低压疏水冷却器回热系统及发电机组的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种低压疏水冷却器回热系统及发电机组。该回热系统利用了低压加热器疏水的热量，通过低压疏水冷却器系统，加热压力较低的低压加热器的疏水，疏水被加热汽化后，产生的蒸汽引回至低压加热器。本实用新型能够解低于加热器之间疏水不畅的问题，达到间接加热凝结水、减少抽汽量、提高机组经济性目的。
【专利说明】低压疏水冷却器回热系统及发电机组
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及火力发电，具体涉及火力发电设备中的回热系统。
【背景技术】
[0002]现用汽轮机发电厂的回热系统中，相邻两级低压加热器之间，尤其是末两级低压加热器3-1和3-2采用逐级自流疏水方式，在次末级低压加热器3-2疏水冷却段内利用疏水加热主凝结水，如图1所示，从而回收热量，达到提高机组热经济性的目的。
[0003]然而，国内目前运行的很多亚临界和超临界机组，末两级低压加热器多存在疏水不畅的问题(主要是由于这两级低压加热器之间的压差过小，导致该压差不足以克服疏水管道及相应阀门的阻力)，许多机组在正常运行或低负荷运行阶段，均需要长时间开启危急疏水阀，造成了热量损失，降低了机组经济性。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是通过采用压力相对低的低压疏水冷却器回热系统，在提高热力系统效率的同时，降低设备和管系的造价，且不增加凝结水泵的运行功率，提高投资收益率，扩大节能降耗技术的应用范围。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种低压疏水冷却器回热系统，所述回热系统包括凝汽器、除氧器和多级低压加热器，其特征在于，所述回热系统还包括低压疏水冷却器，其中
[0006]所述低压疏水冷却器的高温疏水入口经由管道与多级低压加热器中的所述一级低压加热器的疏水出口连接，所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器的疏水经所述低压疏水冷却器冷却后排入所述凝汽器或另一级压力温度匹配的低压加热器；
[0007]所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器的下一级低压加热器的疏水的一部分与所述低压疏水冷却器的低温疏水入口流体连通，所述低压疏水冷却器与该下一级低压加热器流体连通以用加热汽化后的疏水来加热凝结水，所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器的下一级低压加热器的疏水的另一部分与再下一级低压加热器或凝汽器流体连通以使得该疏水的另一部分自流至所述再下一级低压加热器或凝汽器。
[0008]优选地，所述低压疏水冷却器的高温疏水入口与所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器的疏水出口之间通过管道直接连接。
[0009]优选地，所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器是所述回热系统的次末级低压加热器，所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器的下一级低压加热器是所述回热系统的末级低压加热器。
[0010]优选地，所述末级低压加热器的疏水的一部分经由管道和疏水阀连通至所述凝汽器，所述末级低压加热器的疏水的另一部分经由另一管道和另一疏水阀连通至所述低压疏水冷却器的低温疏水入口。
[0011 ] 优选地，所述低压疏水冷却器设置在存在着疏水不畅的两级低压加热器之间。[0012]优选地，所述低压加热器的运行压力低于0.2MPa(a)。
[0013]优选地，所述低压疏水冷却器的运行压力低于0.2MPa(a)。
[0014]优选地，所述低压疏水冷却器的布置位置低于所述低压加热器的布置位置。
[0015]本实用新型还提供了一种发电机组，该发电机组包含上述的低压疏水冷却器回热系统。
[0016]优选地，所述发电机组是亚临界发电机组、超临界发电机组或超超临界发电机组。
[0017]本实用新型的疏水系统利用了低压加热器疏水的热量，通过低压疏水冷却器系统，加热压力较低的低压加热器的的疏水，疏水被加热汽化后，产生的蒸汽引回至低压加热器，达到间接加热凝结水、减少抽汽量、提高机组经济性目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是现有的逐级自流疏水回热系统的系统图；
[0019]图2是根据本实用新型的第一实施例的低压疏水冷却器回热系统的系统流程图；以及
[0020]图3是根据本实用新型的第二实施例的低压疏水冷却器回热系统的系统流程图。【具体实施方式】
[0021]以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
[0022]本文中，“上一级低压加热器”、“下一级低压加热器”指的是回热系统中，沿凝结水的流动方向，相比于某一级低压加热器，在更靠近凝汽器位置的一级低压加热器称为“下一级低压加热器”，在更远离凝汽器位置的一级低压加热器称为“上一级低压加热器”。
[0023]术语解释
[0024]疏水冷却器:疏水流入下一级低压加热器或凝汽器之前，先经过表面式换热器，用主凝结水将疏水适当冷却后再进入下一级低压加热器或凝汽器，此表面式换热器称之为疏水冷却器。本文中，疏水冷却器的运行压力在0.02MPa(a)至0.2MPa(a)之间，故又称低压疏水冷却器。
[0025]低压加热器:本文中的低压加热器指的是额定压力在0.015MPa(a)至0.2MPa(a)之间的表面式加热器。本文中，低压加热器可以单列，也可以是双列。在超超临界机组中，一般指额定压力在0.015MPa(a)至0.2MPa(a)之间的表面式加热器。在超临界机组中，一般指额定压力在0.015MPa(a)至0.15MPa(a)之间的表面式加热器。在其他机组中，一般指额定压力在0.015MPa(a)至0.1MPa(a)之间的表面式加热器。
[0026]图2示出根据本实用新型的第一实施例的低压疏水冷却器回热系统101的系统流程图。本实用新型的低压疏水冷却器回热系统101是汽轮发电热力循环系统的一部分。如图2所示，低压疏水冷却器回热系统101包括疏水冷却器6、多个低压加热器3-1，3-2和3-3、蒸汽管系、疏水管系、疏水阀门5、除氧器4以及凝汽器I和凝结水泵2。为了清楚起见，图中仅示出3个低压加热器，但本领域的普通技术人员将理解，低压加热器的数量不限于3个，而是可以根据需要设置特定数量的低压加热器。[0027]与现有技术中将次末级低压加热器3-2的疏水自流至末级低压加热器3-1不同的是，本实施例中，次末级低压加热器3-2的疏水与疏水冷却器6的高温疏水入口 61流体连通，经由疏水冷却器6后，排入凝汽器I。末级低压加热器3-1的疏水出口分成两路，一路经由管道和疏水阀5连通至凝汽器I。另一路经由另一管道和另一疏水阀5与疏水冷却器6的低温疏水入口 62流体连通，经由疏水冷却器6加热汽化后，经由蒸汽出口 63和相应管道回到末级低压加热器3-1，用于加热凝结水。末级低压加热器的两路疏水之间的流量之比可以根据系统的热平衡来设置。
[0028]S卩，次末级低压加热器3-2的疏水能够进入疏水冷却器6并加热末级低压加热器3-1的一部分疏水。末级低压加热器3-1的部分疏水进入疏水冷却器6,被加热汽化后,产生的蒸汽引回末级加热器3-1，加热凝结水。
[0029]上述的低压疏水冷却器回热系统中，疏水冷却器6中被加热介质为低压加热器3-1的疏水，压力较低，例如对目前多见的超超临界机组，末级低压加热器疏水的额定运行压力约0.02MPa(a)。较低的压力大大降低了疏水冷却器6设备和管系(包括管道、管件、阀门等)的造价，提闻投资收益率。
[0030]此外，由于低压疏水冷却器6采用低位布置，其与次末级低压加热器3-2之间的静压差约为0.1MPa，压差较大，且次末级低压加热器3-2至低压疏水冷却器6的管路上不存在诸如疏水阀的相应流阻，因此次末级低压加热器3-2的疏水能够顺畅地流至疏水冷却器6而不会存在疏水不畅的问题。
[0031]图3示出根据本实用新型的第二实施例的低压疏水冷却器回热系统102的系统流程图。图3所示的系统102类似于图2所示的系统101，区别在于图3中，某一级中间级的低压加热器疏水通过疏水冷却器，加热该中间级下一级的低压加热器的疏水，用于解决某两级中间级低压加热器之间的疏水不畅问题。
[0032]本实施例中，某一级中间级低压加热器3n的疏水出口与疏水冷却器6的疏水入口流体连通，经由疏水冷却器6后，排入凝汽器I或某一级压力温度匹配的低压加热器。该中间级下一级低压加热器3n-l的疏水分成两路，一路经由管道和疏水阀5连通至再下一级低压加热器3n-2。另一路经由另一管道和另一疏水阀5与疏水冷却器6流体连通，经由疏水冷却器6加热汽化后，回到该中间级下一级低压加热器3n-l，用于加热凝结水。
[0033]该实施例对于某两级低压加热器之间疏水不畅的机组改造尤其有利，可根据抽汽压力，在疏水不畅的低压加热器后增设疏水冷却器，从而解决疏水不畅。
[0034]需要指出的是，为了清楚起见，图中仅示出4个低压加热器，但本领域的普通技术人员将理解，低压加热器的数量不限于4个，而是可以根据需要设置特定数量的低压加热器。此外，虽然图中仅示出一个疏水冷却器系统，但根据需要，也可设置多个疏水冷却器系统，用于解决多个低压加热器之间的疏水不畅问题。
[0035]本实用新型的低压疏水冷却器回热系统具有如下优点:
[0036]1.本实用新型的系统配置中，疏水冷却器中被加热介质为低压加热器的疏水，压力较低。例如对目前多见的超超临界发电机组，末级低压加热器疏水的额定运行压力约
0.02MPa(a)，较低的压力大大降低了疏水冷却器设备和管系(包括管道、管件、阀门等)的造价，提闻投资收益率。
[0037]2.设备投资小，收益率高，例如对I台1000MW超超临界火力发电机组，低压疏水冷却器系统的设备和管系投资可降到约100万元。
[0038]3.低压疏水冷却器系统没有相应流阻，流动顺畅、效率高，不增加凝结水泵的运行功率。
[0039]4.疏水冷却器采用小流量的疏水作为冷却介质，设备外形尺寸小、管系较小，占地面积小，为场地受限的技改项目创造了有力的条件。
[0040]5.适用性好，不但适用于新建火力发电工程，尤其对已投运机组的节能技改具有更好的适用性，还尤其适用于高参数火力发电工程。
[0041]6.可以用某级低压加热器的疏水加热其下一级低压加热器的疏水的一部分，该下一级低压加热器的疏水被加热汽化后，可以加热凝结水，由此提高回热系统效率。
[0042]以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。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。
【权利要求】
1.一种低压疏水冷却器回热系统，所述回热系统包括凝汽器、除氧器和多级低压加热器，其特征在于，所述回热系统还包括低压疏水冷却器，其中 所述低压疏水冷却器的高温疏水入口经由管道与所述多级低压加热器中的一级低压加热器的疏水出口连接，所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器的疏水经所述低压疏水冷却器冷却后排入所述凝汽器或另一级压力温度匹配的低压加热器； 所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器的下一级低压加热器的疏水的一部分与所述低压疏水冷却器的低温疏水入口流体连通，所述低压疏水冷却器与该下一级低压加热器流体连通以用加热汽化后的疏水来加热凝结水，所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器的下一级低压加热器的疏水的另一部分与再下一级低压加热器或凝汽器流体连通以使得该疏水的另一部分自流至所述再下一级低压加热器或凝汽器。
2.根据权利要求1所述的低压疏水冷却器回热系统，其特征在于，所述低压疏水冷却器的高温疏水入口与所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器的疏水出口之间通过管道直接连接。
3.根据权利要求1所述的低压疏水冷却器回热系统，其特征在于，所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器是所述回热系统的次末级低压加热器，所述多级低压加热器中的所述一级低压加热器的下一级低压加热器是所述回热系统的末级低压加热器。
4.根据权利要求3所述的低压疏水冷却器回热系统，其特征在于，所述末级低压加热器的疏水的一部分经由管道和疏水阀连通至所述凝汽器，所述末级低压加热器的疏水的另一部分经由另一管道和另一疏水阀连通至所述低压疏水冷却器的低温疏水入口。
5.根据权利要求1所述的低压疏水冷却器回热系统，其特征在于，所述低压疏水冷却器设置在存在着疏水不畅的两级低压加热器之间。
6.根据权利要求1所述的低压疏水冷却器回热系统，其特征在于，所述低压加热器的运行压力低于0.2MPa(a)。
7.根据权利要求1所述的低压疏水冷却器回热系统，其特征在于，所述低压疏水冷却器的运行压力低于0.2MPa(a)。
8.根据权利要求1所述的低压疏水冷却器回热系统，其特征在于，所述低压疏水冷却器的布置位置低于所述低压加热器的布置位置。
9.一种发电机组，其特征在于，所述发电机组包含权利要求1-8任一项所述的低压疏水冷却器回热系统。
10.根据权利要求9所述的发电机组，其特征在于，所述发电机组是亚临界发电机组、超临界发电机组或超超临界发电机组。
【文档编号】F22D1/50GK203797629SQ201420106720
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】申松林, 黄家运, 施刚夜, 姚君, 朱宏飞, 李广会, 都立国, 文亦玮, 汤振伟 申请人:中国电力工程顾问集团华东电力设计院