一种基于高压加热器小旁路的双机回热疏水系统的制作方法

本发明涉及一种疏水系统领域，特别是涉及一种双机回热疏水系统。

背景技术：

随着材料高温性能的持续提升，燃煤发电机组的蒸汽参数不断提高，以获得更高的循环效率，进一步降低机组的煤耗，减少温室气体和其他污染物排放。提高蒸汽参数，是提高发电系统循环效率的最直接途径之一。但是随着蒸汽参数的提高，回热抽汽过热度增大，回热加热器内汽侧和水侧换热不可逆损失增加，削减了蒸汽参数升高带来的收益，蒸汽参数越高，这一矛盾越突出。

对于这一问题，目前常规的解决办法是，部分回热抽汽增设外置式蒸汽冷却器，来降低回热抽汽的过热度。另一种办法就是采用特殊的热力系统结构——双机回热系统，此方法能够大幅降低再热后回热抽汽的换热过热度，可以大幅提高回热抽汽能级利用效率。目前的大容量火力发电厂高压加热器正常疏水，一般采用逐级自流的方式，最终进入除氧器；事故疏水，排入疏水扩容器，然后进入凝汽器。对于部分双机回热系统，采用逐级自流的方式进行，存在以下问题：

1、部分高压加热器退出后，剩余高压加热器仍在运行，疏水进入疏水扩容器。由于双机回热系统的特点，高压加热器抽汽量大、疏水量大，疏水扩容器体积大，制造成本高，现场设备布置困难。

2、双机回热系统，抽汽温度低，相对于非双机回热系统加热到相同的给水温度，抽汽量大，高压加热器疏水量大，高压加热器疏水带入除氧器的热量与进入除氧器总热量的占比，远大于非双机回热系统。部分高压加热器退出后，除氧器无高压加热器疏水进入，此时进入除氧器的抽汽量会大幅度增加，除氧器及其抽汽管道可能发生振动；回热式小汽机除氧器抽汽口上一级叶片可能会过负荷，威胁设备安全，被迫降低机组负荷。

3、双机回热系统的特殊性，采用高压加热器小旁路。部分高压加热器退出后，上游高压加热器继续运行，其疏水进入疏水扩容器，会造成能量损失。

技术实现要素：

为了解决部分高压加热器故障退出工作后，剩余高压加热器仍然在运行的工况下可能发生的情况，例如部分高压加热器退出工作后，事故疏水无法正常排入除氧器，本发明提出的方法可以通过增设越级疏水管路将事故疏水直接输送至除氧器，稳定除氧器的抽汽量，使系统运行更加安全。

鉴于以上情况，本发明提出了一种基于高压加热器小旁路的双机回热疏水系统，包括双机回热疏水系统，在回热疏水系统中的任意两个高压加热器之间的疏水管路与除氧器之间连接有越级疏水管路。增设越级疏水管路可以在部分高加退出时，疏水通过越级疏水管路输送至除氧器，增加系统的稳定性，回收热量。

优选地，双机回热疏水系统包括给水泵、调速装置、回热式小汽机、功率平衡发电机、第一蒸汽管道、锅炉、若干个高压加热器、除氧器、超高压缸、第二蒸汽管道和给水管路，给水管路包括第一给水管路，第二给水管路和第三给水管路；

其中除氧器的出水口与给水泵的进水口相连接，给水泵的出水口通过第一给水管路依次连接有若干个高压加热器，沿着给水的流动方向，位于最末端的高压加热器的给出水口通过第三给水管路连接至锅炉。

回热式小汽机通过调速装置与给水泵相连，回热式小汽机还与功率平衡发电机相连；回热式小汽机通过第一蒸汽管道分别与除最末端的高压加热器以外的高压加热器的蒸汽进汽口和除氧器的蒸汽进汽口相连接；

若干个所述高压加热器自位于末端的高压加热器开始，依次与相邻的上游高压加热器的疏水入口通过疏水管路相连接；最始端的高压加热器的疏水出口与除氧器相连接。

优选地，每一个高压加热器或每两个相邻的高压加热器为一组，位于每组高压加热器相邻上游的给水管路与相邻下游的给水管路之间连接有旁路给水管路，当部分高压加热器出现故障退出工作时，给水自上游给水管路经过旁路给水管路流至下游给水管路，避免了因部分高压加热器的退出导致整个双机回热疏水系统的不稳定。

优选地，疏水管路通过疏水扩容管连接有疏水扩容器，当部分高压加热器故障退出工作时，下游高压加热器的疏水通过疏水扩容管流至疏水扩容器。

优选地，所述越级疏水管路上，沿着流体的流动方向，依次设置有第一关断阀、越级疏水调节阀和第二关断阀，用以调节疏水流动速度。

优选地，所述旁路给水管路与给水管路通过三通阀相连接。

优选地，所述第一蒸汽管道、第二蒸汽管道、疏水管路和疏水扩容管上均安装有调节阀。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

疏水扩容器在设计时，可以不考虑部分高压加热器退出，下游的高压加热器疏水进入疏水扩容器的工况，疏水扩容器体积小、成本低、便于现场控制。

部分高压加热器退出后，其下游高压加热器疏水进入除氧器，高压加热器疏水带入除氧器的热量降低幅度较未增加越级疏水的系统变化小，进入除氧器的抽汽不会大幅度升高，回热式小汽机、除氧器及其系统会更加安全。

部分高压加热器退出后，剩余高压加热器疏水进入除氧器，可以回收热量，比未增加越级疏水的系统更加节能。

附图说明

附图1为基于加热器小旁路的双机回热疏水系统的示意图。

图中1为疏水扩容管，2为调速装置，3为回热式小汽机，4为功率平衡发电机，5为第一蒸汽管道，6为锅炉，7为高压加热器，8为调节阀，9为除氧器，10为给水泵，11为越级疏水管路，12为第二关断阀，13为越级疏水调节阀，14为第一关断阀，15为超高压缸，16为三通阀，17为旁路给水管路，18为第三给水管路，19为第一给水管路，20为疏水管路，21为第二给水管路，22为疏水扩容器，23为第二蒸汽管道。

具体实施方式

为使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所述，一种基于高压加热器小旁路的双机回热疏水系统中共包含六个高压加热器7，从左往右依次为一号高压加热器7、二号高压加热器7、三号高压加热器7、四号高压加热器7、五号高压加热器7和六号高压加热器7，给水泵10，调速装置2，回热式小汽机3，功率平衡发电机4，第一蒸汽管道5，锅炉6，除氧器9，超高压缸15，第二蒸汽管道23和给水管路，其中给水管路包括第一给水管路19，第二给水管路21和第三给水管路18。

由于除氧器9是混合加热设备，其后必须有水泵提高压力进入锅炉，所以将除氧器9的出水口与给水泵10的进水口相连接，给水泵10的出水口通过第一给水管路19依次连接六号高压加热器7至一号高压加热器7，最终一号高压加热器7的出水口通过第三给水管路18连接至锅炉6，同时，一号高压加热器7通过第二蒸汽管道23与超高压气缸15的抽汽口相连接。

回热式小汽机3通过调速装置2与给水泵10相连，同时还与功率平衡发电机4相连，回热式小汽机3通过第一蒸汽管道5分别向二号高压加热器7至六号高压加热器7及除氧器9输送蒸汽进行热交换。

自一号高压加热器7开始，每个高压加热器7的疏水出口依次通过疏水管路20与相邻上游的高压加热器7的疏水入口相连接，六号高压加热器7的疏水出口通过疏水管路20与除氧器9相连接。

在本实施例中，一号高压加热器7和二号高压加热器7为第一组，三号高压加热器7和四号高压加热器7为第二组，五号高压加热器7和六号高压加热器7为第三组，每组高压加热器7相邻的上游给水管路与相邻下游的给水管路之间连接有旁路给水管路17，当部分高压加热器7出现故障退出时，给水通过旁路给水管路17输送至下一组高压加热器7进行换热，旁路给水管路17与给水管路连接处安装有三通阀16。

每条疏水管路20上均设有疏水扩容管1连接至疏水扩容器22，当上级高压加热器7出现故障，疏水无法输送至上级高压加热器7时，流至疏水扩容器22。

在本实施例中，分别在二号高压加热器7与三号高压加热器7相连接的疏水管路20上，四号高压加热器7与五号高压加热器7相连接的疏水管路20上设有越级疏水管路11直接与除氧器9相连接，当某组高压加热器7发生故障时，剩余高压加热器7的疏水通过越级疏水管路11输送至除氧器9，可以稳定除氧器9的抽汽量，避免了除氧器9及其抽汽管道发生振动，同时也可以避免回热式小汽机3与除氧器9抽汽口上一级叶片过负荷，提高了设备的安全性，机组带负荷能力得到提高。

在越级疏水管路11上沿着疏水的流动方向依次设有第一关断阀14、越级疏水调节阀13和第二关断阀12，用以控制越级疏水管路的使用状态。

另外，在回热式小汽机3与高压加热器7及除氧器9相连接的第一蒸汽管道5上，超高压气缸15与一号高压加热器7连接的第二蒸汽管道23上，疏水管路20上，以及疏水扩容管1上均设有调节阀8，用以调节蒸汽的抽汽速度或疏水的流动速度。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。