本實(shí)用新型涉及到直流冷卻水系統(tǒng)，更加具體來(lái)說(shuō)是一種火電站尾水回收裝置。

背景技術(shù)：

火電站廠址設(shè)計(jì)位置較高，在百年控制洪水位以上。

采用直流式冷卻水系統(tǒng)的火電站位于南方水資源豐富的地區(qū)，距水源地較近，其排水口的溫排水水面與水源地(江、河、水庫(kù)等)全年P(guān)＝97％枯水位平接?；痣娬净厥昭h(huán)水排水(尾水)水頭具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

為提高濟(jì)效益,目前國(guó)內(nèi)采用直流式冷卻水系統(tǒng)的火電站在循環(huán)水排水落差的利用上一般是通過(guò)設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，暨通過(guò)水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，再經(jīng)過(guò)變、配電設(shè)備將產(chǎn)生的電力用于廠用電系統(tǒng)。下表為部分火電站水輪發(fā)電機(jī)組裝機(jī)情況。

電站輔機(jī)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)通常有開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)，冷卻水源均來(lái)自工業(yè)循環(huán)水，為常溫地表水冷卻。工業(yè)循環(huán)水循環(huán)水泵揚(yáng)程需包括吸入水頭，故水泵功率較大，且其流量巨大，各輔機(jī)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)所配冷卻器的設(shè)計(jì)換熱面積相應(yīng)也較大。另外，開(kāi)式輔機(jī)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)較差，只能對(duì)一些對(duì)冷卻水水質(zhì)要求不高的輔機(jī)設(shè)備，如冷油器、真空泵等進(jìn)行冷卻，對(duì)冷卻水水質(zhì)要求較高的輔機(jī)設(shè)備，則需設(shè)置閉式熱交換器進(jìn)行冷卻水系統(tǒng)隔絕，閉式輔機(jī)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)較好，但這樣就會(huì)產(chǎn)生換熱端差，最終降低系統(tǒng)換熱效率，從投資和運(yùn)行效率來(lái)看都不經(jīng)濟(jì)。

以某電廠為例，根據(jù)夏季純凝工況全廠水量平衡圖，輔機(jī)冷卻需用水3500t/h，如所有輔機(jī)設(shè)備冷卻水溫差平均按8℃計(jì)算，則需32564kW的冷卻能力。如將此部分開(kāi)式常溫冷卻水改為閉式冷凍水進(jìn)行輔機(jī)設(shè)備冷卻，按水源熱泵機(jī)組COP≌6計(jì)算，根據(jù)上表，全部水源熱泵出力：(1250×4)×6＝30000kW，而冷卻水溫差則可提高到30℃以上，冷卻水循環(huán)流量只需原來(lái)的1/3，也根據(jù)上表，吸水水頭如按尾水水頭一樣的話，取平均10m計(jì)算，水泵揚(yáng)程可降低10m，因此，水泵功率可減少(200×3－75×3)＝375kW。按火電廠全年運(yùn)行小時(shí)數(shù)為5000h計(jì)算，全年可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用5000×375×0.4÷10000＝75(萬(wàn)元)。和原水輪發(fā)電機(jī)方案相比，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也更加可觀；也可避免擠占火電站上網(wǎng)電量，相對(duì)增加火電站經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述背景技術(shù)的不足之處，而提出一種火電站尾水回收裝置。

本實(shí)用新型一種火電站尾水回收裝置，其特征在于：在壓力前池的出口處設(shè)置有水能回收涵洞，在所述的水能回收涵洞和尾水涵管之間設(shè)置有水輪機(jī)，在所述的壓力前池出水口安裝有濾網(wǎng)，且與所述的水能回收涵洞相貫通，在所述的水能回收涵洞上設(shè)置有蝶閥，所述的尾水涵管尾部插入到水源地中，在所述的水輪機(jī)的后方設(shè)置有調(diào)速裝置，所述的調(diào)速裝置后方設(shè)置有第一制冷壓縮機(jī)，所述的第一制冷壓縮機(jī)的數(shù)量與所述的水輪機(jī)的數(shù)量相匹配；

所述的第一制冷壓縮機(jī)、第二氣管、第一蒸發(fā)器、第一膨脹閥、第一液管、第一冷凝器和第一氣管形成一個(gè)機(jī)械制冷回路I；

所述的第二制冷壓縮機(jī)、第五氣管、第三氣管、第二冷凝器、第二液管、第二膨脹閥、第二蒸發(fā)器、第六氣管依次串聯(lián)形成一個(gè)機(jī)械制冷回路II；

所述的第二冷凝器、第二液管、第二蒸發(fā)器、第四氣管、第三氣管依次串聯(lián)形成一個(gè)自然制冷回路III；

所述的第一蒸發(fā)器、冷凍水回水管、輔機(jī)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)、冷凍水供水管、泵組和水過(guò)濾器形成一個(gè)閉式冷凍水回路IV；

所述的冷凝器、冷凝器位于所述的壓力前池上部，并淹沒(méi)在水中。所述的冷凝器、冷凝器被循環(huán)水排水自然冷卻。

閥門(mén)、冷凍水泵、止回閥、閥門(mén)依次連接形成線路Ⅴ，多個(gè)所述的線路Ⅴ并聯(lián)形成泵組。

第一電動(dòng)蝶閥、第二電動(dòng)蝶閥分別位于所述的第二蒸發(fā)器的出水管、進(jìn)水管上；所述的第三蝶閥位于所述的冷凍水回水管上，并在所述的第二蒸發(fā)器的出水管、進(jìn)水管與所述的冷凍水回水管連接點(diǎn)的中間。

所述的第二膨脹閥與第一電磁閥串聯(lián)并與所述的第二電磁閥并聯(lián)。

所述的第三電磁閥位于所述的第四氣管上；第四電磁閥位于所述的第五氣管上；所述的第五電磁閥位于所述的第六氣管上。

本實(shí)用新型具有如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1、通過(guò)水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)制冷壓縮機(jī)，無(wú)需發(fā)電機(jī)、制冷壓縮機(jī)電機(jī)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)，并做到循環(huán)用水、梯級(jí)用水、一水多用，使水資源得到綜合利用，提高電站水務(wù)管理水平。2、本裝置隨電站主機(jī)同步運(yùn)行，通過(guò)將開(kāi)式冷卻水系統(tǒng)改為閉式冷卻水系統(tǒng)和將現(xiàn)有技術(shù)中電站輔機(jī)設(shè)備常溫地表水冷卻水源改為冷凍水冷卻水源，大大減少所需冷卻水量和循環(huán)水泵功率，并提高冷卻水水質(zhì)，從而優(yōu)化輔機(jī)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)冷卻方式和提高冷卻效率，節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用，應(yīng)用前景廣闊。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：水輪機(jī)1、蝶閥2、水能回收涵洞3、濾網(wǎng)4、尾水涵管5、水源地6、壓力前池7、調(diào)速裝置8、泵組9、第一制冷壓縮機(jī)11、第一冷凝器12、第一膨脹閥13、第一蒸發(fā)器14、第一氣管15、第一液管16、第二氣管17、冷凍水泵21、水過(guò)濾器22、輔機(jī)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)23、止回閥24、閥門(mén)25、冷凍水回水管26、冷凍水供水管27、出水管28、進(jìn)水管29、第二冷凝器31、第二蒸發(fā)器32、第二液管33、第三氣管34、第四氣管35、第一電動(dòng)蝶閥36、第二電動(dòng)蝶閥37、第三電動(dòng)蝶閥38、第二制冷壓縮機(jī)41、第二膨脹閥42、第一電磁閥43、第二電磁閥44、第三電磁閥45、第四電磁閥46、第五電磁閥47、第五氣管48、第六氣管49。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定，僅作舉例而已，同時(shí)通過(guò)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚和容易理解。

參照?qǐng)D1所示：一種火電站尾水回收裝置，其特征在于：在壓力前池7的出口處設(shè)置有水能回收涵洞3，在所述的水能回收涵洞3和尾水涵管5之間設(shè)置有水輪機(jī)1，在所述的壓力前池7出水口安裝有濾網(wǎng)4，且與所述的水能回收涵洞3相貫通，在所述的水能回收涵洞3上設(shè)置有蝶閥2，所述的尾水涵管5尾部插入到水源地6中，在所述的水輪機(jī)1的后方設(shè)置有調(diào)速裝置8，所述的調(diào)速裝置8后方設(shè)置有第一制冷壓縮機(jī)11，所述的第一制冷壓縮機(jī)11的數(shù)量與所述的水輪機(jī)1的數(shù)量相匹配；

所述的第一制冷壓縮機(jī)11、第二氣管17、第一蒸發(fā)器14、第一膨脹閥13、第一液管16、第一冷凝器12和第一氣管15形成一個(gè)機(jī)械制冷回路I；

所述的第二制冷壓縮機(jī)41、第五氣管48、第三氣管34、第二冷凝器31、第二液管33、第二膨脹閥42、第二蒸發(fā)器32、第六氣管49依次串聯(lián)形成一個(gè)機(jī)械制冷回路II；

所述的第二冷凝器31、第二液管33、第二蒸發(fā)器32、第四氣管35、第三氣管34依次串聯(lián)形成一個(gè)自然制冷回路III；

所述的第一蒸發(fā)器14、冷凍水回水管26、輔機(jī)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)23、冷凍水供水管27、泵組9和水過(guò)濾器22形成一個(gè)閉式冷凍水回路IV；

所述的冷凝器12、冷凝器31位于所述的壓力前池7上部，并淹沒(méi)在水中。所述的冷凝器12、冷凝器31被循環(huán)水排水自然冷卻。

閥門(mén)25、冷凍水泵21、止回閥24、閥門(mén)25依次連接形成線路Ⅴ，多個(gè)所述的線路Ⅴ并聯(lián)形成泵組9。

第一電動(dòng)蝶閥36、第二電動(dòng)蝶閥37分別位于所述的第二蒸發(fā)器32的出水管28、進(jìn)水管29上；所述的第三蝶閥38位于所述的冷凍水回水管26上，并在所述的第二蒸發(fā)器32的出水管28、進(jìn)水管29與所述的冷凍水回水管26連接點(diǎn)的中間。

所述的第二膨脹閥42與第一電磁閥43串聯(lián)并與所述的第二電磁閥44并聯(lián)。

所述的第三電磁閥45位于所述的第四氣管35上；第四電磁閥46位于所述的第五氣管48上；所述的第五電磁閥47位于所述的第六氣管49上。

本實(shí)用新型還包括一種火電站尾水回收裝置的利用方法，其特征在于：它包括如下步驟；

①、所述第一制冷壓縮機(jī)11排出的高溫高壓制冷劑氣體通過(guò)第一氣管15進(jìn)入所述第一冷凝器12里冷凝放熱，制冷劑變成高溫高壓液體，通過(guò)所述第一液管16進(jìn)入第一膨脹閥13被節(jié)流減壓后，在所述第一蒸發(fā)器14里蒸發(fā)吸熱，同時(shí)將從所述冷凍水回水管26進(jìn)入第一蒸發(fā)器14里的水進(jìn)行冷卻，制冷劑變成低溫低壓氣體，通過(guò)第二氣管17再次被所述的第一制冷壓縮機(jī)11吸入；

②、當(dāng)在夏季和過(guò)渡季節(jié)進(jìn)行制冷循環(huán)時(shí)；關(guān)閉第二電磁閥44、第三電磁閥45，打開(kāi)第一電磁閥43、第四電磁閥46、第五電磁閥47，所述的第二制冷壓縮機(jī)41排出的高溫高壓制冷劑氣體通過(guò)第五氣管48、第三氣管34進(jìn)入所述的第二冷凝器31里冷凝放熱，制冷劑變成高溫高壓液體，通過(guò)所述的第二液管33進(jìn)入第二膨脹閥42被節(jié)流減壓后，在所述第二蒸發(fā)器32里蒸發(fā)吸熱，同時(shí)將從所述冷凍水回水管26進(jìn)入第二蒸發(fā)器32里的水進(jìn)行冷卻，制冷劑變成低溫低壓氣體，通過(guò)第六氣管49再次被所述的第二制冷壓縮機(jī)41吸入；

③、當(dāng)在冬季進(jìn)行制冷循環(huán)時(shí)，關(guān)閉第一電磁閥43、第四電磁閥46、第五電磁閥47，打開(kāi)第二電磁閥44、第三電磁閥45，制冷劑氣體通過(guò)所述的第四氣管35、第三氣管34進(jìn)入所述的第二冷凝器31里冷凝放熱，制冷劑變成液體，通過(guò)所述的第二液管33進(jìn)入所述的第二蒸發(fā)器32里蒸發(fā)吸熱，同時(shí)將從所述冷凍水回水管26進(jìn)入第二蒸發(fā)器32里的水進(jìn)行冷卻，制冷劑重新變成氣體，完成一個(gè)自然制冷循環(huán)。

在步驟②中，隨著尾水跌水和輔機(jī)設(shè)備冷卻的情況，所述的第二制冷壓縮機(jī)41作為調(diào)峰機(jī)組使用。當(dāng)所述第二制冷壓縮機(jī)41工作時(shí)，關(guān)閉第三電動(dòng)蝶閥38，打開(kāi)第一電動(dòng)蝶閥36和第二電動(dòng)蝶閥37；當(dāng)所述的第二制冷壓縮機(jī)41不工作時(shí)，關(guān)閉第一電動(dòng)蝶閥36、第二電動(dòng)蝶閥37，打開(kāi)第三電動(dòng)蝶閥38。

在步驟③中，關(guān)閉第三電動(dòng)蝶閥38，打開(kāi)第一電動(dòng)蝶閥36、第二電動(dòng)蝶閥37，通過(guò)第二蒸發(fā)器32對(duì)冷凍水回水管26和冷凍水供水管27內(nèi)的水先進(jìn)行預(yù)冷，以進(jìn)一步減少冷凍水泵21冬季運(yùn)行臺(tái)數(shù)和冷凍水循環(huán)水量。

所述冷凍水泵21采用變頻控制。

所述的冷凍水泵21、水過(guò)濾器22的進(jìn)、出水口處均設(shè)置有閥門(mén)25；所述冷凍水泵21的出水口處還設(shè)置有止回閥24。

所述水輪機(jī)1、調(diào)速裝置8、第一制冷壓縮機(jī)11、第二制冷壓縮機(jī)41、第一蒸發(fā)器14、第二蒸發(fā)器32、第一膨脹閥13、第二膨脹閥42、泵組9、水過(guò)濾器22、第一電動(dòng)蝶閥36、第二電動(dòng)蝶閥37、第三電動(dòng)蝶閥38、第一電磁閥43、第二電磁閥44、第三電磁閥45、第四電磁閥46、第五電磁閥47等均集中布置在主廠房?jī)?nèi)。

所述本電站尾水回收裝置采用智能化控制。

本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。