CN213930897U - 一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，该改造系统具备冷却装置和冷热平衡机，冷却装置被配置为具有凝结支路和冷却支路；冷热平衡机包括冷源支路和热源支路；所述凝结支路和热源支路连通替代发电厂的循环回路中凝汽器和低压加热器形成的冷却支路；所述冷源支路和所述冷却支路连通形成冷却循环回路。即本方案中能够对冷却装置输出回流的冷却介质进行取热，并将凝结水变成较高温度热水反补发电循环系统，实现能量的回收利用，这样能够降低蒸汽发生装置的能耗；同时通过本技术由于冷热平衡机能够输出较冷的冷却介质，因此能够降低背压，提高发电量。

Description

一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统

技术领域

本实用新型涉及一种发电系统冷却技术领域，尤其是一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统。

背景技术

众所周知的，高压蒸汽驱动的发电系统中，主要包括蒸汽产生装置、汽轮机、凝汽器、凝结泵和循环泵等，这些结构组成一个循环回路，在循环泵的作用下介质在循环回路内循环，即蒸汽产生装置通过吸收热源的热量使得介质蒸发为过热蒸汽，过热蒸汽驱动汽轮机运转，驱动汽轮机带动发电机发电；经过汽轮机的乏汽经过凝汽器的冷却后回流至蒸汽产生装置；如此不断循环，实现发电。

参见图1，传统的发电厂蒸汽发生装置10、汽轮机20、发电机30、凝汽器40、凝结水泵50、低压加热器60、除氧器70、给水泵80以及高温加热器 90，其中，发电厂蒸汽发生装置10、汽轮机20、凝汽器40、凝结水泵50、低压加热器60、除氧器70、给水泵80以及高温加热器90依序连通形成发电循环回路，工作时介质(例如水介质)在该发电循环回路中循环流动，实现发电。

工作时，冷却介质输入至凝汽器40内部与蒸汽介质发生热交换，然后向外输出；而输出的冷却介质带走的热量无法有效使用，导致能源浪费。另外，在实际应用中，也将汽轮机中的部分蒸汽引导至低温加热器和高温加热器中实现热交换以提升锅炉补水的温度。这样导致了发电厂能量损失，增加了能耗。鉴于发电厂投资规模巨大，成本高，对于既有的发电厂系统如果拆除更换全新的节能发电设备则成本高昂；故而对于发电厂实现局部改造来提升能效则十分必要。

因此，需要一种新的改造技术来解决上述的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，目的在于解决现有发电厂发电过程耗能的技术问题。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提出的基本技术方案为：

一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，该改造系统具备：

冷却装置，被配置为具有凝结支路和冷却支路；

冷热平衡机，包括冷源支路和热源支路，其中，所述冷源支路被配置为能够将输入的冷却介质降低温度并向外输出，所述热源支路被配置为能够将输入的介质升高温度并向外输出；

其中，发电厂汽轮机的蒸汽输出口、所述凝结支路、发电厂凝结水泵、所述热源支路以及发电厂除氧器依序连通形成新冷却支路以替代发电厂的循环回路中凝汽器、凝结水泵和低压加热器形成的原冷却支路；

其中，所述冷源支路的冷却介质输出口、所述冷却支路的输入口、所述冷却支路的输出口以及冷源支路的冷却介质输入口依序连通形成冷却循环回路。

进一步的，发电厂原有的补水装置的补水口与所述热源支路的输入口连通用于向该热源支路供水。

进一步的，所述热源支路的输入口通过三通接头分别与补水装置以及凝结支路连通。

进一步的，所述热源支路的输入口与补水装置之间的连通管路上设置单向阀。

进一步的，所述冷却装置为封闭式冷却装置。

进一步的，所述冷却介质为导热油。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的技术方案提出一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，该改造系统具备冷却装置和冷热平衡机，冷却装置被配置为具有凝结支路和冷却支路；冷热平衡机包括冷源支路和热源支路，所述冷源支路被配置为能够将输入的冷却介质降低温度并向外输出，所述热源支路被配置为能够将输入的介质升高温度并向外输出；发电厂汽轮机的蒸汽输出口、所述凝结支路、发电厂凝结水泵、所述热源支路以及发电厂除氧器依序连通形成新冷却支路以替代发电厂的循环回路中凝汽器、凝结水泵和低压加热器形成的原冷却支路；所述冷源支路的冷却介质输出口、所述冷却支路的输入口、所述冷却支路的输出口以及冷源支路的冷却介质输入口依序连通形成冷却循环回路。即本方案中，通过冷却装置和冷热平衡机将现有发电厂的发电循环系统中的凝汽器和低压加热器取代，其能够对冷却装置处经过冷却后的冷却介质进行取热，并将较低温的凝结水变成较高温度热水反补发电循环系统，这样能够降低蒸汽发生装置的能耗；同时通过本技术由于冷热平衡机能够输出较冷的冷却介质对乏汽快速冷却，因此能够降低背压，提高发电量。

附图说明

图1为传统发电厂的结构示意图；

图2为发电厂改造的示意图；

图3为改造后的发电厂的结构示意图；

图4为冷却装置和冷热平衡机的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1至附图4对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及的方向以附图所展示的为准。如果某一特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本实用新型提出一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，该系统可用于现有的发电厂进行现场改造，以实现节能减排的目的。

参见图2和图3，该改造系统具备冷却装置1和冷热平衡机2。冷却装置1 被配置为具有凝结支路11和冷却支路12；冷热平衡机2包括冷源支路21和热源支路22，所述冷源支路21被配置为能够将输入的冷却介质降低温度并向外输出，所述热源支路22被配置为能够将输入的介质升高温度并向外输出；发电厂汽轮机的蒸汽输出口、所述凝结支路11、发电厂凝结水泵、所述热源支路 22以及发电厂除氧器70依序连通形成新冷却支路以替代发电厂的循环回路中凝汽器、凝结水泵和低压加热器形成的原冷却支路；所述冷源支路21的冷却介质输出口、所述冷却支路12的输入口、所述冷却支路12的输出口以及冷源支路21的冷却介质输入口依序连通形成冷却循环回路。

即本实用新型的改造系统通过将汽轮机20的蒸汽输出口接入到冷却装置 1和冷热平衡机2内实现来实现冷却，同时将在冷却装置1中采集的热量作为冷热平衡机2工作时的能量之一实现将经过冷却装置1输出的凝结水升温后回补发电循环回路，这样实现了能量回收，而回补发电循环回路的水温度较高，因此使得蒸汽发电装置中所消耗的能量更少，这样便实现了节约能源的目的。

其中，应当理解，所述冷却装置1可以采用公知的技术实现，即采用现有的冷却设备，优选采用封闭式冷却装置。这类冷却装置1在内部形成凝结支路11和冷却支路12，凝结支路11是与汽轮机20的蒸汽输出口连通的，汽轮机 20输出的蒸汽将在该凝结支路11内流动。而冷却支路12用于与凝结支路11 内的蒸汽实现热交换，这样能够将蒸汽冷却为液态水。其中，需要说明的是，冷热平衡机2能够输出温度很低(例如低于零度)的冷却介质，这些冷却介质在冷却装置1内能够与蒸汽实现充分的热交换，能够提高冷却效率，减少残存的蒸汽的量，起到降低乏压力的作用。由于，冷却装置1可以采用现有的设备实现，只要满足具有凝结支路11和冷却支路12即可，因此此处不进行赘述。为了保证在运行时提供零度以下的冷却介质，该冷却介质采用导热油。

同理，所述冷热平衡机2采用公知的设备，例如具有冷源输出和热源输出的双源冷热冰水机。此处也不进行赘述。应当知道，冷却支路12和冷源支路 21连通为一个内循环，工作的时候冷却介质在该冷却支路12和冷源支路21 内部循环流动。即冷源支路21的冷却介质输出口输出冷却介质(温度是可设定的)，该冷却介质输入至冷却支路12内实现与凝结支路11内的蒸汽热交换，经过热交换的冷却介质温度升高，由冷源支路21的冷却介质输入口回流至冷源支路21内。冷却介质由于热交换增加的热量作为冷热平衡机2的工作能量之一，该能量被用于提升热源支路22的介质(水)的温度；由冷却装置1输出的凝结水将输入值至所述热源支路22，该凝结水在热源支路22中被加热温升后排出并回流到发电循环回路；这样便实现了能量的回收再利用。因为回流到蒸汽发生装置10内的水的温度经过热源支路22处加温后提高，因此相对于改造前蒸汽发生装置10将耗费更好的燃料，起到节能减排以及减少排放的目的。

另外的，由于发电循环回路在工作过程需要补水，发电厂设置有补水装置 100，该补水装置100通常将软化水输入至除氧器70实现输入发电循环回路。具体的，在一些实施例中补水装置100储存的是软化水，在使用的时候直接输出即可。在其他实施例中，所述补水装置100可以是软化装置，其输入端输入生水，该软化装置将生水软化为软化水，供后续补水用。

在一些优选的改造方案中，发电厂原有的补水装置100的补水口与所述热源支路22的输入口连通用于向该热源支路22供水。即将补水装置100的软化水导入至热源支路22实现加热之后再回流发电循环回路，这样保证补充的水的温度也提高，进一步满足蒸汽发生装置10节能减耗的需求。

具体装配的时候，所述热源支路22的输入口通过三通接头分别与补水装置以及凝结支路11连通。而为了防止在不需要补水的时候经过冷却后的凝结水倒流至补水装置100，所述热源支路22的输入口与补水装置100之间的连通管路上设置单向阀，该管路的水只能由补水装置100流动至冷热平衡机2的冷源支路。

总之，本实用新型的改造系统能够降低发电厂的能耗，并起到提高发电机的发电量。

改造方法：

将汽轮机20与凝汽器40之间的第一连接管101拆下，通过管路将汽轮机 20的蒸汽输出口与冷却装置1的凝结支路11的输入端(图2中上端)连通。

将凝汽器40与凝结水泵50之间的第二连接管102拆下，通过管路将凝结水泵50与冷却装置1的凝结支路11的输出端(图2中下端)连通。

将凝结水泵50与低压加热器60之间的第三连接管103拆卸，在冷热平衡机2的热源支路22的输入口连接一个三通3，通过管路将凝结水泵50与三通 3的一个连接口连通。

将低压加热器60和除氧器70之间的第四连接管104拆下，通过管路将除氧器70与冷热平衡机2的热源支路22的输出口连通。

将补水装置100与除氧器70之间的第五连接管105拆卸，通过管路将补水装置100的输出口与所述三通的另一个连接口连通。并且在连通补水装置 100和三通之间的管路上安装一个单向阀。

用管路将冷却支路12的输入口与所述冷源支路21的冷却介质输出口连通。

用管路将所述冷却支路12的输出口与冷源支路21的冷却介质输入口连通。

本实用新型的改造，只需要将发电厂原有的对应管路拆卸并通过新管路将对应的连接口连接起来即可，操作非常方便；并且将凝结水泵保留在发电厂原有的循环回路上，将凝汽器40和低压加热器60替换掉。本改造技术很好的利用了发电循环电路上冷却时换取的热量实现再利用，起到节能减耗，减少污染气体排放等的目的。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (6)

1.一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，其特征在于，该改造系统具备：

冷却装置(1)，被配置为具有凝结支路(11)和冷却支路(12)；

冷热平衡机(2)，包括冷源支路(21)和热源支路(22)，其中，所述冷源支路(21)被配置为能够将输入的冷却介质降低温度并向外输出，所述热源支路(22)被配置为能够将输入的介质升高温度并向外输出；

其中，发电厂汽轮机的蒸汽输出口、所述凝结支路(11)、发电厂凝结水泵、所述热源支路(22)以及发电厂除氧器依序连通形成新冷却支路以替代发电厂的循环回路中凝汽器、凝结水泵和低压加热器形成的原冷却支路；

其中，所述冷源支路(21)的冷却介质输出口、所述冷却支路(12)的输入口、所述冷却支路(12)的输出口以及冷源支路(21)的冷却介质输入口依序连通形成冷却循环回路。

2.如权利要求1所述的一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，其特征在于：

发电厂原有的补水装置的补水口与所述热源支路(22)的输入口连通用于向该热源支路(22)供水。

3.如权利要求2所述的一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，其特征在于：

所述热源支路(22)的输入口通过三通接头分别与补水装置以及凝结支路(11)连通。

4.如权利要求2所述的一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，其特征在于：

所述热源支路(22)的输入口与补水装置之间的连通管路上设置单向阀。

5.如权利要求1所述的一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，其特征在于：

所述冷却装置(1)为封闭式冷却装置。

6.如权利要求1所述的一种用于替换发电厂的凝汽器和低压加热器的改造系统，其特征在于：

所述冷却介质为导热油。

Images