设有多级除氧器的回热系统的制作方法

本发明涉及发电领域，更具体地涉及一种设有多级除氧器的回热系统。

背景技术：

在现代发电厂中，通常采用回热系统来提高循环的吸热平均温度和进入锅炉的给水温度，以提高热力系统的循环效率。

现有技术中二次再热机组典型的回热系统图如图1和图2所示。该系统中汽轮机共有10级抽汽，分别提供给10台加热器，分别是一级抽气30提供给1号高加0、二级抽汽31提供给2号高加1、三级抽气32提供给3号高加2、四级抽气33提供给4号高加3、五级抽气34提供给除氧器4、六级抽气35提供给6号低加5、七级抽气36提供给7号低加6、八级抽气37提供给8号低加7、九级抽气38提供给9号低加8、十级抽气39提供给10号低加9。汽轮机排汽45进入凝汽器44，凝汽器44中的凝结水通过凝结水泵43升压，经过5级表面式低压加热器，通过凝结水管道42进入除氧器4，除氧后的给水经给水泵41升压，经过4级表面式高压加热器，通过高压给水管道40最终送入锅炉。

其中，除氧器4为混合式加热器，其余的加热器通常均为表面式加热器，一般凝结水泵之后的表面式加热器被称为低压加热器，简称低加，给水泵之后的表面式加热器被称为高压加热器，简称高加。

如图1和图2所示，表面式高压加热器的疏水通常逐级疏向压力较低的下一级：1号高加的疏水20接入2号高加1、2号高加的疏水21接入3号高加2、3号高加的疏水22接入4号高加3、4号高加的疏水23接入混合式加热器——除氧器4。

表面式低压加热器的疏水通常有下列两种型式:

(1)逐级自流型式：与高加的疏水系统类似，各级低加的疏水由较高压力向较低压力逐级自流，疏水最终接入凝汽器。

如图1所示，6号低加的疏水25逐级自流至7号低加6、7号低加的疏水26逐级自流至8号低加7、8号低加的疏水27逐级自流至9号低加8、9号低加的疏水28逐级自流至10号低加9、10号低加的疏水29最终逐级自流至凝汽器44。

(2)设置疏水泵型式：由于低加的水侧压力较低，所以有条件设置加热器疏水泵，即加热器的疏水通过加热器疏水泵的升压接入加热器的水侧系统，典型的低加疏水泵系统见图2。

如图2所示的典型设置疏水泵系统中，6号低加疏水25逐级自流至7号低加6、7号低加疏水26逐级自流至8号低加7、8号低加的疏水为设置疏水泵型式，8号低加的疏水27通过疏水泵46的升压被排入7号低加6和8号低加7之间的凝结水管道、9号低加疏水28逐级自流至10号低加9、10号低加的疏水29最终逐级自流至凝汽器44。

随着技术的不断发展，二次再热机组的参数逐渐升高，上述现有技术中回热系统已不能满足要求,主蒸汽参数逐渐升高，汽轮机各级抽汽的参数也随之提高,使得高压加热器的设计参数也逐渐增大，大大增加了加热器设备的初投资。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种设有多级除氧器的回热系统。该回热系统充分利用了蒸汽的过热度，有效地降低了加热器的设计参数，大幅降低加热器的造价，best机排汽至除氧器，减少了best机蒸汽的冷端损失，提高系统的循环效率，降低整个机组的热耗率，节约发电成本，减少二氧化碳排放，增加电厂实际运行收益，且特别适用于多个加热器的抽汽压力临近蒸汽的饱和压力的情况以及给水流量较大的情况。

本发明提供了一种设有多级混合式加热器的回热系统，具体地，该回热系统包括一个best机、5台高压加热器、5台低压加热器、2～5台混合式加热器，升压泵和凝结水泵；每台混合式加热器配置所述升压泵；凝结水泵位于低压加热器与凝汽器之间；5台高压加热器中，1号高加抽汽来自于主汽轮机，2号～5号高加抽汽来自于best机；混合式加热器的汽源均来自于best机，其中，最末级混合式加热器的汽源来自于best机的排汽；5台低压加热器抽汽均来自于主汽轮机；以及最末级混合式加热器与低压加热器相连接，且最末级混合式加热器的给水来自于低压加热器。

在另一优选例中，混合式加热器的数量为两台。

在另一优选例中，两台混合式加热器分别是高压除氧器和低压除氧器。

在另一优选例中，升压泵按压力高低分为高压给水泵和低压给水泵。

在另一优选例中，在低压除氧器的出口侧管路上设有低压给水泵，且低压给水泵设置于低压除氧器和高压除氧器的连接管线上；在高压除氧器的出口侧管路上设有高压给水泵，且高压给水泵设置于高压除氧器和高压加热器的连接管线上。

在另一优选例中，高压加热器的疏水方式为以下任意方式之一或其任意组合：逐级自流型式或设置疏水泵的型式。

在另一优选例中，低压加热器的疏水方式为以下任意方式之一或其任意组合：逐级自流型式或设置疏水泵的型式。

在另一优选例中，给水泵为设置于所述混合式加热器和所述高压加热器连接管线上的所述升压泵，且所述给水泵包括前置给水泵和主给水泵。

在另一优选例中，高压加热器和低压加热器均为表面式换热器。

在另一优选例中，best机汽源来自于锅炉过热蒸汽、超高压缸或高压缸。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中典型的回热系统图。

图2是现有技术中典型的设置疏水泵的回热系统图。

图3是本发明一个实施例中的设有双级除氧器的回热系统图。各附图中，各标示如下：

0-1号高加；

1-2号高加；

2-3号高加；

3-4号高加；

4-除氧器；

5-6号低加；

6-7号低加；

7-8号低加；

9-10号低加；

20-1号高加疏水；

21-2号高加疏水；

22-3号高加疏水；

23-4号高加疏水；

25-6号低加疏水；

26-7号低加疏水；

27-8号低加疏水；

28-9号低加疏水；

29-10号低加疏水；

30-一级抽气；

31-二级抽气；

32-三级抽气；

33-四级抽气；

34-五级抽气；

35-best机排汽；

36-七级抽气；

37-八级抽气；

38-九级抽气；

39-十级抽气；

40-高压给水管道；

41-低压给水管道；

42-凝结水管道；

43-凝结水泵；

44-凝汽器；

45-汽轮机排汽；

46-疏水泵；

47-best机；

48-高压给水泵；

49-低压给水泵；

207-设置疏水泵的8号低加疏水；

00-1号高加；

01-2号高加；

02-3号高加；

03-4号高加；

04-5号高加；

05-高压除氧器；

06-低压除氧器；

07-8号低加；

08-9号低加；

09-10号低加；

010-11号低加；

011-12号低加；

200-1号高加疏水；

201-2号高加疏水；

202-3号高加疏水；

203-4号高加疏水；

204-5号高加疏水；

207-8号低加疏水；

208-9号低加疏水；

209-10号低加疏水；

210-11号低加疏水；

211-12号低加疏水；

50-best机进汽；

300-主机一级抽气；

301-best机一级抽汽；

302-best机二级抽汽；

303-best机三级抽汽；

304-best机四级抽汽；

305-best机五级抽汽；

306-best机排汽；

307-主机三级抽汽；

308-主机四级抽汽；

309-主机五级抽汽；

310-主机六级抽汽；

311-主机七级抽汽。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过大量筛选，首次开发了一种设有多级除氧器的回热系统，该回热系统是发电厂汽轮发电机组热力循环系统的一部分。本发明的回热系统针对现有技术中回热系统的问题，基于热力循环基本原理，在回热系统中根据需要设置一个best机，并且设有两台(或多台)混合式加热器，这些混合式加热器中的任何一个可具有除氧功能，可作为系统中的除氧器，且对应每个混合式加热器均配置升压泵，best机给2号～5号高压加热器及多级混合式加热器供汽，且best机排汽至最末级混合式加热器，本发明的回热系统特别适用于多个加热器的抽汽压力临近蒸汽的饱和压力的情况以及给水流量较大的情况，此外，本发明一方面可将部分高压加热器的设计参数降低，大幅降低加热器的造价；另一方面可以降低整个热力系统的热耗率，在此基础上完成了本发明。

术语

如本文所用，术语“best机”是指背压式抽汽小汽轮机，是应用于更高参数机组的主汽轮机热力系统中的辅助汽轮机。

如本文所用，术语“二次中间再热机组”是指从锅炉过热器出来的主蒸汽在汽轮机高压缸作功后，送回锅炉的一次再热器中加热以提高温度，然后送入汽轮机第一中压缸继续膨胀作功，再送回锅炉的二次再热器中加热以提高温度，然后送入汽轮机第二中压缸继续膨胀作功的汽轮机组。

如本文所用，术语“回热系统”是指利用已在汽轮机中作过功的抽汽，通过加热器将抽汽放热来加热凝结水和给水，以提高进入锅炉给水温度的加热系统。

如本文所用，术语“低压加热器”、“低加”等为同一概念，可互换使用。

如本文所用，术语“高压加热器”、“高加”等为同一概念，可互换使用。

本发明提供了一种设有多级除氧器的回热系统，它是一种具有特定结构的回热系统。

典型地，本发明在发电厂二次再热机组热力系统中设置了一个best机，同时设置两台(或多台)混合式加热器，这些混合式加热器中均具有除氧功能，用作为系统中的除氧器，且对应每台混合式加热器均配置升压泵，混合式加热器(除氧器)按照压力高低分别称为“高压除氧器”和“低压除氧器”，升压泵按压力高低分别称为“高压给水泵”和“低压给水泵”。

在本发明的实施例中是以两台混合式加热器(除氧器)，分别是一台高压除氧器和一台低压除氧器，共计12级回热为例，具体地，在低压除氧器的出口侧配置有低压给水泵，在高压除氧器的的出口侧配置有高压给水泵，主汽轮机有6级抽汽，分别提供给7个加热器，其中第1级抽汽除供给1号高加外，同时还给best机供汽，best机有6级抽汽，分别提供给6个加热器(包括4个高压加热器和2个除氧器，且best机排汽至低压除氧器)，主汽轮机的其他5级抽汽分别供给5个低压加热器。

需要说明的是，无论是高压加热器还是低压加热器，任何一个表面式加热器的疏水型式可采用逐级自流型式也可采用设置疏水泵型式。

在另一优选例中，所述best机可用于一次再热机组。

在另一优选例中，所述best机可用于二次再热机组。

在另一优选例中，所述best机汽源来自于主汽轮机的超高压缸排汽。

在另一优选例中，所述best机汽源来自于主汽轮机的高压缸排汽。

在另一优选例中，所述1号高压加热器的汽源与所述best机的汽源一致，可来自于锅炉的过热蒸汽、超高压缸或高压缸等。

在另一优选例中，当最末级高加的疏水方式为逐级自流时，其疏水流入所述除氧器。

在另一优选例中，当最末级低加的疏水方式为逐级自流时，其疏水流入所述凝汽器。

在另一优选例中，所述best机可同轴驱动一发电机，用于发电，所发的电可以发电厂自身使用，也可以供给用户。

在另一实施例中，所述回热系统可设置于600mw及以上的机组。

在另一实施例中，所述回热系统可用于600mw等级机组。

在另一实施例中，所述回热系统可用于700mw等级机组。

在另一优选例中，所述回热系统可用于1000mw等级机组。

在另一优选例中，所述回热系统可用于1200mw等级机组。

在另一优选例中，所述回热系统可用于1300mw等级机组。

在另一优选例中，10号低加的疏水为设置疏水泵型式，10号低加的疏水通过疏水泵的升压被排入9号低加和10号低加之间的凝结水管道。

在另一实施例中，10号低加的疏水为设置疏水泵型式，10号低加的疏水通过疏水泵的升压被排入8号低加和9号低加之间的凝结水管道。

本发明的主要优点包括：

a)设置了多台混合式加热器(除氧器)，加热器的数量多，可提高系统的

循环效率。

b)设置了1个best机，可充分利用的蒸汽的过热度。

c)best机排汽至最末级混合式加热器(除氧器)，减少蒸汽的冷端损失。

d)降低了高压加热器进汽过热度。

e)降低了高压加热器的设计参数。

f)降低了工程造价。

g)提高机组的热经济性。

h)提高机组的发电效率。

i)减少机组的co2、nox、sox、烟尘等排放。

j)避免随着机组容量的不断提升，给水量不断增多而导致的除氧器尺寸过大的问题。

k)给水经过两次除氧，其含氧量降低更多，使得锅炉给水质量提升，提高机组运行安全性。

l)给水经过两次除氧后，其进入高压加热器的水温更高，进而最终送入锅炉的水温更高，在锅炉中吸热减少，降低煤耗。

m)使用多级除氧器换热，其换热效率更高，热损失更少,提高机组运行效率。

n)设置多级除氧器,降低了设备制造难度,提高工程实施的可行性。

因此，本发明的回热系统特别适用于多个加热器的抽汽压力临近蒸汽的饱和压力的情况以及给水流量较大的情况，有利于提高系统的循环效率，增加电厂实际运行收益。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，附图为示意图，因此本发明装置和设备的并不受所述示意图的尺寸或比例限制。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例

本发明的设有多级除氧器的回热系统图如图3所示。

如图3所示，本发明的回热系统包括凝汽器44、凝结水泵43、低压加热器(表面式加热器)、低压给水泵49、高压给水泵48、best机47、高压加热器(表面式加热器)、高压除氧器05(混合式加热器)、低压加热器06(混合式加热器)、凝结水管道系统、低压给水管道系统、高压给水管道系统、加热器疏水管道系统(包括疏水泵46)。该回热系统中，主汽轮机有7级抽汽，其中第1级抽汽来自于超高压缸排汽，分为两路，一路为主机一级抽汽300供给1号高加00，另一路为best机进汽50供给best机47，best机47设有6级抽汽，分别提供给4个加热器：best机一级抽汽301供给2号高加01、best机二级抽汽302供给3号高加02、best机三级抽汽303供给4号高加03、best机四级抽汽304供给5号高加04、best机五级抽汽306供给高压给水泵48、best机排汽306排至低压除氧器06。主汽轮机的其他5级抽汽分别供给5个低压加热器：主机二级抽汽307供给8号低加07、主机三级抽汽308供给9号低加08、主机四级抽汽309供给10号低加09、主机五级抽汽310供给11号低加010以及主机六级抽汽311供给12号低加011。

主汽轮机排汽45进入凝汽器44，凝汽器44中的凝结水通过凝结水泵43升压，通过凝结水管道42，经过5台表面式低压加热器加热，进入第一个混合式加热器即低压除氧器06继续升温升压，低压除氧器06出水经低压给水泵49升压后进入第二个混合式加热器即高压除氧器05升温升压，高压除氧器05的出水经高压给水泵48升压，通过高压给水管道40，再经过5台表面式高压加热器加热，最终送入锅炉加热。其中，高压除氧器05和低压除氧器06之间通过低压给水管道41连接，低压给水泵49设置于低压给水管道41上。

各加热器的疏水方式为：1号高加疏水200逐级自流至2号高加01，2号高加的疏水201逐级自流至3号高加02，3号高加的疏水202逐级自流至4号高加03，4号高加的疏水203逐级自流至5号高加04，5号高加的疏水204最终逐级自流至高压除氧器05，8号低加的疏水207逐级自流至9号低加08，9号低加的疏水208逐级自流至10号低加08，10号低加的疏水为设置疏水泵型式，10号低加的疏水通过疏水泵46的升压被排入9号低加和10号低加之间的凝结水管道，11号低加的疏水210逐级自流至12号低加011，12号低加的疏水211逐级自流至凝汽器44。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。