热电厂循环水系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及带有余热回收功能的热电厂循环水系统，该该系统由第一台机组与第二台机组组成，第一台机组由第一冷却塔1、第一循环水泵4、第一凝汽器8与破冰管道阀门2、循环水回水母管阀门3、循环水管道阀门25组成；第二台机组由第二冷却塔11、第二循环水泵14、第二凝汽器18、第二破冰管道阀门12、第二循环水回水母管第一阀门13组成。该热电厂循环水系统具有结构简单、调节灵活方便、适用于各种环境温度及工况条件，节能节电，彻底解决了目前热电厂循环水系统的安全稳定运行以及冷却塔和水池结冻问题。
【专利说明】热电厂循环水系统
【【技术领域】】
[0001]本实用新型属于发电设备冷却【技术领域】。更具体地，本实用新型涉及带有余热回收功能的热电厂循环水系统。
【【背景技术】】
[0002]随着国家关于“节能减排”和火电机组“上大压小”政策的实施，以配备经济性好、负荷适应能力强的大容量抽汽凝汽式机组的热电厂为热源的城市集中供热体系在我国“三北”地区愈发普遍。而近年来，热电厂辅以吸收式热泵回收循环水余热、实现节能增效的改造已成不可逆转之势。但由此带来的冷却塔结冻、热泵性能保证以及循环水优化运行等问题也比较突出。
[0003]采用抽凝式机组的热电厂，普遍存在余热量随环境温度波动的问题。在供暖季初期，环境温度较高，余热量大大高出吸收式热泵所能回收的能力，此时循环水仍需上塔冷却，才能保证汽轮机的安全运行；在供暖季中期，环境温度降低，但仍在冰点以上，此时余热量还会高于吸收式热泵所能回收的能力，此时循环水需部分上塔冷却；在高寒期，环境温度降至冰点以下，热泵能完全回收余热，但冷却塔池仍有存水，需解决冷却塔池的防冻问题。
[0004]因此如何设计出一种能满足各种工况下都能安全运行并且能够有效回收循环水回水的余热回收系统及其运行调节方法，具有十分重要的意义。
【实用新型内容】
[0005][要解决的技术问题]
[0006]本实用新型的目的是提供一种热电厂循环水系统。
[0007][技术方案]
[0008]本实用新型是通过下述技术方案实现的。
[0009]为实现所述目的，本实用新型的技术方案是提供一种具有两台以上机组的电厂余热量有效回收的解决方案。
[0010]本实用新型涉及一种热电厂循环水系统，该系统由第一台机组与第二台机组组成。
[0011]第一台机组由第一冷却塔1、第一循环水供水母管5、第一循环水泵4、第一凝汽器
8、第一破冰管道阀门2、第一循环水回水母管阀门3组成，第一冷却塔I通过第一循环水泵
4、第一循环水供水母管5与第一凝汽器8相连接，第一凝汽器8再通过循环水回水母管6和第一循环水回水母管阀门3与第一冷却塔I相连接，同时循环水回水母管6还通过破冰管道7、破冰管道阀门2与第一冷却塔I相连接；
[0012]第二台机组由第二冷却塔11、第二循环水供水母管15、第二循环水泵14、第二凝汽器18、第二破冰管道阀门12与第二循环水回水母管第一阀门13组成，第二冷却塔11通过第二循环水泵14和第二循环水供水母管15与第二凝汽器18相连接，第二凝汽器18再通过第二循环水回水母管第一阀门13、第二循环水回水母管16与第二冷却塔11相连接；在第二循环水回水母管第一阀门13后的第二循环水回水母管16通过第二破冰管道17、第二破冰管道阀门12与第二冷却塔11相连接；
[0013]第一冷却塔I通过冷却塔连通管道19与第二冷却塔11相连接；
[0014]在第一循环水泵4出口侧的循环水供水母管5通过供水母管连通阀门9与在第二循环水泵14出口侧的第二循环水供水母管15相连接；循环水回水母管6通过回水母管连通阀门10与在第二循环水回水母管第一阀门13前的第二循环水回水母管16相连接；
[0015]在第一凝汽器8与第一循环水回水母管阀门3之间的循环水回水母管6，通过热泵热源水入口阀门30进入热泵22，热泵22的热源水出口后管道分成两路，一路通过热泵循环水回水直通阀门24和热泵循环水回水直通管道28后与第一冷却塔I相连；另一路通过循环水主升压泵20再分成两路，一路管道通过热泵出口阀门21与在第一循环泵与第一凝汽器8之间的循环水供水母管5相连接；另一路管道通过第二热泵出口阀门23与在第一凝汽器8与第一循环水回水母管阀门3的第一循环水回水母管6相连接；
[0016]循环水辅升压泵25入口接于第二循环水泵14与第二冷却塔11之间的第二循环水供水母管上，出口通过循环水辅助升压泵出口阀门26接于循环水主升压泵20与热泵出口阀门21之间热泵循环水出口管道29上。
[0017]循环水辅升压泵25入口接于第二循环水泵14与第二冷却塔11之间的第二循环水供水母管15上，出口通过循环水辅升压泵出口阀门26接于循环水主升压泵20与热泵出口阀门21之间热泵循环水出口管道29上。所述循环水辅升压泵25是由I?4台泵并联组成的。
[0018]根据本实用新型的一种优选实施方式，所述热泵22的热源水出口后管道分成两路后，一路与第一冷却塔I相连；另一路通过循环水主升压泵20再分成两路，一路管道通过热泵出口阀门21与在第一循环泵4与第一凝汽器8之间的循环水供水母管5相连接；另一路管道通过第二热泵出口阀门23与在第二凝汽器18与第二循环水回水母管阀门13的第二循环水回水母管16相连接。
[0019]根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的第一循环水泵4与第二循环水泵14是由一台或多台泵并联组成的。
[0020]根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的循环水主升压泵20是由一台或多台压力泵并联组成的。
[0021]根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的供水母管连通阀门9、回水母管连通阀门10、热泵出口阀门21、第二热泵出口阀门23、热泵循环水回水直通阀门24是由一个或多个阀门并联组成的。
[0022]根据本实用新型的另一种优选实施方式，该系统由多台机组组成时，其中任何两台机组都能够按照上述热电厂循环水系统连接方式进行连接。
[0023]本实用新型的具体技术方案是将其中一台机组凝汽器出口部分或全部循环水经循环水升压泵升压后进入热泵被回收余热，热泵出口侧循环水分两路:一路经阀门后接入本机组凝汽器供水母管，接入点在两台机组循环水供水母管联络阀门下游；另一路经调节阀门后并入本机组凝汽器循环水回水管道。两台机组的冷却塔水池通过管道相互联通。
[0024]在本实用新型中，在循环水主升压泵20运行时，第一循环泵4的状态可以为运行或停用。[0025]所述热电厂循环水系统的使用步骤如下:
[0026]第一台机组的循环水从第一冷却塔I出来通过第一循环水泵4升压后沿循环水供水母管5进入第一凝汽器8的水侧空间被加热，然后沿循环水回水母管6经循环水回水母管阀门3上升到第一冷却塔I的填料层，其循环水在自然下落进入储水池的过程中被环境空气冷却，然后再进入第一循环水泵4，如此循环往复；
[0027]第二台机组的循环水从第二冷却塔11出来通过第二循环水泵14升压后沿循环水供水母管5进入第二凝汽器18的水侧空间被加热，然后沿第二循环水回水母管16经第二循环水回水母管第一阀门13上升到第二冷却塔11的填料层，其循环水在自然下落进入储水池的过程中被环境空气冷却，然后再进入第二循环水泵14，如此循环往复；
[0028]在通常的情况下，供水母管连通阀门9、10关闭，在第一冷却塔I破冰管道7上的破冰管道阀门2与在第二冷却塔11第二破冰管道17上的第二破冰管道阀门阀门12是关闭的，两台机组的循环水系统是相互独立运行的。
[0029]本实用新型所采用的循环水余热回收方案是针对不同工况、不同坏境温度所制定的。
[0030]工况一、环境温度较高，余热量非常大
[0031]投入热泵回收循环水余热时，打开热泵热源水入口阀门30、热泵循环水回水直通阀门24，同时关闭热泵出口阀门21、第二热泵出口阀门23 ;让在第一凝汽器8与回水母管连通阀门10之间的循环水回水母管6的循环水进入热泵22，回收第一台机组循环水的余热；由于余热量较大，热泵不能完全回收，又由于此时环境温度较高，热源水不会发生冻结，可以让热源水继续上塔散热；故热泵出口的热源水通过热泵循环水回水直通阀门24及热泵循环水回水直通管道28后进入第一冷却塔I，在冷却塔散热后再进入第一循环水泵4，再送入第一凝汽器8，如此循环往复。此工况下，循环水主升压泵20与循环水辅升压泵25停运。
[0032]工况二、环境温度较高、余热量较大
[0033]当余热量较大且热泵不能回收全部余热时，此时热源水仍需部分上冷却塔冷却，但不能全部上塔，以避免热源水温度过低。此时打开热泵热源水入口阀门30，启动循环水主升压泵20，打开热泵出口阀门21、第二热泵出口阀门23 ;通过调节热泵出口阀门21与第二热泵出口阀门23的开度以调节去往环水回水母管6的热源水流量，同时开启循环水辅升压泵25与循环水辅升压泵出口阀门26，用以补充通过第二热泵出口阀门23去往第一冷却塔I的热源水量。第一冷却塔I通过冷却塔连通管道19与第二冷却塔11相连接，以保证第一冷却塔I的水能去往第二冷却塔11及第二循环水泵14 ;此工况下，第一循环水泵4停运、热泵循环水回水直通阀门24关闭。
[0034]工况三、环境温度较低、余热量较小，需考虑塔池防冻
[0035]当余热量较小，热泵22可回收第一机组全部循环水余热时，热泵出口阀门21全开，第二热泵出口阀门23全关，热泵出口的热源水通过热泵出口阀门21进入第一凝汽器8 ；循环水辅升压泵出口阀门26关闭，循环水辅升压泵25停运，而破冰管道阀门2和回水母管连通阀门10稍微开启，通过回水母管连通阀门10的第二台机组的循环水既可以通过破冰管道阀门2进入第一冷却塔I水池防冻，又可进入热泵热源水系统。
[0036][有益效果][0037]本实用新型的有益效果:本系统具有结构简单、调节灵活方便、可适用于各种环境温度及工况条件并兼具节能节电功能的特点，彻底解决了目前带有余热回收功能的热电厂循环水系统的安全稳定运行以及冷却塔和水池结冻问题，同时通过系统优化运行调节，电厂机组增加的发电量和节电量足以克服因设置热泵系统而增加的耗电量，整个电厂的经济性得到改善。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0038]图1是本实用新型的一种热电厂循环水系统。
[0039]图2是本实用新型的另一种热电厂循环水系统。
[0040]1、第一冷却塔；2、第一破冰管道阀门；3、第一循环水回水母管阀门；4、第一循环水泵；5、第一循环水供水母管；6、循环水回水母管；7、第一破冰管道；8、第一凝汽器；9、供水母管连通阀门；10、回水母管连通阀门；11、第二冷却塔；12、第二破冰管道阀门；13、第二循环水回水母管第一阀门；14、第二循环水泵；15、第二循环水供水母管；16、第二循环水回水母管；17、第二破冰管道；18、第二凝汽器；19、冷却塔连通管道；20、循环水主升压泵；21、热泵出口阀门；22、热泵；23、第二热泵出口阀门；24、热泵循环水回水直通阀门；25、循环水辅升压泵；26、循环水辅助升压泵出口阀门；28、循环水供水母管阀门；29、热泵循环水出口管道；30、热泵热源水入口阀门。
【【具体实施方式】】
[0041 ] 通过下述实施例将能够更好地理解本实用新型的精神。
[0042]实施例1:热电厂循环水系统
[0043]该热电厂循环水系统由第一台机组与第二台机组组成。
[0044]该热电厂循环水系统组成如下:
[0045]第一台机组由第一冷却塔1、第一循环水泵4、第一凝汽器8、破冰管道阀门2、循环水回水母管阀门3组成，第一冷却塔I通过第一循环水泵4、循环水供水母管5与第一凝汽器8相连接，第一凝汽器8再通过循环水回水母管6、循环水回水母管阀门3与第一冷却塔I相连接；在循环水回水母管阀门3之前的循环水回水母管6通过破冰管道7、破冰管道阀门2与第一冷却塔I相连接；
[0046]第二台机组由第二冷却塔11、第二循环水泵14、第二凝汽器18、第二破冰管道阀门12、第二循环水回水母管第一阀门13组成，第二冷却塔11通过第二循环水泵14和第二循环水供水母管15与第二凝汽器18相连接，第二凝汽器18再通过第二循环水回水母管第一阀门13、第二循环水回水母管16与第二冷却塔11相连接；在第二循环水回水母管第一阀门13之前的第二循环水回水母管16通过第二破冰管道17、第二破冰管道阀门12与第二冷却塔11相连接；
[0047]第一冷却塔I通过冷却塔连通管道19与第二冷却塔11相连接；
[0048]在第一循环水泵4出口侧的循环水供水母管5通过供水母管连通阀门9与在第二循环水泵14出口侧的第二循环水供水母管15相连接；循环水回水母管6通过回水母管连通阀门10与第二循环水回水母管16相连接；
[0049]在第一凝汽器8与第一循环水回水母管阀门(3)之间的循环水回水母管6，通过热泵热源水入口阀门30进入热泵22，热泵22的热源水出口后管道分成两路，一路通过热泵循环水回水直通阀门24和热泵循环水回水直通管道28后与第一冷却塔I相连；另一路通过循环水主升压泵20再分成两路，一路管道通过热泵出口阀门21与在第一循环泵与第一凝汽器8之间的循环水供水母管5相连接；另一路管道通过第二热泵出口阀门23与在第一凝汽器8与第一循环水回水母管阀门3的第一循环水回水母管6相连接。循环水辅升压泵25入口接于第二循环水泵14与第二冷却塔11之间的第二循环水供水母管15上，出口通过循环水辅助升压泵出口阀门26接于循环水主升压泵20与热泵出口阀门21之间热泵循环水出口管道29上。
[0050]实施例2:热电厂循环水系统
[0051]该热电厂循环水系统由第一台机组与第二台机组组成。
[0052]该热电厂循环水系统组成如下:
[0053]第一台机组由第一冷却塔1、第一循环水泵4、第一凝汽器8、破冰管道阀门2、循环水回水母管阀门3组成，第一冷却塔I通过第一循环水泵4、循环水供水母管5与第一凝汽器8相连接，第一凝汽器8再通过循环水回水母管6、循环水回水母管阀门3与第一冷却塔I相连接；在循环水回水母管阀门3之前的循环水回水母管6通过破冰管道7、破冰管道阀门2与第一冷却塔I相连接；
[0054]第二台机组由第二冷却塔11、第二循环水泵14、第二凝汽器18、第二破冰管道阀门12、第二循环水回水母管第一阀门13组成，第二冷却塔11通过第二循环水泵14和第二循环水供水母管15与第二凝汽器18相连接，第二凝汽器18再通过第二循环水回水母管第一阀门13、第二循环水回水母管16与第二冷却塔11相连接；在第二循环水回水母管第一阀门13之前的第二循环水回水母管16通过第二破冰管道17、第二破冰管道阀门12与第二冷却塔11相连接；
[0055]第一冷却塔I通过冷却塔连通管道19与第二冷却塔11相连接；
[0056]在第一循环水泵4出口侧的循环水供水母管5通过供水母管连通阀门9与在第二循环水泵14出口侧的第二循环水供水母管15相连接；循环水回水母管6通过回水母管连通阀门10与第二循环水回水母管16相连接；
[0057]在第一凝汽器8与第一循环水回水母管阀门(3)的循环水回水母管6，通过热泵热源水入口阀门30进入热泵22，热泵22的热源水出口后管道分成两路，一路通过热泵循环水回水直通阀门24和热泵循环水回水直通管道28后与第一冷却塔I相连；另一路通过循环水主升压泵20再分成两路，一路管道通过热泵出口阀门21与在第一循环泵4与第一凝汽器8之间的循环水供水母管5相连接；另一路管道通过第二热泵出口阀门23与在第二凝汽器18与第二循环水回水母管阀门13的第二循环水回水母管16相连接。循环水辅升压泵25入口接于第二循环水泵14与第二冷却塔11之间的第二循环水供水母管上15，出口通过循环水辅助升压泵出口阀门26接于循环水主升压泵20与热泵出口阀门21之间热泵循环水出口管道29上。
【权利要求】
1.一种热电厂循环水系统，该系统由第一台机组与第二台机组组成，其特征在于该系统组成如下: 第一台机组由第一冷却塔(I)、第一循环水供水母管(5)、第一循环水泵(4)、第一凝汽器(8)、第一破冰管道阀门(2)、第一循环水回水母管阀门(3)组成，第一冷却塔(I)通过第一循环水泵(4)、第一循环水供水母管(5)与第一凝汽器(8)相连接，第一凝汽器(8)再通过循环水回水母管(6)和第一循环水回水母管阀门(3)与第一冷却塔(I)相连接，同时循环水回水母管(6)还通过破冰管道(7)、破冰管道阀门(2)与第一冷却塔(I)相连接； 第二台机组由第二冷却塔(11)、第二循环水供水母管(15)、第二循环水泵(14)、第二凝汽器(18)、第二破冰管道阀门(12)与第二循环水回水母管第一阀门(13)组成，第二冷却塔(11)通过第二循环水泵(14)和第二循环水供水母管(15)与第二凝汽器(18)相连接，第二凝汽器(18)再通过第二循环水回水母管第一阀门(13)、第二循环水回水母管(16)与第二冷却塔(11)相连接；在第二循环水回水母管第一阀门(13)后的第二循环水回水母管(16)通过第二破冰管道(17)、第二破冰管道阀门(12)与第二冷却塔(11)相连接； 第一冷却塔(I)通过冷却塔连通管道(19)与第二冷却塔(11)相连接； 在第一循环水泵(4)出口侧的循环水供水母管(5)通过供水母管连通阀门(9)与在第二循环水泵(14)出口侧的第二循环水供水母管(15)相连接；循环水回水母管(6)通过回水母管连通阀门(10)与在第二循环水回水母管第一阀门(13)前的第二循环水回水母管(16)相连接； 在第一凝汽器(8)与第一循环水回水母管阀门(3)之间的循环水回水母管(6)，通过热泵热源水入口阀门(30 )进入热泵(22 )，热泵(22 )的热源水出口后管道分成两路，一路通过热泵循环水回水直通阀门(24)和热泵循环水回水直通管道(28)后与第一冷却塔(I)相连；另一路通过循环水主升压泵(20`)再分成两路，一路管道通过热泵出口阀门(21)与在第一循环泵(4)与第一凝汽器(8)之间的循环水供水母管(5)相连接；另一路管道通过第二热泵出口阀门(23)与在第一凝汽器(8)与第一循环水回水母管阀门(3)的第一循环水回水母管(6)相连接； 循环水辅升压泵(25)入口接于第二循环水泵(14)与第二冷却塔(11)之间的第二循环水供水母管(15)上，出口通过循环水辅助升压泵出口阀门(26)接于循环水主升压泵(20)与热泵出口阀门(21)之间热泵循环水出口管道(29 )上。
2.根据权利要求1所述的热电厂循环水系统，其特征在于热泵(22)的热源水出口后管道分成两路后，一路与第一冷却塔(I)相连；另一路通过循环水主升压泵(20 )再分成两路，一路管道通过热泵出口阀门(21)与在第一循环泵(4)与第一凝汽器(8)之间的循环水供水母管(5 )相连接；另一路管道通过第二热泵出口阀门(23 )与在第二凝汽器(18 )与第二循环水回水母管阀门(13)的第二循环水回水母管(16)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的热电厂循环水系统，其特征在于所述循环水辅升压泵(25)是由I~4台泵并联组成的。
4.根据权利要求1所述的热电厂循环水系统，其特征在于所述的第一循环水泵(4)与第二循环水泵(14)分别由一台或多台台泵并联组成的。
5.根据权利要求1或2所述的热电厂循环水系统，其特征在于所述的循环水主升压泵(20)是由一台或多台压力泵并联组成的。
6.根据权利要求1或2所述的热电厂循环水系统，其特征在于所述的供水母管连通阀门(9 )、回水母管连通阀门(10 )、热泵出口阀门(21)、第二热泵出口阀门(23 )、热泵循环水回水直通阀门(24)分别由一个或多个阀门并联组成。
7.根据权利要求1或2所述的热电厂循环水系统，其特征在于该系统由多台机组组成时，任意两台机组间均按照权利要求1所述的热电厂循环水系统进行连接。
8.根据权利要求1或2所述的热电厂循环水系统，其特征在于在循环水主升压泵(20)运行时，第一循环泵 (4)的状态为运行或停用。
【文档编号】F24D3/18GK203549982SQ201320740806
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】万逵芳, 卞力律, 吴文蔚, 范国强 申请人:北京华景天润科技有限公司