CN218495872U - 循环换热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环换热系统，所述循环换热系统包括：排汽装置、冷却装置、换热装置、汽动循环泵和驱动装置，排汽装置经管路与换热装置相连以向换热装置输送蒸汽，冷却装置经管路与换热装置相连以向换热装置输送冷却介质，换热装置用于利用冷却介质与蒸汽进行换热，汽动循环泵设在冷却装置与换热装置之间的管路上，汽动循环泵用于抽取冷却装置内的冷却介质并将冷却介质输送至换热装置，排汽装置经管路与驱动装置相连以向驱动装置输送蒸汽，驱动装置与汽动循环泵相连，驱动装置用于利用蒸汽驱动汽动循环泵运行。本实用新型实施例的循环换热系统，不仅提高了火力发电机组运行时厂用电水平，还减少了机组的供电煤耗，提高了能源利用率。

Description

循环换热系统

技术领域

本实用新型涉及节能减排技术领域，尤其涉及一种循环换热系统。

背景技术

火力发电机组的汽轮机排汽冷凝过程中，凝汽器所需的冷却水由冷却塔提供，通过在冷却水供应管路上设置电动循环泵，在电动循环泵的作用下将冷却水泵入凝汽器中。电动循环泵为火力发电机组的辅机设备，由于电动循环泵运行的能耗水平偏高，导致发电厂的厂用电率和供电煤耗偏高，不符合优化能源结构和煤炭清洁高效利用的要求，影响火力发电厂经济性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种循环换热系统，该循环换热系统具有运行可靠、厂用电率低、供电煤耗低和能源利用率高的特点。

本实用新型实施例的循环换热系统包括：排汽装置、冷却装置、换热装置、汽动循环泵和驱动装置，所述排汽装置经管路与所述换热装置相连以向所述换热装置输送蒸汽，所述冷却装置经管路与所述换热装置相连以向所述换热装置输送冷却介质，所述换热装置用于利用冷却介质与蒸汽进行换热，所述汽动循环泵设在所述冷却装置与所述换热装置之间的管路上，所述汽动循环泵用于抽取所述冷却装置内的冷却介质并将冷却介质输送至所述换热装置，所述排汽装置经管路与所述驱动装置相连以向所述驱动装置输送蒸汽，所述驱动装置与所述汽动循环泵相连，所述驱动装置用于利用蒸汽驱动所述汽动循环泵运行。

本实用新型实施例的循环换热系统，排汽装置的排汽主要进入换热装置内进行换热。驱动装置的进汽来自排汽装置的部分排汽，驱动装置利用排汽装置的排汽驱动汽动循环泵工作，使汽动循环泵抽取冷却装置内的冷却介质并输送至换热装置内，以完成冷却介质对排汽装置的排汽进行换热。由此，汽动循环泵对比相关技术中的电驱循环泵，本系统不仅提高了火力发电机组运行时厂用电水平，还减少了机组的供电煤耗，并且，提高了能源利用率。

由此，本实用新型实施例的循环换热系统解决了厂用电率高以及供电煤耗高的问题。

在一些实施例中，所述排汽装置包括中压缸和低压缸，所述中压缸经管路与所述低压缸和所述驱动装置相连，所述低压缸经管路与所述换热装置相连。

在一些实施例中，所述驱动装置经管路与所述换热装置相连以向所述换热装置输送所述驱动装置排出的蒸汽。

在一些实施例中，所述驱动装置为超低压汽轮机，所述中压缸经管路与所述超低压汽轮机的进汽端相连以向所述超低压汽轮机输送蒸汽，所述超低压汽轮机的排汽端经管路与所述换热装置相连以向所述换热装置输送所述超低压汽轮机排出的蒸汽。

在一些实施例中，所述中压缸与所述超低压汽轮机之间的管路上设有电动调节阀。

在一些实施例中，所述冷却装置与所述换热装置之间的管路包括第一输送管和回流管；所述第一输送管的一端与所述冷却装置的输出端相连，所述第一输送管的另一端与所述换热装置相连，所述驱动装置设在所述第一输送管上，所述回流管的一端与所述换热装置相连，所述回流管的另一端与所述冷却装置的输入端相连。

在一些实施例中，所述冷却装置与所述换热装置之间的管路还包括第二输送管，所述第二输送管的一端与所述冷却装置的输出端相连，所述第二输送管的另一端与所述换热装置相连，所述第二输送管上设有电动循环泵，所述电动循环泵用于抽取所述冷却装置内的冷却介质并将冷却介质输送至所述换热装置。

在一些实施例中，所述第一输送管和所述第二输送管上均设有隔离阀。

在一些实施例中，所述换热装置为凝汽器。

在一些实施例中，所述冷却装置为冷却塔，所述冷却介质为冷却水。

附图说明

图1是本实用新型实施例的循环换热系统的示意图。

附图标记：

排汽装置1、中压缸101、低压缸102、

冷却装置2、冷却塔201、

换热装置3、凝汽器301、

汽动循环泵4、

驱动装置5、超低压汽轮机501、

电动调节阀6、第一输送管7、回流管8、第二输送管9、电动循环泵10、隔离阀11。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图描述本实用新型实施例的循环换热系统。

如图1所示，本实用新型实施例的循环换热系统包括：排汽装置1、冷却装置2、换热装置3、汽动循环泵4和驱动装置5。

排汽装置1经管路与换热装置3相连以向换热装置3输送蒸汽，冷却装置2经管路与换热装置3相连以向换热装置3输送冷却介质，换热装置3用于利用冷却介质与蒸汽进行换热。汽动循环泵4设在冷却装置2与换热装置3之间的管路上，汽动循环泵4用于抽取冷却装置2内的冷却介质并将冷却介质输送至换热装置3。排汽装置1经管路与驱动装置5相连以向驱动装置5输送蒸汽，驱动装置5与汽动循环泵4相连，驱动装置5用于利用蒸汽驱动汽动循环泵4运行。

其中，本实用新型实施例的循环换热系统适用于发电厂，排汽装置1为发电厂的火力发电机组的汽轮机。排汽装置1排出的蒸汽进入换热装置3内并进行冷却降温处理，换热装置3通过冷却装置2内的冷却介质对排出的蒸汽进行冷却降温处理，冷却装置2内的冷却介质通过输送管路输送至换热装置3内。因此，在输送管路上设置汽动循环泵4，利用汽动循环泵4抽出冷却介质并将其输送至换热装置3内。排汽装置1还将排汽装置1排出的部分蒸汽输送至驱动装置5内做功，以达到驱动汽动循环泵4的作用。

由于发电厂对优化能源结构和煤炭清洁高效利用提出了更高要求，于是通过利用排汽驱动的汽动循环泵4来替代电机驱动的电动循环泵10，从而达到节能降耗的目的，降低了发电厂的厂用电率和供电煤耗。并且，驱动装置5利用排汽装置1排汽中的热能进行做功，以实现驱动汽动循环泵4的目的，进而提高了能源利用率。

此外，冷却装置2内的冷却介质进入换热装置3内进行换热，以达到对排汽装置1的排汽降温冷却的目的。待进入换热装置3内的冷却介质换热后，换热后的冷却介质通过输送管路输送回冷却装置2内再次进行冷却。

可选地，如图1所示，排汽装置1经管路与换热装置3和驱动装置5相连，以将其排出的蒸汽输送至换热装置3和驱动装置5。冷却装置2经管路和汽动循环泵4与换热装置3相连，驱动装置5与汽动循环泵4相连，以使驱动装置5驱动汽动循环泵4抽取冷却介质并通过管路输送至换热装置3内。换热装置3经管路与冷却装置2相连，以将在换热装置3内换热后的冷却介质重新输送回冷却装置2内。

本实用新型实施例的循环换热系统，排汽装置1的排汽主要进入换热装置3内进行换热。驱动装置5的进汽来自排汽装置1的部分排汽，驱动装置5利用排汽装置1的排汽驱动汽动循环泵4工作，使汽动循环泵4抽取冷却装置2内的冷却介质并输送至换热装置3内，以完成冷却介质对排汽装置1的排汽进行换热。由此，汽动循环泵4对比相关技术中的电驱循环泵，本系统不仅提高了火力发电机组运行时厂用电水平，还减少了机组的供电煤耗，并且，提高了能源利用率。

在一些实施例中，如图1所示，排汽装置1包括中压缸101和低压缸102，中压缸101经管路与低压缸102和驱动装置5相连，低压缸102经管路与换热装置3相连。

可以理解的是，中压缸101排出的一部分蒸汽进入低压缸102进行做功，在低压缸102内做功后的蒸汽输送至换热装置3进行冷却降温，中压缸101排出的另一部分蒸汽输送至驱动装置5进行做功，以达到驱动汽动循环泵4的目的。

进一步地，如图1所示，驱动装置5经管路与换热装置3相连以向换热装置3输送驱动装置5排出的蒸汽。由此，中压缸101输送至驱动装置5的蒸汽，在驱动装置5内做功后也输送至换热装置3进行冷却降温处理，使得中压缸101排出的蒸汽在做功后均输送至换热装置3进行冷却，从而提高了能源利用率，进而提升了火电厂的经济效益。

在一些实施例中，如图1所示，驱动装置5为超低压汽轮机501。中压缸101经管路与超低压汽轮机501的进汽端相连以向超低压汽轮机501输送蒸汽，超低压汽轮机501的排汽端经管路与换热装置3相连以向换热装置3输送超低压汽轮机501排出的蒸汽。

其中，由于传统的给水泵汽轮机和引风机汽轮机工作负荷较大，需要的蒸汽品质较高，若是用其来驱动循环水泵，不仅能量利用率不高，反而增大了机组耗能。由此，驱动装置5为超低压汽轮机501。

可选地，如图1所示，中压缸101经管路与超低压汽轮机501的进汽端相连，超低压汽轮机501的排汽端经管路与换热装置3相连。中压缸101内的蒸汽通过管路输送至超低压汽轮机501，经超低压汽轮机501的进汽端进入超低压汽轮机501内，超低压汽轮机501做功后通过排汽端排汽并通过管路输送至换热装置3，以此实现合理利用火电机组排汽的目的。

进一步地，如图1所示，中压缸101与超低压汽轮机501之间的管路上设有电动调节阀6。可以理解的是，通过在中压缸101与超低压汽轮机501之间的管路上设置电动调节阀6，运行期间可根据换热装置3热负荷的变化以调整超低压汽轮机501的进汽量，从而控制汽动循环泵4的功率，以达到调节冷却介质输送量的目的，使冷却装置2始终在最高效节能的运行区间运行。

在一些实施例中，如图1所示，冷却装置2与换热装置3之间的管路包括第一输送管7和回流管8。第一输送管7的一端与冷却装置2的输出端相连，第一输送管7的另一端与换热装置3相连，驱动装置5设在第一输送管7上。回流管8的一端与换热装置3相连，回流管8的另一端与冷却装置2的输入端相连。

可以理解的是，冷却装置2内的冷却介质通过冷却装置2的输出端经第一输送管7进入换热装置3内，在换热装置3内换热后的冷却介质经回流管8通过冷却装置2的输入端输送回冷却装置2内并再次进行冷却。由此，冷却介质来自冷却装置2，冷却介质进入换热装置3内带走排汽装置1排汽的余热后，冷却介质再次回到冷却装置2内进行散热，如此循环往复，以实现循环冷却汽轮机排汽的目的。

进一步地，如图1所示，冷却装置2与换热装置3之间的管路还包括第二输送管9。第二输送管9的一端与冷却装置2的输出端相连，第二输送管9的另一端与换热装置3相连。第二输送管9上设有电动循环泵10，电动循环泵10用于抽取冷却装置2内的冷却介质并将冷却介质输送至换热装置3。

其中，在汽动循环泵4正常工作的状态下，电动循环泵10处于停止状态。当汽动循环泵4出现检修、故障等问题时，为了避免影响排汽的冷却效率，将汽动循环泵4切换至电动循环泵10来进行抽取冷却介质的工作。因此，本实用新型实施例的循环换热系统同时设置电动循环水泵和汽动循环水泵，并且两者可实现灵活切换，从而提高系统运行的安全性和稳定性。

在一些实施例中，如图1所示，第一输送管7和第二输送管9上均设有隔离阀11。可以理解的是，隔离阀11用于控制冷却装置2向换热装置3输送冷却介质的管路的通断。

在一些实施例中，如图1所示，换热装置3为凝汽器301，冷却装置2为冷却塔201，冷却介质为冷却水。其中，汽动循环泵4进水来自冷却塔201的集水池，汽动循环泵4出水进入凝汽器301内，冷却水带走低压缸102排汽余热后再次回到冷却塔201中散热。

因此，本实用新型实施例的循环换热系统，不仅能提高火力发电机组运行时厂用电水平，减少机组供电煤耗，提高能源利用率。同时，汽动循环泵4与电动循环泵10互为备用，避免汽动循环泵4故障导致机组非停情况发生，系统运行的可靠性高。并且，还可以在原有火力发电机组的基础上，增设超低压汽轮机501和汽动循环泵4，以达到节能减排的目的，改造范围小、投资成本较低，有利于进一步推广应用。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种循环换热系统，其特征在于，包括：

排汽装置和冷却装置；

换热装置，所述排汽装置经管路与所述换热装置相连以向所述换热装置输送蒸汽，所述冷却装置经管路与所述换热装置相连以向所述换热装置输送冷却介质，所述换热装置用于利用冷却介质与蒸汽进行换热；

汽动循环泵，所述汽动循环泵设在所述冷却装置与所述换热装置之间的管路上，所述汽动循环泵用于抽取所述冷却装置内的冷却介质并将冷却介质输送至所述换热装置；

驱动装置，所述排汽装置经管路与所述驱动装置相连以向所述驱动装置输送蒸汽，所述驱动装置与所述汽动循环泵相连，所述驱动装置用于利用蒸汽驱动所述汽动循环泵运行。

2.根据权利要求1所述的循环换热系统，其特征在于，所述排汽装置包括中压缸和低压缸，所述中压缸经管路与所述低压缸和所述驱动装置相连，所述低压缸经管路与所述换热装置相连。

3.根据权利要求2所述的循环换热系统，其特征在于，所述驱动装置经管路与所述换热装置相连以向所述换热装置输送所述驱动装置排出的蒸汽。

4.根据权利要求3所述的循环换热系统，其特征在于，所述驱动装置为超低压汽轮机，所述中压缸经管路与所述超低压汽轮机的进汽端相连以向所述超低压汽轮机输送蒸汽，所述超低压汽轮机的排汽端经管路与所述换热装置相连以向所述换热装置输送所述超低压汽轮机排出的蒸汽。

5.根据权利要求4所述的循环换热系统，其特征在于，所述中压缸与所述超低压汽轮机之间的管路上设有电动调节阀。

6.根据权利要求1所述的循环换热系统，其特征在于，所述冷却装置与所述换热装置之间的管路包括第一输送管和回流管；

所述第一输送管的一端与所述冷却装置的输出端相连，所述第一输送管的另一端与所述换热装置相连，所述驱动装置设在所述第一输送管上，所述回流管的一端与所述换热装置相连，所述回流管的另一端与所述冷却装置的输入端相连。

7.根据权利要求6所述的循环换热系统，其特征在于，所述冷却装置与所述换热装置之间的管路还包括第二输送管，所述第二输送管的一端与所述冷却装置的输出端相连，所述第二输送管的另一端与所述换热装置相连，所述第二输送管上设有电动循环泵，所述电动循环泵用于抽取所述冷却装置内的冷却介质并将冷却介质输送至所述换热装置。

8.根据权利要求7所述的循环换热系统，其特征在于，所述第一输送管和所述第二输送管上均设有隔离阀。

9.根据权利要求1所述的循环换热系统，其特征在于，所述换热装置为凝汽器。

10.根据权利要求1所述的循环换热系统，其特征在于，所述冷却装置为冷却塔，所述冷却介质为冷却水。

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