燃煤电厂海水脱硫系统后排水余能回收利用系统的制作方法

本实用新型涉及燃煤电厂节能研究领域，特别涉及一种燃煤电厂海水脱硫系统后排水余能回收利用系统。

背景技术：

滨海电厂常规的循环冷却供水系统为海水直流供水系统，其循环水泵静扬程均按虹吸井堰上水位来设计，通过优化虹吸井设计标高来实现节能目的。虹吸井设计标高一般按可利用虹吸高度7.5m设计，根据场坪标高，虹吸井堰上水头与外海潮位之间有部分水能可供利用。根据这一原理，目前已有电厂设有余能回收利用系统。

海水直流供水系统通过单独的取水口和循环水泵房从海域中提取低温水通过压力管道送至凝汽器，在凝汽器内完成热交换后再通过虹吸井排至附近海域。现有供水系统主要能量消耗为循环水泵消耗的电能，降低能量消耗的主要途径为降低循环水泵扬程。循环水泵扬程由静扬程和系统阻力两部分组成。静扬程为水源与虹吸井水位差，降低虹吸井堰前水位，可降低静扬程。虹吸井一般布置在地坪标高以下1～2m，而地坪标高则根据百年一遇高潮位加防风浪超高确定。现有余能回收利用系统主要通过在虹吸井后设置水轮发电机组，回收虹吸井堰上水位与外海水位之间的水能。余能回收利用系统参见图1，轴伸贯流式水轮发电机组1设置在溢流道2中，用于实现余能回收利用，通过在水轮机旁设置固定式溢流堰4和旁路闸门井3来降低水轮机启停和故障对汽轮发电机运行的影响。同时，对于设有海水脱硫系统的滨海燃煤发电厂脱硫海水恢复系统的曝气池溢流堰上水位按10％高潮位工况下自由出流设计，其堰上水位与外海潮位之间也有部分水能可供利用。

但上述系统存在下列缺陷：

1)轴伸贯流式水轮发电机组占地面积大。

2)固定式溢流堰和旁路闸门井组合，在水轮发电机组故障停机时，会导致上游虹吸井堰前水位升高，从而影响凝汽器顶管压力波动。

3)轴伸贯流式水轮发电机组与海水接触面大，防腐难度大。

4)现有布置方式与脱硫曝气池衔接难度较大。水轮机故障停机时，导致海水脱硫曝气池水位升高，风机出力不足，影响脱硫海水恢复系统的正常运行。

5)检修闸门位于室外，需另设起吊设施，增加工程投资。

为此，寻求一种用于燃煤电厂海水脱硫系统后，占地面积小，且成本低，不影响汽轮机和脱硫海水恢复系统运行的余能回收利用系统，具有重要的研究价值。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种燃煤电厂海水脱硫系统后排水余能回收利用系统，该系统可在不影响汽轮发电机和脱硫海水曝气池的运行条件下，实现带海水脱硫系统的燃煤发电厂循环水余能回收利用，具有占地面积小、安全、成本低的优点。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：燃煤电厂海水脱硫系统后排水余能回收利用系统，包括排水电站进水口、水轮发电机组和排水电站排水口，海水脱硫系统中脱硫曝气池的排水经过排水电站进水口输入到水轮发电机组，水轮发电机组布置在海水脱硫系统中脱硫曝气池溢流堰侧短边外，水轮发电机组轴线与脱硫曝气池短边平行，排水电站进水口设在脱硫曝气池短边上，排水电站排水口与脱硫曝气池排水口平行设置。

本实用新型中海水脱硫系统是指在常规海水直流供水系统的虹吸井后面循环水排水管上增设脱硫曝气池，通过该脱硫曝气池对烟气脱硫海水进行掺混、曝气和恢复。曝气池溢流堰上水位是按10％高潮位工况下自由出流设计，因此其堰上水位与外海潮位之间有部分水能可供利用。本实用新型所述的排水余能回收利用系统正是对上述水能进行回收利用。

优选的，所述水轮发电机组采用轴流式水轮发电机组。

优选的，所述排水电站进水口后采用90°弯道式进水流道，在弯道后的厂房内设有进水检修闸门。本实用新型取消了水轮机常见的水轮机层，实现水轮机层与运转层合二为一的紧凑型布置方式，减小了工程量。

优选的，所述水轮发电机组和排水电站排水口之间的尾水管上设有排水检修闸门，所述排水检修闸门设置在厂房内。

更进一步的，所述排水检修闸门后的排水管轴线与尾水管的轴线成一角度，向远离脱硫曝气池排水流道的一侧偏离。

更进一步的，所述进水检修闸门、排水检修闸门由同一台起重机控制上下运动。因此不需另设电动葫芦，减少了设备投资和设备维护费用。

优选的，脱硫曝气池排水口前方的排水渠道上设有水力自动翻板闸门，闸门上的翻板固定在一横轴上，横轴在一阻尼反馈系统作用下发生旋转。其工作原理是杠杆平衡与转动，利用水力和闸门重量相互制衡，通过增设阻尼反馈系统来达到调控水位的目的：当上游水位升高则闸门绕"横轴"逐渐开启泄流；反之，上游水位下降则闸门逐渐回关蓄水，使上游水位始终保持在设计要求的范围内。该闸门在水轮发电机组故障停机时打开，从而保证不影响汽轮发电机和海水脱硫曝气池的正常运行。

更进一步的，所述水力自动翻板闸门上设有一液压系统，液压系统设置在翻板的一侧，液压系统控制翻板的旋转。当水力自动闸门因故障无法自动打开时，人工可通过该液压系统顶起翻板进行旋转。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、针对脱硫曝气池溢流堰上水位与外海潮位之间的水能，本实用新型提出排水余能回收利用系统，通过该系统可以实现带海水脱硫系统的燃煤发电厂循环水余能回收利用，节省能源。

2、本实用新型中的水轮发电机组采用轴流式水轮发电机，其轴线与曝气池短边平行，节约用地，占地面积小。水轮机与海水接触面积小，可减少防腐费用和难度。

3、本实用新型采用水力、液压双控自动翻板闸门，实现余能利用的同时不会影响汽轮发电机和海水脱硫曝气池的运行。

4、本实用新型进水检修闸门、排水检修闸门均设置在同一厂房内，可以由同一台起重机控制上下运动，节省了起吊设备台数，节省工程投资。

5、本实用新型优化轴流式水轮发电机组布置型式，实现水轮机层和运转层合二为一，节约工程投资，且机组检修、启停期间均不影响汽轮发电机组和脱硫曝气池的正常运行。

附图说明

图1是现有技术中海水直流供水系统中余能回收利用系统的结构示意图。

图2是本实施例系统的平面布置图。

图3是本实施例中水轮发电机组的剖面图。

图4是本实施例中水力自动翻板闸门处的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

图2是本实施例燃煤电厂海水脱硫系统后排水余能回收利用系统的平面布置图，图中包括：海水脱硫曝气池5、曝气池溢流堰6、曝气池排水流道7、排水电站进水口8、进水检修闸门9、水轮发电机组10、排水检修闸门11、排水电站排水口12、水力自动翻板闸门13。

本实施例系统中，海水脱硫系统中脱硫曝气池的排水经过排水电站进水口输入到水轮发电机组，水轮发电机组布置在海水脱硫系统中脱硫曝气池溢流堰侧短边外，水轮发电机组轴线与脱硫曝气池短边平行，排水电站进水口设在脱硫曝气池短边上，排水电站排水口与脱硫曝气池排水口平行设置。

同时，参见图3，本实施例中水轮发电机组采用轴流式水轮发电机组。排水电站进水口后采用90°弯道式进水流道，在弯道后的厂房内设有进水检修闸门。水轮发电机组和排水电站排水口之间的尾水管15上设有排水检修闸门，所述排水检修闸门设置在厂房内。进水检修闸门、排水检修闸门由同一台起重机14控制上下运动。

另外，参见图2，本实施例中述排水检修闸门后的排水管轴线与尾水管的轴线成一角度，向远离脱硫曝气池排水流道的一侧偏离。

图4是本实施例中水力自动翻板闸门处的结构示意图，水力自动翻板闸门设置在脱硫曝气池排水口前方的排水渠道上，用来保证水轮发电机组故障停机时不影响汽轮发电机和海水脱硫曝气池的正常运行。该闸门包括翻板1302、横轴1303、阻尼反馈系统1301和液压系统(图中未示出)。其工作原理是杠杆平衡与转动，利用水力和闸门重量相互制衡，通过阻尼反馈系统来达到调控水位的目的：当上游水位升高则翻板绕"横轴"逐渐开启泄流；反之，上游水位下降则翻板逐渐回关蓄水，使上游水位始终保持在设计要求的范围内。本实用新型中对水力自动翻板闸门进行改造，增加一套液压系统，其作用是：当水力自动翻板闸门因故障无法自动打开时，人工可通过液压系统进行开启；原有功能为当上游水位下降时，闸门会自动关闭，而本实用新型中水力自动翻板闸门的关闭需人工确认后方可关闭，以防止出现闸门反复启闭情况。在水轮发电机故障停机时，上游水位升高，达到设计水位时，水力自动翻板闸门自动瞬间开启，实现对汽轮发电机和海水脱硫曝气池的保护。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。