一种超临界供热机组热网疏水回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超临界供热机组热网疏水回收系统，包括凝汽器，及与凝汽器相连的凝结水精处理装置，凝结水精处理装置连通至多级低压加热器的管程，多级低压加热器的管程连接至除氧器，多级低压加热器的第一级低压加热器的壳程上连通有加热蒸汽抽汽管与热网加热器疏水管，各级低压加热器壳程的疏水回收口上设有低压加热器疏水管，各级低压加热器疏水管逐级连通至凝汽器，经凝结水精处理装置、多级低压加热器至除氧器，构成供热机组热网疏水回收循环。该种系统即可成功避免由于热网疏水进入除氧器引起的水质不合格造成的停炉隐患，又可避免热网疏水直接进入凝汽器引起的经济性大幅度下降的弊端。
【专利说明】
一种超临界供热机组热网疏水回收系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及火电厂超临界机组热网与凝结水系统，尤其是一种超临界供热机组热网疏水回收系统。
【背景技术】
[0002]随着生产的发展和科学技术的进步，火力发电机组已向高参数、大容量发展，以亚临界机组(参数16.7MPa/536°C/536°C)为比较基础，超临界机组(参数24.2MPa/566°C/566°C)的效率比其高3.2%。为了提高热电厂热效率和降低电厂单位容量造价，越来越多的超临界供热机组随之进入热电市场，特别是在北方应用得越来越广泛。机组容量及参数的提升给锅炉给水品质提出了更高的要求，因为它直接影响到汽轮发电机组和锅炉运行的安全性、经济性、灵活性。冬季采暖期，热网疏水如果沿用亚临界机组回收方式，直接进入除氧器，将造成机组汽水系统大部分工质不经过精处理除盐净化再次进入系统循环，给锅炉、汽机安全运行带来巨大威胁。
[0003]热网交换器在热交换过程中，蒸汽骤然冷却，管道温度变化较大，导致加热器热材质容易产生析氢腐蚀，产生较大颗粒的Fe3O4,使热网疏水含铁量超过超临界机组要求含铁量限值，因此热网疏水不能直接进入除氧器与凝结水混合形成给水。目前热网疏水回收有两种典型方案:一是热网疏水采用高温除铁过滤器进行除铁后，再进入除氧器，如图1所示；另一种是对热网加热器疏水进行降温处理后排入凝汽器，如图2、图3所示。上述两种方案均能解决热网加热器正常运行中含铁量超标的问题。但是，前一种方案当热网加热器管束破裂，热网循环水进入热网疏水，必须进行停机检修，同时热网加热器启动初期，管束的铁锈会进入热网疏水，为保证锅炉的汽水品质，热网疏水必须全部放掉，造成很大浪费；后一种方案将造成机组热耗增加约4.3%，严重削弱了机组采用超临界参数的优势。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种新型超临界供热机组热网疏水回收系统，将热网疏水回收口设计为引至第一级低压加热器(5号低加)汽侧入口处，热网疏水替代部分抽汽，加热凝结水，然后热网疏水与原低压加热器疏水一起逐级回流至凝汽器，经原热力系统的凝结水精处理系统进行除盐净化后再次进入系统循环。该种系统即可成功避免由于热网疏水进入除氧器引起的水质不合格造成的停炉隐患，又可避免热网疏水直接进入凝汽器引起的经济性大幅度下降的弊端。
[0005]按照如上构思，本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的。
[0006]—种超临界供热机组热网疏水回收系统，包括凝汽器，及与凝汽器相连的凝结水精处理装置，凝结水精处理装置连通至多级低压加热器的管程，多级低压加热器的管程连接至除氧器，其中，多级低压加热器的第一级低压加热器壳程上连通有加热蒸汽抽汽管与热网加热器疏水管，各级低压加热器壳程的疏水回收口上设有低压加热器疏水管，各级低压加热器疏水管逐级连通至凝汽器，经凝结水精处理装置、多级低压加热器至除氧器，构成供热机组热网疏水回收循环。
[0007]进一步，热网加热器疏水管直接连通至第一级低压加热器加热蒸汽进汽口，与第一级低压加热器加热蒸汽抽汽合并，一同对凝结水进行加热。
[0008]进一步，各级低压加热器疏水管连通至下一级低压加热器，经末级低压加热器疏水管连通至凝汽器与凝结水精处理装置。
[0009]进一步，所述凝汽器与凝结水精处理装置之间设有凝结水栗。
[0010]本实用新型优点在于:
[0011]I)新型回收系统即可成功避免由于热网疏水进入除氧器引起的水质不合格造成的停炉隐患，又可避免热网疏水直接进入凝汽器引起的经济性大幅度下降的弊端。
[0012]2)相比于传统的高温处理后回除氧器以及降温后回凝汽器的处理系统，新型回收系统无初期投资，无运行成本，经济性极高，相比于降温排至凝汽器方式可减少损失约600万。
[0013]3)新型回收系统有效的解决了热网疏水除铁、热网启动时大量放水、管道破裂引起停机检修等诸多问题，其安全稳定性极高。
[0014]4)新型回收系统简单。仅将热网加热器疏水通过管道引至5号低压加热器蒸汽侧入口处即可，省去热网疏水栗、热网板式换热器及其相应附属管道。
[0015]5)新型回收系统有效减少占地面积，相比于传统回收系统过多的处理设备，新型回收系统仅需一路管道即可实现疏水回收，占地面积小。
[0016]6)系统可实施(改造)性高。新型回收系统具有系统简单、无除铁器及降温设备，仅需增加一管道，因此其具有很高的可实施(改造)性。
[0017]7)市场广泛。由于今年来350MW超临界供热机组在北方区域被应用得越来越广泛，因此该新型超临界供热机组工程热网疏水回收系统的推广、应用市场极为广泛。
【附图说明】
[0018]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中:
[0019]图1为热网疏水经高温除铁器后至除氧器回收系统结构示意图；
[0020]图2为热网疏水一次降温后至凝汽器回收系统结构示意图；
[0021 ]图3为热网疏水二次降温后至凝栗出口回收系统结构示意图；
[0022]图4为一种新型超临界供热机组热网疏水回收系统结构示意图。
[0023]图中:101、除氧器；102、凝汽器；103、第一级低压加热器；104、第二级低压加热器；105、第三级低压加热器；106、加热蒸汽抽汽管与热网加热器疏水管；107、第一级低压加热器疏水管；108、第二级低压加热器疏水管；109、第三级低压加热器疏水管；110、凝结水栗；111、凝结水精处理装置。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0025]参阅图4所示，该超临界供热机组热网疏水回收系统，包括凝汽器102，及与凝汽器102相连的凝结水精处理装置111，所述凝汽器102与凝结水精处理装置111之间设有凝结水栗110。凝结水精处理装置111连通至多级低压加热器的管程(第一级低压加热器103、第二级低压加热器104、第三级低压加热器105)，多级低压加热器的管程连接至除氧器101，其中，多级低压加热器第一级低压加热器103(5号低压加热器)壳程上连通有加热蒸汽抽汽管与热网加热器疏水管106(5段抽气管+热网加热器疏水管)，第一级低压加热器103疏水回收口上设有第一级低压加热器疏水管107，第二级低压加热器104疏水回收口上设有第二级低压加热器疏水管108，第三级低压加热器105疏水回收口上设有第三级低压加热器疏水管109，各级低压加热器疏水管逐级连通至凝汽器102，疏水经凝结水精处理装置进行除盐净化处理，经凝结水精处理装置111、多级低压加热器至除氧器101，构成供热机组热网疏水回收并再次进入机组水汽循环。
[0026]将热网疏水回收口设计为引至第一级低压加热器(5号低加)汽侧入口处，热网疏水替代部分抽汽，加热凝结水，然后各级低压加热器疏水管连通至下一级低压加热器，经末级低压加热器疏水管连通至凝汽器与凝结水精处理装置。热网疏水与原低压加热器疏水一起逐级回流至凝汽器，经原热力系统的凝结水精处理系统进行除盐净化后再次进入系统循环。
[0027]该超临界供热机组热网疏水回收系统构思于热网加热器疏水返回至凝结水精处理装置再次净化处除铁的思想，同时还考虑到需要对其温度进行降温处理，避免热网疏水对凝结水精处理系统中高速混床的离子交换树脂产生高温破坏的影响。
[0028]上述思想结合超临界供热机组热网抽汽与5号低压加热器抽汽采用同一汽源，而热网疏水比5号低压加热器疏水仍高50 °C — 60°C左右的特点，设计出一种新型超临界供热机组热网疏水回收系统。如图4所示，本新型超临界供热机组热网疏水回收系统不同于传统回收系统在于直接将热网疏水直接排入5号低压加热器汽侧，让热网疏水与5段抽汽一起加热5号低压加热器凝结水。然后热网疏水与5段抽汽疏水一起作为5号低压加热器疏水逐级自流入凝汽器。这种新型的热网疏水回收系统即实现将热网疏水降温后送回凝汽器经凝结水精处理装置净化除铁，又可充分利用热网疏水的余热对凝结水进行逐级加热。
[0029]本实用新型还可以将各级低压加热器疏水管连通至下一级低压加热器，经末级低压加热器疏水管连通至凝汽器与凝结水精处理装置。
[0030]以国内目前比较普遍的350MW超临界供热机组为例(额定采暖工况)，对这种新型超临界供热机组热网疏水回收系统的参数可行性、经济性、安全性进行论证。
[0031](I)参数可行性。5段抽汽压力0.40MPa，温度243.2°C;热网加热器疏水压力
0.38MPa，温度150 °C ； 5号低压加热器疏水温度89.7 °C。热网加热器疏水压力能与5段抽汽相匹配，并且热网加热器疏水温度比5号低压加热器疏水温度高60°C，新型热网疏水回收系统从技术参数匹配角度，完全具有可行性。
[0032](2)经济性。与传统的热网疏水经高温除铁器后进入除氧器相比，新型回收系统将热网疏水直接进入低压加热器，根据等热效降法，可以测算低压加热器抽汽变化引起机组热耗率增加约0.2%。额定采暖工况按500^11，综合利用小时按300011，标煤单价700元/顿计算，折合人民币20万元。可见，新型热网疏水回收系统从经济性角度，完全具有可行性。
[0033](3)安全性。新型热网疏水回收系统将热网疏水排入5号低压加热器，无高温除铁设备和换热器等投资，而直接将热网疏水的热量通过7、6、5号低压加热器逐级利用后送入凝汽器，避免了热网疏水含铁直接加入除氧器引起的系统安全问题，又充分利用热网疏水的大量热源。在热网换热器管道破裂状况下，即使有部分热网循环水漏入疏水系统，机组也无需停机，可直接将热网系统隔离检查，提高机组安全稳定性。安全性角度，新型热网回收系统可行性极高。
[0034]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的【具体实施方式】仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
【主权项】
1.一种超临界供热机组热网疏水回收系统，包括凝汽器，及与凝汽器相连的凝结水精处理装置，凝结水精处理装置连通至多级低压加热器的管程，多级低压加热器的管程连接至除氧器，其特征在于:多级低压加热器的第一级低压加热器的壳程上连通有加热蒸汽抽汽管与热网加热器疏水管，各级低压加热器壳程的疏水回收口上设有低压加热器疏水管，各级低压加热器疏水管逐级连通至凝汽器，经凝结水精处理装置、多级低压加热器至除氧器，构成供热机组热网疏水回收循环。2.根据权利要求1所述的一种超临界供热机组热网疏水回收系统，其特征在于:热网加热器疏水管直接连通至第一级低压加热器加热蒸汽进汽口。3.根据权利要求1所述的一种超临界供热机组热网疏水回收系统，其特征在于:各级低压加热器疏水管连通至下一级低压加热器，经末级低压加热器疏水管连通至凝汽器与凝结水精处理装置。4.根据权利要求1所述的一种超临界供热机组热网疏水回收系统，其特征在于:所述凝汽器与凝结水精处理装置之间设有凝结水栗。
【文档编号】F22D11/06GK205480939SQ201620278870
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】涂孝飞, 杨彦科
【申请人】华北电力科学研究院(西安)有限公司