低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)及發(fā)電機(jī)組的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)及發(fā)電機(jī)組。該回?zé)嵯到y(tǒng)利用了低壓加熱器疏水的熱量，通過(guò)低壓疏水冷卻器系統(tǒng)，加熱壓力較低的低壓加熱器的疏水，疏水被加熱汽化后，產(chǎn)生的蒸汽引回至低壓加熱器。本實(shí)用新型能夠解低于加熱器之間疏水不暢的問(wèn)題，達(dá)到間接加熱凝結(jié)水、減少抽汽量、提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)及發(fā)電機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及火力發(fā)電，具體涉及火力發(fā)電設(shè)備中的回?zé)嵯到y(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)用汽輪機(jī)發(fā)電廠(chǎng)的回?zé)嵯到y(tǒng)中，相鄰兩級(jí)低壓加熱器之間，尤其是末兩級(jí)低壓加熱器3-1和3-2采用逐級(jí)自流疏水方式，在次末級(jí)低壓加熱器3-2疏水冷卻段內(nèi)利用疏水加熱主凝結(jié)水，如圖1所示，從而回收熱量，達(dá)到提高機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的目的。
[0003]然而，國(guó)內(nèi)目前運(yùn)行的很多亞臨界和超臨界機(jī)組，末兩級(jí)低壓加熱器多存在疏水不暢的問(wèn)題(主要是由于這兩級(jí)低壓加熱器之間的壓差過(guò)小，導(dǎo)致該壓差不足以克服疏水管道及相應(yīng)閥門(mén)的阻力)，許多機(jī)組在正常運(yùn)行或低負(fù)荷運(yùn)行階段，均需要長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟危急疏水閥，造成了熱量損失，降低了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)采用壓力相對(duì)低的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)，在提高熱力系統(tǒng)效率的同時(shí)，降低設(shè)備和管系的造價(jià)，且不增加凝結(jié)水泵的運(yùn)行功率，提高投資收益率，擴(kuò)大節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用范圍。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)，所述回?zé)嵯到y(tǒng)包括凝汽器、除氧器和多級(jí)低壓加熱器，其特征在于，所述回?zé)嵯到y(tǒng)還包括低壓疏水冷卻器，其中
[0006]所述低壓疏水冷卻器的高溫疏水入口經(jīng)由管道與多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的疏水出口連接，所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的疏水經(jīng)所述低壓疏水冷卻器冷卻后排入所述凝汽器或另一級(jí)壓力溫度匹配的低壓加熱器；
[0007]所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的下一級(jí)低壓加熱器的疏水的一部分與所述低壓疏水冷卻器的低溫疏水入口流體連通，所述低壓疏水冷卻器與該下一級(jí)低壓加熱器流體連通以用加熱汽化后的疏水來(lái)加熱凝結(jié)水，所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的下一級(jí)低壓加熱器的疏水的另一部分與再下一級(jí)低壓加熱器或凝汽器流體連通以使得該疏水的另一部分自流至所述再下一級(jí)低壓加熱器或凝汽器。
[0008]優(yōu)選地，所述低壓疏水冷卻器的高溫疏水入口與所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的疏水出口之間通過(guò)管道直接連接。
[0009]優(yōu)選地，所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器是所述回?zé)嵯到y(tǒng)的次末級(jí)低壓加熱器，所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的下一級(jí)低壓加熱器是所述回?zé)嵯到y(tǒng)的末級(jí)低壓加熱器。
[0010]優(yōu)選地，所述末級(jí)低壓加熱器的疏水的一部分經(jīng)由管道和疏水閥連通至所述凝汽器，所述末級(jí)低壓加熱器的疏水的另一部分經(jīng)由另一管道和另一疏水閥連通至所述低壓疏水冷卻器的低溫疏水入口。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述低壓疏水冷卻器設(shè)置在存在著疏水不暢的兩級(jí)低壓加熱器之間。[0012]優(yōu)選地，所述低壓加熱器的運(yùn)行壓力低于0.2MPa(a)。
[0013]優(yōu)選地，所述低壓疏水冷卻器的運(yùn)行壓力低于0.2MPa(a)。
[0014]優(yōu)選地，所述低壓疏水冷卻器的布置位置低于所述低壓加熱器的布置位置。
[0015]本實(shí)用新型還提供了一種發(fā)電機(jī)組，該發(fā)電機(jī)組包含上述的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)。
[0016]優(yōu)選地，所述發(fā)電機(jī)組是亞臨界發(fā)電機(jī)組、超臨界發(fā)電機(jī)組或超超臨界發(fā)電機(jī)組。
[0017]本實(shí)用新型的疏水系統(tǒng)利用了低壓加熱器疏水的熱量，通過(guò)低壓疏水冷卻器系統(tǒng)，加熱壓力較低的低壓加熱器的的疏水，疏水被加熱汽化后，產(chǎn)生的蒸汽引回至低壓加熱器，達(dá)到間接加熱凝結(jié)水、減少抽汽量、提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性目的。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是現(xiàn)有的逐級(jí)自流疏水回?zé)嵯到y(tǒng)的系統(tǒng)圖；
[0019]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)的系統(tǒng)流程圖；以及
[0020]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)的系統(tǒng)流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以便更清楚理解本實(shí)用新型的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)理解的是，附圖所示的實(shí)施例并不是對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制，而只是為了說(shuō)明本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)精神。
[0022]本文中，“上一級(jí)低壓加熱器”、“下一級(jí)低壓加熱器”指的是回?zé)嵯到y(tǒng)中，沿凝結(jié)水的流動(dòng)方向，相比于某一級(jí)低壓加熱器，在更靠近凝汽器位置的一級(jí)低壓加熱器稱(chēng)為“下一級(jí)低壓加熱器”，在更遠(yuǎn)離凝汽器位置的一級(jí)低壓加熱器稱(chēng)為“上一級(jí)低壓加熱器”。
[0023]術(shù)語(yǔ)解釋
[0024]疏水冷卻器:疏水流入下一級(jí)低壓加熱器或凝汽器之前，先經(jīng)過(guò)表面式換熱器，用主凝結(jié)水將疏水適當(dāng)冷卻后再進(jìn)入下一級(jí)低壓加熱器或凝汽器，此表面式換熱器稱(chēng)之為疏水冷卻器。本文中，疏水冷卻器的運(yùn)行壓力在0.02MPa(a)至0.2MPa(a)之間，故又稱(chēng)低壓疏水冷卻器。
[0025]低壓加熱器:本文中的低壓加熱器指的是額定壓力在0.015MPa(a)至0.2MPa(a)之間的表面式加熱器。本文中，低壓加熱器可以單列，也可以是雙列。在超超臨界機(jī)組中，一般指額定壓力在0.015MPa(a)至0.2MPa(a)之間的表面式加熱器。在超臨界機(jī)組中，一般指額定壓力在0.015MPa(a)至0.15MPa(a)之間的表面式加熱器。在其他機(jī)組中，一般指額定壓力在0.015MPa(a)至0.1MPa(a)之間的表面式加熱器。
[0026]圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)101的系統(tǒng)流程圖。本實(shí)用新型的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)101是汽輪發(fā)電熱力循環(huán)系統(tǒng)的一部分。如圖2所示，低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)101包括疏水冷卻器6、多個(gè)低壓加熱器3-1，3-2和3-3、蒸汽管系、疏水管系、疏水閥門(mén)5、除氧器4以及凝汽器I和凝結(jié)水泵2。為了清楚起見(jiàn)，圖中僅示出3個(gè)低壓加熱器，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，低壓加熱器的數(shù)量不限于3個(gè)，而是可以根據(jù)需要設(shè)置特定數(shù)量的低壓加熱器。[0027]與現(xiàn)有技術(shù)中將次末級(jí)低壓加熱器3-2的疏水自流至末級(jí)低壓加熱器3-1不同的是，本實(shí)施例中，次末級(jí)低壓加熱器3-2的疏水與疏水冷卻器6的高溫疏水入口 61流體連通，經(jīng)由疏水冷卻器6后，排入凝汽器I。末級(jí)低壓加熱器3-1的疏水出口分成兩路，一路經(jīng)由管道和疏水閥5連通至凝汽器I。另一路經(jīng)由另一管道和另一疏水閥5與疏水冷卻器6的低溫疏水入口 62流體連通，經(jīng)由疏水冷卻器6加熱汽化后，經(jīng)由蒸汽出口 63和相應(yīng)管道回到末級(jí)低壓加熱器3-1，用于加熱凝結(jié)水。末級(jí)低壓加熱器的兩路疏水之間的流量之比可以根據(jù)系統(tǒng)的熱平衡來(lái)設(shè)置。
[0028]S卩，次末級(jí)低壓加熱器3-2的疏水能夠進(jìn)入疏水冷卻器6并加熱末級(jí)低壓加熱器3-1的一部分疏水。末級(jí)低壓加熱器3-1的部分疏水進(jìn)入疏水冷卻器6,被加熱汽化后,產(chǎn)生的蒸汽引回末級(jí)加熱器3-1，加熱凝結(jié)水。
[0029]上述的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)中，疏水冷卻器6中被加熱介質(zhì)為低壓加熱器3-1的疏水，壓力較低，例如對(duì)目前多見(jiàn)的超超臨界機(jī)組，末級(jí)低壓加熱器疏水的額定運(yùn)行壓力約0.02MPa(a)。較低的壓力大大降低了疏水冷卻器6設(shè)備和管系(包括管道、管件、閥門(mén)等)的造價(jià)，提聞投資收益率。
[0030]此外，由于低壓疏水冷卻器6采用低位布置，其與次末級(jí)低壓加熱器3-2之間的靜壓差約為0.1MPa，壓差較大，且次末級(jí)低壓加熱器3-2至低壓疏水冷卻器6的管路上不存在諸如疏水閥的相應(yīng)流阻，因此次末級(jí)低壓加熱器3-2的疏水能夠順暢地流至疏水冷卻器6而不會(huì)存在疏水不暢的問(wèn)題。
[0031]圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)102的系統(tǒng)流程圖。圖3所示的系統(tǒng)102類(lèi)似于圖2所示的系統(tǒng)101，區(qū)別在于圖3中，某一級(jí)中間級(jí)的低壓加熱器疏水通過(guò)疏水冷卻器，加熱該中間級(jí)下一級(jí)的低壓加熱器的疏水，用于解決某兩級(jí)中間級(jí)低壓加熱器之間的疏水不暢問(wèn)題。
[0032]本實(shí)施例中，某一級(jí)中間級(jí)低壓加熱器3n的疏水出口與疏水冷卻器6的疏水入口流體連通，經(jīng)由疏水冷卻器6后，排入凝汽器I或某一級(jí)壓力溫度匹配的低壓加熱器。該中間級(jí)下一級(jí)低壓加熱器3n-l的疏水分成兩路，一路經(jīng)由管道和疏水閥5連通至再下一級(jí)低壓加熱器3n-2。另一路經(jīng)由另一管道和另一疏水閥5與疏水冷卻器6流體連通，經(jīng)由疏水冷卻器6加熱汽化后，回到該中間級(jí)下一級(jí)低壓加熱器3n-l，用于加熱凝結(jié)水。
[0033]該實(shí)施例對(duì)于某兩級(jí)低壓加熱器之間疏水不暢的機(jī)組改造尤其有利，可根據(jù)抽汽壓力，在疏水不暢的低壓加熱器后增設(shè)疏水冷卻器，從而解決疏水不暢。
[0034]需要指出的是，為了清楚起見(jiàn)，圖中僅示出4個(gè)低壓加熱器，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，低壓加熱器的數(shù)量不限于4個(gè)，而是可以根據(jù)需要設(shè)置特定數(shù)量的低壓加熱器。此外，雖然圖中僅示出一個(gè)疏水冷卻器系統(tǒng)，但根據(jù)需要，也可設(shè)置多個(gè)疏水冷卻器系統(tǒng)，用于解決多個(gè)低壓加熱器之間的疏水不暢問(wèn)題。
[0035]本實(shí)用新型的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0036]1.本實(shí)用新型的系統(tǒng)配置中，疏水冷卻器中被加熱介質(zhì)為低壓加熱器的疏水，壓力較低。例如對(duì)目前多見(jiàn)的超超臨界發(fā)電機(jī)組，末級(jí)低壓加熱器疏水的額定運(yùn)行壓力約
0.02MPa(a)，較低的壓力大大降低了疏水冷卻器設(shè)備和管系(包括管道、管件、閥門(mén)等)的造價(jià)，提聞投資收益率。
[0037]2.設(shè)備投資小，收益率高，例如對(duì)I臺(tái)1000MW超超臨界火力發(fā)電機(jī)組，低壓疏水冷卻器系統(tǒng)的設(shè)備和管系投資可降到約100萬(wàn)元。
[0038]3.低壓疏水冷卻器系統(tǒng)沒(méi)有相應(yīng)流阻，流動(dòng)順暢、效率高，不增加凝結(jié)水泵的運(yùn)行功率。
[0039]4.疏水冷卻器采用小流量的疏水作為冷卻介質(zhì)，設(shè)備外形尺寸小、管系較小，占地面積小，為場(chǎng)地受限的技改項(xiàng)目創(chuàng)造了有力的條件。
[0040]5.適用性好，不但適用于新建火力發(fā)電工程，尤其對(duì)已投運(yùn)機(jī)組的節(jié)能技改具有更好的適用性，還尤其適用于高參數(shù)火力發(fā)電工程。
[0041]6.可以用某級(jí)低壓加熱器的疏水加熱其下一級(jí)低壓加熱器的疏水的一部分，該下一級(jí)低壓加熱器的疏水被加熱汽化后，可以加熱凝結(jié)水，由此提高回?zé)嵯到y(tǒng)效率。
[0042]以上已詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但應(yīng)理解到，在閱讀了本實(shí)用新型的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改。這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)，所述回?zé)嵯到y(tǒng)包括凝汽器、除氧器和多級(jí)低壓加熱器，其特征在于，所述回?zé)嵯到y(tǒng)還包括低壓疏水冷卻器，其中 所述低壓疏水冷卻器的高溫疏水入口經(jīng)由管道與所述多級(jí)低壓加熱器中的一級(jí)低壓加熱器的疏水出口連接，所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的疏水經(jīng)所述低壓疏水冷卻器冷卻后排入所述凝汽器或另一級(jí)壓力溫度匹配的低壓加熱器； 所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的下一級(jí)低壓加熱器的疏水的一部分與所述低壓疏水冷卻器的低溫疏水入口流體連通，所述低壓疏水冷卻器與該下一級(jí)低壓加熱器流體連通以用加熱汽化后的疏水來(lái)加熱凝結(jié)水，所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的下一級(jí)低壓加熱器的疏水的另一部分與再下一級(jí)低壓加熱器或凝汽器流體連通以使得該疏水的另一部分自流至所述再下一級(jí)低壓加熱器或凝汽器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)，其特征在于，所述低壓疏水冷卻器的高溫疏水入口與所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的疏水出口之間通過(guò)管道直接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器是所述回?zé)嵯到y(tǒng)的次末級(jí)低壓加熱器，所述多級(jí)低壓加熱器中的所述一級(jí)低壓加熱器的下一級(jí)低壓加熱器是所述回?zé)嵯到y(tǒng)的末級(jí)低壓加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)，其特征在于，所述末級(jí)低壓加熱器的疏水的一部分經(jīng)由管道和疏水閥連通至所述凝汽器，所述末級(jí)低壓加熱器的疏水的另一部分經(jīng)由另一管道和另一疏水閥連通至所述低壓疏水冷卻器的低溫疏水入口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)，其特征在于，所述低壓疏水冷卻器設(shè)置在存在著疏水不暢的兩級(jí)低壓加熱器之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)，其特征在于，所述低壓加熱器的運(yùn)行壓力低于0.2MPa(a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)，其特征在于，所述低壓疏水冷卻器的運(yùn)行壓力低于0.2MPa(a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)，其特征在于，所述低壓疏水冷卻器的布置位置低于所述低壓加熱器的布置位置。
9.一種發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)組包含權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的低壓疏水冷卻器回?zé)嵯到y(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)組是亞臨界發(fā)電機(jī)組、超臨界發(fā)電機(jī)組或超超臨界發(fā)電機(jī)組。
【文檔編號(hào)】F22D1/50GK203797629SQ201420106720
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】申松林, 黃家運(yùn), 施剛夜, 姚君, 朱宏飛, 李廣會(huì), 都立國(guó), 文亦瑋, 湯振偉 申請(qǐng)人:中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院