專利名稱：一種帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電廠汽水系統(tǒng)，特別是一種帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人類的日常生活離不開電，隨著社會的進(jìn)步，人們對電力的需求越來越大。隨著當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的意識不斷深入，以及對不可再生資源日漸枯竭的現(xiàn)狀日趨重視，節(jié)能降耗逐漸成為全社會的共同責(zé)任。循環(huán)冷卻系統(tǒng)是電力生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，在一些使用間接冷卻系統(tǒng)的電廠中，汽輪機(jī)乏汽進(jìn)入表面式或者混合式凝汽器，通過大量循環(huán)水將其冷卻，循環(huán)水再進(jìn)入布置在冷卻塔內(nèi)的散熱器管束，被空氣冷卻。采用這種間接冷卻系統(tǒng)的電廠需要建造大型冷卻塔，而冷卻塔的占地面積非常大，塔內(nèi)需要設(shè)置大量的換熱器管束，設(shè)備初期投資非常高。同時，通過換熱管束換熱后所釋放的熱能排入大氣造成了熱能的浪費(fèi)和冷卻塔周圍的熱污染。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，可以有效降低電廠乏汽熱能的浪費(fèi)，并且能夠有效降低間接空冷系統(tǒng)中冷卻塔的建筑尺寸，降低冷卻塔內(nèi)散熱器的用量，并減少熱能的損失。本實用新型的技術(shù)方案一種帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，包括鍋爐、過熱器、汽輪機(jī)、間接空冷系統(tǒng)、凝結(jié)水泵、凝結(jié)水精處理裝置、軸封冷凝器、低壓加熱器、除氧器、給水泵和高壓加熱器，鍋爐、過熱器、汽輪機(jī)、間接空冷系統(tǒng)、凝結(jié)水泵、凝結(jié)水精處理裝置、低壓加熱器、除氧器、給水泵、高壓加熱器通過管路依次連接，所述間接空冷系統(tǒng)包括凝汽器、冷卻塔、循環(huán)水泵和散熱器，汽輪機(jī)與間接空冷系統(tǒng)的連接管路上設(shè)有乏汽引出管路，乏汽引出管路與熱泵系統(tǒng)連接，熱泵系統(tǒng)通過管路與凝汽器的出口端連接；熱泵系統(tǒng)還通過凝結(jié)水輸入管路和凝結(jié)水輸出管路與低壓加熱器或軸封冷凝器連接。增加熱泵系統(tǒng)的目的是，一方面由于部分汽輪機(jī)低壓缸出口乏汽被抽走為熱泵系統(tǒng)所用，減少了進(jìn)入間接空冷系統(tǒng)進(jìn)行冷凝的乏汽量，從而可以縮小冷卻塔的尺寸并減少塔內(nèi)換管束的使用量，達(dá)到縮小冷卻塔占地面積和較少熱能浪費(fèi)的目的；另一方面以抽取的這部分汽輪機(jī)乏汽為熱源，利用熱泵對凝結(jié)水進(jìn)行加熱，提高低壓加熱器入口的凝結(jié)水溫度，減少低壓加熱器所需汽輪機(jī)抽汽用量，而這部分抽汽量可以參與汽輪機(jī)的蒸汽做功環(huán)節(jié)，提高了汽輪機(jī)的效率， 進(jìn)一步節(jié)約了能源。前述的帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)中，所述熱泵系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器，蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器通過管路依次連接，蒸發(fā)器的進(jìn)汽端與乏汽引出管路連接，蒸發(fā)器的出口端通過管路與凝汽器的出口端連接；冷凝器的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路與低壓加熱器的入口端連接，冷凝器的出液口通過凝結(jié)水輸出管路低壓加熱器的出口端連接。將冷凝器的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路與低壓加熱器的入口端連接、冷凝器的出液口通過凝結(jié)水輸出管路低壓加熱器的出口端連接，通過從主凝結(jié)水管路引出部分凝結(jié)水送入熱泵系統(tǒng)冷凝器吸收熱量，并提高凝結(jié)水的溫度，其目的是為了減少該級低壓加熱器凝結(jié)水量，進(jìn)而降低低壓加熱器所需的汽輪機(jī)抽汽量，減少后的汽輪機(jī)抽汽量可以用來增加汽輪機(jī)做功蒸汽份額補(bǔ)償所對應(yīng)的功值，在功等同的條件下，越高級的抽汽的節(jié)省，節(jié)約的汽輪機(jī)進(jìn)汽量越多，節(jié)約煤耗也越多，從而達(dá)到利用汽輪機(jī)乏汽節(jié)能的效果。前述的帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)中，低壓加熱器包括一級低壓加熱器、二級低壓加熱器、三級低壓加熱器，冷凝器的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路與一級低壓加熱器、 二級低壓加熱器或三級低壓加熱器中的任意一級加熱器的入口端連接，冷凝器的出液口通過凝結(jié)水輸出管路與該級加熱器的出口端連接。根據(jù)機(jī)組容量和配置不同，可設(shè)置不同數(shù)量的低壓加熱器。前述的帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)中，所述熱泵系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器，蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器通過管路依次連接，蒸發(fā)器的進(jìn)汽端與乏汽引出管路連接，蒸發(fā)器的出口端通過管路與凝汽器的出口端連接；冷凝器的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路與軸封冷凝器的入口端連接，冷凝器的出液口通過凝結(jié)水輸出管路與軸封冷凝器的出口端連接。將冷凝器的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路與軸封冷凝器的入口端連接，冷凝器的出液口通過凝結(jié)水輸出管路與軸封冷凝器的出口端連接，通過從主凝結(jié)水管路引出部分凝結(jié)水送入熱泵系統(tǒng)冷凝器吸收熱量，其目的是為了提高在低背壓條件下的抽汽冷凝器后低壓加熱器入口凝結(jié)水溫度，從而降低低壓加熱器所需的汽輪機(jī)抽汽量。前述的帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)中，與冷凝器的出液口連接的凝結(jié)水輸出管路上設(shè)有加壓泵。加壓泵的作用是凝結(jié)水經(jīng)過冷凝器吸熱后，通過加壓泵加壓克服作為旁路系統(tǒng)的乏汽換熱裝置阻力后被送回低壓加熱器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型由于增加了熱泵系統(tǒng)，部分汽輪機(jī)乏汽通過熱泵系統(tǒng)中的蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，然后熱量通過冷凝器釋放給凝結(jié)水，從而提高了低壓加熱器入口凝結(jié)水溫度，降低了低壓加熱器耗用汽輪機(jī)的抽汽量，降低了能量的消耗。減少后的汽輪機(jī)抽汽量可以用來增加汽輪機(jī)做功蒸汽份額補(bǔ)償所對應(yīng)的功值，節(jié)約的汽輪機(jī)進(jìn)汽量越多， 節(jié)約煤耗也越多，從而達(dá)到汽輪機(jī)乏汽節(jié)能的效果。另外，由于部分乏汽被熱泵系統(tǒng)所利用，所以間接空冷系統(tǒng)的乏汽換熱量減少了，可以減少冷卻塔內(nèi)散熱器的用量并縮小冷卻塔的尺寸，實現(xiàn)縮小占地面積，降低設(shè)備初投資的目的。同時間接空冷系統(tǒng)中的各個設(shè)備的選型參數(shù)均可相應(yīng)降低，達(dá)到了間接空冷系統(tǒng)的節(jié)能目標(biāo)。

圖1是設(shè)有熱泵系統(tǒng)的間接空冷系統(tǒng)簡化汽水系統(tǒng)圖；圖2是冷凝器與二級低壓加熱器連接的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是冷凝器與三級低壓加熱器連接的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是冷凝器與軸封冷凝器連接的局部結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的標(biāo)記為1-鍋爐，2-過熱器，3-汽輪機(jī)，4-間接空冷系統(tǒng)，5-凝結(jié)水泵， 6-凝結(jié)水精處理裝置，7-低壓加熱器，8-除氧器，9-給水泵，10-高壓加熱器，11-凝汽器， 12-冷卻塔，13-循環(huán)水泵，14-散熱器，15-軸封冷凝器，16-乏汽引出管路，17-熱泵系統(tǒng)，18-蒸發(fā)器，19-壓縮機(jī)，20-冷凝器，21-凝結(jié)水輸入管路，22-凝結(jié)水輸出管路，23-加壓泵，71- —級低壓加熱器，72- 二級低壓加熱器，73-三級低壓加熱器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據(jù)。本實用新型的實施例1 如圖1所示，帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，包括鍋爐 1、過熱器2、汽輪機(jī)3、間接空冷系統(tǒng)4、凝結(jié)水泵5、凝結(jié)水精處理裝置6、軸封冷凝器15、低壓加熱器7、除氧器8、給水泵9和高壓加熱器10，鍋爐1、過熱器2、汽輪機(jī)3、間接空冷系統(tǒng) 4、凝結(jié)水泵5、凝結(jié)水精處理裝置6、低壓加熱器7、除氧器8、給水泵9、高壓加熱器10通過管路依次連接，所述間接空冷系統(tǒng)4包括凝汽器11、冷卻塔12、循環(huán)水泵13和散熱器14，汽輪機(jī)3與間接空冷系統(tǒng)4的連接管路上設(shè)有乏汽引出管路16，乏汽引出管路16與熱泵系統(tǒng) 17連接，熱泵系統(tǒng)17通過管路與凝汽器11的出口端連接。所述熱泵系統(tǒng)17包括蒸發(fā)器18、壓縮機(jī)19和冷凝器20，蒸發(fā)器18、壓縮機(jī)19和冷凝器20通過管路依次連接，蒸發(fā)器18的進(jìn)汽端與汽輪機(jī)低壓缸出口排汽管上的乏汽引出管路16連接，蒸發(fā)器18的出口端通過管路與凝汽器11的出口端連接；冷凝器20的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路21與一級低壓加熱器71的入口端連接，冷凝器20的出液口通過凝結(jié)水輸出管路22與一級低壓加熱器71的出口端連接。凝結(jié)水輸出管路22上設(shè)有加壓泵 23。本實用新型的實施例2 如圖1所示，帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，包括鍋爐 1、過熱器2、汽輪機(jī)3、間接空冷系統(tǒng)4、凝結(jié)水泵5、凝結(jié)水精處理裝置6、軸封冷凝器15、低壓加熱器7、除氧器8、給水泵9和高壓加熱器10，鍋爐1、過熱器2、汽輪機(jī)3、間接空冷系統(tǒng) 4、凝結(jié)水泵5、凝結(jié)水精處理裝置6、低壓加熱器7、除氧器8、給水泵9、高壓加熱器10通過管路依次連接，所述間接空冷系統(tǒng)4包括凝汽器11、冷卻塔12、循環(huán)水泵13和散熱器14，汽輪機(jī)3與間接空冷系統(tǒng)4的連接管路上設(shè)有乏汽引出管路16，乏汽引出管路16與熱泵系統(tǒng) 17連接，熱泵系統(tǒng)17通過管路與凝汽器11的出口端連接。所述熱泵系統(tǒng)17包括蒸發(fā)器18、壓縮機(jī)19和冷凝器20，蒸發(fā)器18、壓縮機(jī)19和冷凝器20通過管路依次連接，蒸發(fā)器18的進(jìn)汽端與乏汽引出管路16連接，蒸發(fā)器18的出口端通過管路與凝汽器11的出口端連接；如圖2所示，冷凝器20的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路21與二級低壓加熱器72的入口端連接，冷凝器20的出液口通過凝結(jié)水輸出管路22與二級低壓加熱器72的出口端連接。凝結(jié)水輸出管路22上設(shè)有加壓泵23。本實用新型的實施例3 如圖1所示，帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，包括鍋爐 1、過熱器2、汽輪機(jī)3、間接空冷系統(tǒng)4、凝結(jié)水泵5、凝結(jié)水精處理裝置6、軸封冷凝器15、低壓加熱器7、除氧器8、給水泵9和高壓加熱器10，鍋爐1、過熱器2、汽輪機(jī)3、間接空冷系統(tǒng) 4、凝結(jié)水泵5、凝結(jié)水精處理裝置6、低壓加熱器7、除氧器8、給水泵9、高壓加熱器10通過管路依次連接，所述間接空冷系統(tǒng)4包括凝汽器11、冷卻塔12、循環(huán)水泵13和散熱器14，汽輪機(jī)3與間接空冷系統(tǒng)4的連接管路上設(shè)有乏汽引出管路16，乏汽引出管路16與熱泵系統(tǒng) 17連接，熱泵系統(tǒng)17通過管路與凝汽器11的出口端連接。
5[0023]所述熱泵系統(tǒng)17包括蒸發(fā)器18、壓縮機(jī)19和冷凝器20，蒸發(fā)器18、壓縮機(jī)19和冷凝器20通過管路依次連接，蒸發(fā)器18的進(jìn)汽端與乏汽引出管路16連接，蒸發(fā)器18的出口端通過管路與凝汽器11的出口端連接；如圖3所示，冷凝器20的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路21與三級低壓加熱器73的入口端連接，冷凝器20的出液口通過凝結(jié)水輸出管路22與三級低壓加熱器73的出口端連接。凝結(jié)水輸出管路22上設(shè)有加壓泵23。本實用新型的實施例4 如圖1所示，帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，包括鍋爐 1、過熱器2、汽輪機(jī)3、間接空冷系統(tǒng)4、凝結(jié)水泵5、凝結(jié)水精處理裝置6、軸封冷凝器15、低壓加熱器7、除氧器8、給水泵9和高壓加熱器10，鍋爐1、過熱器2、汽輪機(jī)3、間接空冷系統(tǒng) 4、凝結(jié)水泵5、凝結(jié)水精處理裝置6、低壓加熱器7、除氧器8、給水泵9、高壓加熱器10通過管路依次連接，所述間接空冷系統(tǒng)4包括凝汽器11、冷卻塔12、循環(huán)水泵13和散熱器14，汽輪機(jī)3與間接空冷系統(tǒng)4的連接管路上設(shè)有乏汽引出管路16，乏汽引出管路16與熱泵系統(tǒng) 17連接，熱泵系統(tǒng)17通過管路與凝汽器11的出口端連接。所述熱泵系統(tǒng)17包括蒸發(fā)器18、壓縮機(jī)19和冷凝器20，蒸發(fā)器18、壓縮機(jī)19和冷凝器20通過管路依次連接，蒸發(fā)器18的進(jìn)汽端與乏汽引出管路16連接，蒸發(fā)器18的出口端通過管路與凝汽器11的出口端連接；如圖4所示，冷凝器20的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路21與軸封冷凝器15的入口端連接，冷凝器20的出液口通過凝結(jié)水輸出管路22與軸封冷凝器15的出口端連接。凝結(jié)水輸出管路22上設(shè)有加壓泵23。本實用新型的工作原理汽輪機(jī)3排出的乏汽一部分通過蒸汽管道進(jìn)入間接空冷系統(tǒng)4，另一部分通過乏汽引出管路16進(jìn)入熱泵系統(tǒng)17。進(jìn)入熱泵系統(tǒng)17的乏汽與蒸發(fā)器18進(jìn)行換熱，冷凝后的乏汽冷凝液經(jīng)過管路輸送至凝汽器11的出口端進(jìn)入主凝結(jié)水系統(tǒng)，熱泵系統(tǒng)17的冷凝器20將熱量釋放給取自軸封冷卻器15入口前主凝結(jié)水管道中的凝結(jié)水，吸熱升溫后，經(jīng)過加壓泵23輸送到軸封冷凝器15的出口端；或者從某一級的低壓加熱器入口前取凝結(jié)水，送入熱泵系統(tǒng)12，加熱后返回到該級加熱器的出口處。進(jìn)入間接空冷系統(tǒng)4的乏汽進(jìn)入到表面式或混合式凝汽器11，通過大量循環(huán)水將其冷卻，循環(huán)水通過循環(huán)水泵13加壓后進(jìn)入布置在冷卻塔12的散熱器14內(nèi)，與空氣產(chǎn)生熱交換，冷卻后的循環(huán)水返回凝汽器繼續(xù)進(jìn)行吸熱；乏汽經(jīng)過凝汽器11的熱交換后冷凝形成凝結(jié)水，送至凝結(jié)水精處理系統(tǒng)6進(jìn)行可溶鹽類以及金屬類雜質(zhì)的去除，之后進(jìn)入低壓加熱器7進(jìn)行加熱，然后通過除氧器8除氧，由給水泵9升壓后經(jīng)高壓加熱器10進(jìn)一步加壓后輸送至鍋爐1，作為鍋爐的給水。
權(quán)利要求1.一種帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，包括鍋爐(1)、過熱器O)、汽輪機(jī)(3)、間接空冷系統(tǒng)G)、凝結(jié)水泵(5)、凝結(jié)水精處理裝置(6)、軸封冷凝器(15)、低壓加熱器(7)、除氧器(8)、給水泵(9)和高壓加熱器(10)，鍋爐(1)、過熱器O)、汽輪機(jī)(3)、間接空冷系統(tǒng) ⑷、凝結(jié)水泵(5)、凝結(jié)水精處理裝置(6)、低壓加熱器(7)、除氧器⑶、給水泵(9)、高壓加熱器(10)通過管路依次連接，所述間接空冷系統(tǒng)(4)包括凝汽器(11)、冷卻塔(12)、循環(huán)水泵(13)和散熱器(14)，其特征在于汽輪機(jī)(3)與間接空冷系統(tǒng)⑷的連接管路上設(shè)有乏汽引出管路(16)，乏汽引出管路(16)與熱泵系統(tǒng)(17)連接，熱泵系統(tǒng)(17)通過管路與凝汽器(11)的出口端連接；熱泵系統(tǒng)(17)還通過凝結(jié)水輸入管路和凝結(jié)水輸出管路 (22)與低壓加熱器(7)或軸封冷凝器(15)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵系統(tǒng)(17)包括蒸發(fā)器(18)、壓縮機(jī)(19)和冷凝器(20)，蒸發(fā)器(18)、壓縮機(jī)(19)和冷凝器00)通過管路依次連接，蒸發(fā)器(18)的進(jìn)汽端與乏汽引出管路(16)連接，蒸發(fā)器(18) 的出口端通過管路與凝汽器(11)的出口端連接；冷凝器OO)的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路與低壓加熱器⑵的入口端連接，冷凝器OO)的出液口通過凝結(jié)水輸出管路02) 與低壓加熱器(7)的出口端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，其特征在于低壓加熱器(7)包括一級低壓加熱器(71)、二級低壓加熱器(72)、三級低壓加熱器(73)，冷凝器 (20)的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路與一級低壓加熱器(71)、二級低壓加熱器(72)或三級低壓加熱器(7 中的任意一級加熱器的入口端連接，冷凝器OO)的出液口通過凝結(jié)水輸出管路0 與該級加熱器的出口端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵系統(tǒng)(17)包括蒸發(fā)器(18)、壓縮機(jī)(19)和冷凝器(20)，蒸發(fā)器(18)、壓縮機(jī)(19)和冷凝器OO)通過管路依次連接，蒸發(fā)器(18)的進(jìn)汽端與乏汽引出管路(16)連接，蒸發(fā)器(18) 的出口端通過管路與凝汽器(11)的出口端連接；冷凝器OO)的進(jìn)液口通過凝結(jié)水輸入管路與軸封冷凝器(1 的入口端連接，冷凝器OO)的出液口通過凝結(jié)水輸出管路02) 與軸封冷凝器(15)的出口端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，其特征在于與冷凝器OO)的出液口連接的凝結(jié)水輸出管路0 上設(shè)有加壓泵03)。
專利摘要本實用新型公開了一種帶乏汽換熱系統(tǒng)的電廠汽水系統(tǒng)，包括鍋爐、過熱器、汽輪機(jī)、間接空冷系統(tǒng)、凝結(jié)水泵、凝結(jié)水精處理裝置、軸封冷凝器、低壓加熱器、除氧器、給水泵和高壓加熱器，前述設(shè)備通過管路依次連接，所述間接空冷系統(tǒng)包括凝汽器、冷卻塔、循環(huán)水泵和散熱器，汽輪機(jī)與間接空冷系統(tǒng)的連接管路上設(shè)有乏汽引出管路，乏汽引出管路與熱泵系統(tǒng)連接，熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器側(cè)通過管路與凝汽器的出口端連接；熱泵系統(tǒng)冷凝器側(cè)通過凝結(jié)水輸入管路和凝結(jié)水輸出管路與低壓加熱器或軸封冷凝器連接。本實用新型能有效降低電廠熱能的浪費(fèi)，并且能夠有效降低間接空冷系統(tǒng)中冷卻塔的建筑尺寸，降低冷卻塔內(nèi)換熱管束的數(shù)量，減少熱能的損失。
文檔編號F22D11/06GK202195715SQ20112026773
公開日2012年4月18日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者王昕 , 翁燕珠, 邢蒼, 閆平 申請人:華電重工股份有限公司