵、减温水调节阀、除盐水备用管路、疏水泵、二级疏水换热器、凝汽器，其中：

所述汽机中压缸与所述热网抽汽调节阀相连通，沿流体的流动方向，所述热网抽汽调节阀位于所述汽机中压缸的下游；所述热网抽汽调节阀与所述热网加热器和所述热泵驱动抽汽减温器相连通，所述热网加热器和所述热泵驱动抽汽减温器均位于所述热网抽汽调节阀的下游；所述热泵驱动抽汽减温器与所述热泵相连通，所述热泵位于所述热泵驱动抽汽减温器的下游；所述热泵与所述一级疏水换热器相连通，所述一级疏水换热器位于所述热泵的下游；所述一级疏水换热器与所述疏水箱相连通，所述疏水箱位于所述一级疏水换热器的下游；所述除盐水备用管路与所述疏水箱相连通；所述疏水箱与所述疏水泵和所述减温水泵相连通，所述疏水泵和所述减温水泵均位于所述疏水箱的下游；所述减温水泵与所述减温水调节阀相连通，所述减温水调节阀位于所述减温水泵的下游；所述减温水调节阀与所述热泵驱动抽汽减温器相连通，所述热泵驱动抽汽减温器位于所述减温水调节阀的下游；所述疏水泵与所述二级疏水换热器相连通，所述二级疏水换热器位于所述疏水泵的下游；所述凝汽器与所述二级疏水换热器和所述热网加热器相连通，所述凝汽器位于所述二级疏水换热器和所述热网加热器下游；其中，所述热网加热器的冷源为热网水，所述一级疏水换热器的冷源为热网水，所述二级疏水换热器的冷源为余热水。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热网加热器为管式热网加热器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括四个所述热网加热器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热网加热器热源端的工作压力为1.5MPa，冷源端的工作压力为0.7MPa。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述疏水箱设置有疏水排放管道，通过该管道排放疏水箱中水质不合格的疏水。

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