CN215062308U - 一种低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，此补充加热系统中，在轴封冷却器的出水端与终端低压加热器的进水端之间设置有数量不少于1组的补充加热支路；包括，第一加热支路，包括凝结水主管路，以及依次设置于凝结水主管路上的调节阀一、第一低压加热器、第二低压加热器和第三低压加热器；第二加热支路，包括凝结水支管路一和依次设置于凝结水支管路一上的调节阀二、凝结水加热器一和阀门一；本实用新型的设计合理，依次利用终端低压加热器疏水余热、热网加热器疏水余热以及锅炉LGGH(或MGGH)系统中热媒水吸收的烟气余热，依靠换热器的热传递作用对机组凝结水进行辅助加热，充分利用外部热源，环保且可靠。

Description

一种低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统

技术领域

本实用新型涉及汽轮机运行技术领域，尤其涉及一种低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统。

背景技术

随着全社会用电需求增速放缓以及可再生能源的大规模发展，火电机组利用小时数逐年下降，供热机组参与电网深度调峰已成大势所趋。近年，低压缸零出力技术凭借着能够大幅度提升机组供热能力、降低热-电耦合程度，实现“抽凝”与“背压”两种供热方式的不停机灵活切换，已在我国北方供热机组得到广泛应用。由于低压缸零出力运行模式下，低压缸各段回热抽汽失去汽源，使得进入除氧器的凝结水温度大幅度降低，不仅增加了具有较高品位的中压缸各段抽汽量的消耗，影响除氧器的除氧效果，还会导致机组给水温度降低，锅炉效率下降。更有一些未设外置式蒸汽冷却器的机组，因给水温度偏离设计值较大频繁出现3号高压加热器管系泄漏问题，被迫在采暖期切除高加运行，给机组运行的安全性和经济性造成双重不利影响。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述现有低压缸零出力运行模式下的凝结水加热系统存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其目的在于通过本加热系统来大幅提升机组凝结水温度，实现机组在低压缸零出力运行模式下的安全、稳定运行。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，此补充加热系统中，在轴封冷却器的出水端与终端低压加热器的进水端之间设置有数量不少于1组的补充加热支路。

作为本实用新型所述低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的一种优选方案，其中：所述补充加热支路设置有三路，分别包括，第一加热支路，包括凝结水主管路，以及依次设置于所述凝结水主管路上的调节阀一、第一低压加热器、第二低压加热器和第三低压加热器；第二加热支路，包括凝结水支管路一和依次设置于所述凝结水支管路一上的调节阀二、凝结水加热器一和阀门一；第三加热支路，包括凝结水支管路二和依次设置于所述凝结水支管路二上的阀门二、凝结水增压泵、调节阀三、凝结水加热器二和阀门三。

作为本实用新型所述低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的一种优选方案，其中：所述凝结水加热器一通过采暖热网中的疏水进行加热。

作为本实用新型所述低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的一种优选方案，其中：所述采暖热网包括采暖抽汽管道、连接于所述采暖抽汽管道输出端的热网加热器、连接于所述热网加热器疏水端的热网疏水管路和连接于所述热网疏水管路上的热网疏水增压泵；所述热网疏水管路延伸于所述凝结水加热器一内。

作为本实用新型所述低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的一种优选方案，其中：所述凝结水加热器二通过热媒水循环网中的热媒水进行加热。

作为本实用新型所述低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的一种优选方案，其中：所述热媒水循环网包括热媒水主循环管路、设置于所述热媒水主循环管路上的热媒水循环泵，以及连通于所述热媒水主循环管路的热媒水循环支路；所述热媒水循环支路延伸于所述凝结水加热器二内。

作为本实用新型所述低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的一种优选方案，其中：所述终端低压加热器的疏水端通过终端低加疏水管连通于所述第三低压加热器的疏水进口，且所述终端低加疏水管上设置有终端低加正常疏水调节阀。

作为本实用新型所述低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的一种优选方案，其中：所述第三低压加热器的疏水出口设置有第三低加疏水管，且所述第三低加疏水管上设置有第三低加危急疏水调节阀。

作为本实用新型所述低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的一种优选方案，其中：所述轴封冷却器的进水端连接有凝结水形成管路，所述凝结水形成管路中包括汽轮机高压缸、设置于所述汽轮机高压缸蒸汽输出端的汽轮机中压缸、以及连接于所述汽轮机中压缸蒸汽输出端的汽轮机低压缸、通过低压缸低压排汽管连接于所述汽轮机低压缸输出端的凝汽器热井，连接于所述凝汽器热井出水端的凝结水管，连接于所述凝结水管出水端的凝结水精处理装置；所述汽轮机中压缸的蒸汽输出端还通过中压缸排汽管道连接于所述终端低压加热器的进汽端；且所述汽轮机中压缸的蒸汽输出端还与所述采暖抽汽管道的输入端相连；所述凝结水管中设置有凝结水泵；所述凝结水精处理装置的出水端连接于所述轴封冷却器的进水端。

作为本实用新型所述低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的一种优选方案，其中：所述第三低加疏水管、热网疏水管路和轴封冷却器的疏水出口均通过疏水管道与所述凝汽器热井连通。

本实用新型的有益效果：

1、设计合理，依次利用终端低压加热器疏水余热、热网加热器疏水余热以及锅炉低低温烟气换热器(LGGH或MGGH)系统热媒水吸收的烟气余热，依靠换热器的热传递作用对机组凝结水进行辅助加热，大幅提高了机组低压缸零出力运行模式下进入除氧器的凝结水温度、机组给水温度和给水除氧效果，有效减少了中压缸各段回热抽汽用量，在满足机组安全运行的前提下，切实做到机组热量的梯级利用。

2、特别适合于热网加热器疏水温度较高(加热器疏冷段较小或未设疏冷段)、装设直流锅炉的湿冷机组或配置有凝结水精处理装置的汽包炉机组。

3、利用凝结水作为冷却介质吸收热网加热器疏水余热，既实现了机组低压缸零出力运行模式下凝结水增温、减少中压缸较高品位回热抽汽量的效果，又有效避免了凝结水加热器内漏可导致的机组汽水系统水质污染问题。

4、利用凝结水作为冷却介质吸收锅炉LGGH(或MGGH)热媒水热量，既实现了机组低压缸零出力运行模式下凝结水增温、减少中压缸较高品位回热抽汽量的效果，又有效降低了锅炉排烟温度，提高了锅炉效率、电除尘效率以及脱硫效率。

5、可综合提高机组余热利用程度，提高机组循环热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的补充加热支路连接示意图。

图2为本实用新型低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的补充加热支路具体连接关系示意图。

图3为本实用新型低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的整体模块分布示意图。

图4为本实用新型低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统的整体连接关系示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1和2，为实用新型第一个实施例，提供了一种低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，此补充加热系统中，在轴封冷却器A的出水口与终端低压加热器B的进水口之间设置有数量不少于1组的补充加热支路C。

在原有的凝结水系统中增加了补充加热支路C，补充加热支路C设置在轴封冷却器A的出水口与终端低压加热器B的进水口之间，用于提高供给锅炉的凝结水的温度，以及减少中压缸较高品位回热抽取量。系统中采取的补充加热支路C的补热来源具有多种，而本实施例中以3组补充加热支路进行说明。

具体的，补充加热支路C设置有三路，分别包括，第一加热支路100，包括凝结水主管路101，以及依次设置于凝结水主管路101上的调节阀一102、第一低压加热器103、第二低压加热器104和第三低压加热器105。

第二加热支路200，包括凝结水支管路一201和依次设置于凝结水支管路一201上的调节阀二202、凝结水加热器一203和阀门一204；

第三加热支路300，包括凝结水支管路二301和依次设置于凝结水支管路二301上的阀门二302、凝结水增压泵303、调节阀三304、凝结水加热器二305和阀门三306。

其中，第一加热支路100中的凝结水分流量由调节阀一102控制，第三低压加热器105、第二低压加热器104、第一低压加热器103在低压缸零出力运行模式下均没有回热抽汽，第二低压加热器104和第一低压加热器103仅起到凝结水的通道作用，第三低压加热器105依靠其疏水端的热水对凝结水主管路101的凝结水进行加热。

第二加热支路200中凝结水支管路一201内凝结水分流量由调节阀二202控制，凝结水加热器一203采用全焊接板壳式换热器，凝结水支管路一201内的凝结水在凝结水加热器一203内完成加热，阀门一204则用于控制从凝结水支管路一201输出的凝结水的流速。

第三加热支路300中凝结水支管路二301的凝结水分流量由调节阀三304控制，凝结水加热器二305采用卧式管壳式水-水换热器，凝结水支管路二301内的凝结水在凝结水加热器二305中完成加热，而阀门二302和凝结水增压泵303用于控制凝结水支管路二301内凝结水的流速。

实施例2

参照图1～4，为本实用新型的第二个实施例，该实施例提供了一个带有上述实施例1中补充加热系统的完整管路系统，具体体现在：

凝结水加热器一203通过采暖热网400中的疏水进行加热。

采暖热网400包括采暖抽汽管道401、连接于采暖抽汽管道401输出端的热网加热器402、连接于热网加热器402疏水端的热网疏水管路403和连接于热网疏水管路403上的热网疏水增压泵404；热网疏水管路403延伸于凝结水加热器一203内。

其中，采暖抽汽管道401连接于中压缸602的蒸汽输出端，从中抽取部分蒸汽输入热网加热器402中，热网加热器402可用于外部热水的供应，因而连接有热网供水及热网回水管路，而热网加热器402的疏水端通过热网疏水管路403在凝结水加热器一203内对其内部的凝结水进行加热，而后通过疏水管道通向凝汽器热井605中；

凝结水加热器二305通过热媒水循环网500中的热媒水进行加热。

热媒水循环网500包括热媒水主循环管路501、设置于热媒水主循环管路501上的热媒水循环泵502，以及连通于热媒水主循环管路501的热媒水循环支路503；热媒水循环支路503延伸于凝结水加热器二305内。

其中，热媒水循环网500中的热媒水主循环管路501设置于锅炉低低温烟气换热器(LGGH或MGGH)系统700中，此系统包括依次相连的空气预热器701、烟冷器702、除尘器703、脱硫吸收塔704和烟气再加热器705，此系统在使用过程中，将锅炉烟气自空气预热器701通入，再经烟气再加热器705后从烟囱706输出。热媒水流经烟冷器702时吸收烟气热量，降低进入除尘器703和脱硫吸收塔704的烟气温度；热媒水流经烟气再加热器705时对脱硫后的烟气进行加热，热媒水温度降低，然后回水至热媒水循环泵502进口。而热媒水主循环管路501连接于烟冷器702和烟气再加热器705之间，从中获取热媒水的热量，在热媒水循环泵502的作用下，部分热媒水从热媒水循环支路503流向凝结水加热器二305，并对其内部的凝结水进行换热。还需要说明的是，在热媒水主循环管路501中还连接有膨胀水箱504，可用于热媒水主循环管路501内热媒水的水量调节。

终端低压加热器B的疏水端通过终端低加疏水管B-1连通于第三低压加热器105的疏水进口，且终端低加疏水管B-1上设置有终端低加正常疏水调节阀B-2。

进一步的，终端低压加热器B加热来源不仅来自三组补充加热支路C，还具有来自汽轮机中压缸602蒸汽输出端中压缸排汽管道602a输入的热量，而终端低压加热器B疏水端通过终端低加疏水管B-1连通于第三低压加热器105，将部分热量转移给第三低压加热器105，从而保持第一加热支路100的凝结水热量并避免热量浪费。

第三低压加热器105的疏水出口设置有第三低加疏水管105a，且第三低加疏水管105a上设置有第三低加危急疏水调节阀105b。

在轴封冷却器A的进水端连接有凝结水形成管路600，凝结水形成管路600中包括汽轮机高压缸601、设置于汽轮机高压缸601蒸汽输出端的汽轮机中压缸602、以及连接于汽轮机中压缸602蒸汽输出端的汽轮机低压缸603、通过低压缸低压排汽管604连接于汽轮机低压缸603输出端的凝汽器热井605，连接于凝汽器热井605出水端的凝结水管606，连接于凝结水管606出水端的凝结水精处理装置607；汽轮机中压缸602的蒸汽输出端还通过中压缸排汽管道602a连接于终端低压加热器B的进汽端；且汽轮机中压缸602的蒸汽输出端还与采暖抽汽管道401的输入端相连；凝结水管606中设置有凝结水泵606a；凝结水精处理装置607的出水端连接于轴封冷却器A的进水端。

凝结水形成管路600为补充加热系统C的外部系统支路，其包括有汽轮机高压缸601、汽轮机中压缸602、汽轮机低压缸603、低压缸低压排汽管604、凝汽器热井605、凝结水管606和凝结水精处理装置607，其中，在汽轮机中压缸602和汽轮机低压缸603之间的连接管道上还分别设置有中低压缸连通管供热蝶阀602a和低压缸冷却蒸汽调节阀602b。

第三低加疏水管105a、热网疏水管路403和轴封冷却器A的疏水出口均通过疏水管道与凝汽器热井605连通。用于低温疏水的回收并再循环使用。

终端低压加热器B出水端输出的高温凝结水经锅炉给水管S最终输出给锅炉，且锅炉给水管S中上还连接有除氧器S-1和锅炉给水泵S-2。

其余结构与实施例1的结构相同。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其特征在于：包括，

在轴封冷却器(A)的出水端与终端低压加热器(B)的进水端之间设置有数量不少于1组的补充加热支路(C)。

2.根据权利要求1所述的低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其特征在于：所述补充加热支路(C)设置有三路，分别包括，

第一加热支路(100)，包括凝结水主管路(101)，以及依次设置于所述凝结水主管路(101)上的调节阀一(102)、第一低压加热器(103)、第二低压加热器(104)和第三低压加热器(105)；

第二加热支路(200)，包括凝结水支管路一(201)和依次设置于所述凝结水支管路一(201)上的调节阀二(202)、凝结水加热器一(203)和阀门一(204)；

第三加热支路(300)，包括凝结水支管路二(301)和依次设置于所述凝结水支管路二(301)上的阀门二(302)、凝结水增压泵(303)、调节阀三(304)、凝结水加热器二(305)和阀门三(306)。

3.根据权利要求2所述的低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其特征在于：所述凝结水加热器一(203)通过采暖热网(400)中的疏水进行加热。

4.根据权利要求3所述的低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其特征在于：所述采暖热网(400)包括采暖抽汽管道(401)、连接于所述采暖抽汽管道(401)输出端的热网加热器(402)、连接于所述热网加热器(402)疏水端的热网疏水管路(403)和连接于所述热网疏水管路(403)上的热网疏水增压泵(404)；

所述热网疏水管路(403)延伸于所述凝结水加热器一(203)内。

5.根据权利要求2或3所述的低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其特征在于：所述凝结水加热器二(305)通过热媒水循环网(500)中的热媒水进行加热。

6.根据权利要求5所述的低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其特征在于：所述热媒水循环网(500)包括热媒水主循环管路(501)、设置于所述热媒水主循环管路(501)上的热媒水循环泵(502)，以及连通于所述热媒水主循环管路(501)的热媒水循环支路(503)；

所述热媒水循环支路(503)延伸于所述凝结水加热器二(305)内。

7.根据权利要求2、3、4和6任一所述的低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其特征在于：所述终端低压加热器(B)的疏水端通过终端低加疏水管(B-1)连通于所述第三低压加热器(105)的疏水进口，且所述终端低加疏水管(B-1)上设置有终端低加正常疏水调节阀(B-2)。

8.根据权利要求4所述的低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其特征在于：所述第三低压加热器(105)的疏水出口设置有第三低加疏水管(105a)，且所述第三低加疏水管(105a)上设置有第三低加危急疏水调节阀(105b)。

9.根据权利要求8所述的低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其特征在于：所述轴封冷却器(A)的进水端连接有凝结水形成管路(600)，所述凝结水形成管路(600)中包括汽轮机高压缸(601)、设置于所述汽轮机高压缸(601)蒸汽输出端的汽轮机中压缸(602)、以及连接于所述汽轮机中压缸(602)蒸汽输出端的汽轮机低压缸(603)、通过低压缸低压排汽管(604)连接于所述汽轮机低压缸(603)输出端的凝汽器热井(605)，连接于所述凝汽器热井(605)出水端的凝结水管(606)，连接于所述凝结水管(606)出水端的凝结水精处理装置(607)；

所述汽轮机中压缸(602)的蒸汽输出端还通过中压缸排汽管道(602a)连接于所述终端低压加热器(B)的进汽端；且所述汽轮机中压缸(602)的蒸汽输出端还与所述采暖抽汽管道(401)的输入端相连；

所述凝结水管(606)中设置有凝结水泵(606a)；

所述凝结水精处理装置(607)的出水端连接于所述轴封冷却器(A)的进水端。

10.根据权利要求9所述的低压缸零出力运行模式下的凝结水补充加热系统，其特征在于：所述第三低加疏水管(105a)、热网疏水管路(403)和轴封冷却器(A)的疏水出口均通过疏水管道与所述凝汽器热井(605)连通。

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