一种热电厂水冷机组双路热网水乏汽余热回收系统的制作方法

本实用新型属于电厂节能领域，具体涉及一种热电厂水冷机组双路热网水乏汽余热回收系统。

背景技术：

大型火电厂的实际热效率通常仅为40％左右，通过冷端乏汽损失的热量占了50％左右。因此回收利用汽轮机乏汽余热，降低冷端损失，在电厂节能减排领域具有推广潜力。汽轮机乏汽余热回收，关键是回收热量的用途，考虑回收热量的品位，优选应用在北方地区冬季居民集中供热。对于热电厂热网系统，热网回水温度一般在35-50℃。如果回收水冷汽轮机组乏汽余热用于供热，需要将乏汽热量传递到热网回水里面，即用乏汽去加热热网回水。由于乏汽是负压，只能采用凝汽器作为加热设备，这就要求排入凝汽器的乏汽必须高于热网回水温度，否则无法加热热网回水。

例如，热网回水温度深冷季一般50℃左右，初末寒季一般为35-45℃。如果乏汽的热量能传递进入热网水中，就得有相应的温度差、温升和传热端差。对于深冷季，假定在第一级凝汽器中热网回水温升2℃，热网凝汽器端差1℃，则汽轮机乏汽温度就需50+2+1＝53℃。此温度对应的蒸汽饱和压力14.3kpa.a。对于初末寒季，假定在第一级凝汽器中热网回水温升2℃，热网凝汽器端差1℃，则汽轮机乏汽温度就需38-48℃，此温度对应的蒸汽饱和压力6.64-11.2kpa.a。也就是说，想要回收利用汽轮机乏汽用于供热，汽轮机运行背压应该运行在6.64-15kpa.a范围内，低于这个背压，无法回收水冷机组汽轮机乏汽余热用于集中供热。

目前北方冬季水冷机组汽轮机常规运行背压，一般是4kpa.a。想要回收汽轮机乏汽余热，必须抬高背压运行。15kpa.a小于报警背压，供热汽轮机在15kpa.a背压下运行，安全是有保障的，关键是综合考虑乏汽余热回收系统、运行方式及其经济性。

国内的水冷机组，在承担集中供热的“单机数量上、装机容量上”都多于空冷机组，一台水冷机组对应于双路热网水，具有两个热网首站，并且两路热网水管路无法混合，有必要提供一种适用于水冷机组双路热网水乏汽余热回收供热的热力系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于高效回收利用火电厂汽轮机乏汽余热，提供一种热电厂乏汽余热回收供热系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种热电厂水冷机组双路热网水乏汽余热回收系统，包括汽轮机、水冷机组凝汽器、循环水系统；循环水系统接入水冷机组凝汽器；其特征在于，连接第一供热热网的第一热网回水管依次通过水冷机组凝汽器、增汽机凝汽器进行加热升温后通过热网出水管再次进入第一供热热网；连接第二供热热网的第二热网回水管通过增汽机凝汽器进行加热升温后通过热网出水管再次进入第二供热热网。

进一步地，增汽机凝汽器水侧具有第一换热管束、第二换热管束；第一热网回水管接入第一换热管束，第二热网回水管接入第二换热管束。

进一步地，水冷机组凝汽器内设有第一换热管束、第二换热管束；第一换热管束接入循环水系统；第二换热管束接入热网回水管路。

进一步地，循环水系统连接在水冷机组凝汽器与水冷塔之间。

进一步地，增汽机凝汽器采用水汽换热器，其壳侧连接增汽机的排汽出口；增汽机引射蒸汽入口通过乏汽引出系统连接至水冷机组凝汽器上开孔；增汽机的工作蒸汽入口连接汽轮机本机或邻机的中段抽汽。

进一步地，还包括第一热网加热器、第二热网加热器，第一热网回水管还接入第一热网加热器后再连接至第一供热热网，第二热网回水管还接入第二热网加热器后再连接至第二供热热网。

进一步地，第一热网加热器、第二热网加热器采用水汽换热器，其壳侧接入汽轮机本机或邻机的中段抽汽。

进一步地，第一热网回水管接入水冷机组凝汽器的进出口管路之间设置有热网水旁路。

进一步地，热网回水管接入水冷机组凝汽器的进出口管路上设置有控制阀门，热网水旁路上设置有控制阀门。

进一步地，循环水系统中设置有循环水泵。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步如下。

本实用新型在水冷汽轮机组上实施乏汽余热回收供热的热力系统，采用原汽轮机本体、回热系统、原凝汽器及其循环水系统，保留湿冷冷却塔运行，独立供热两个热网系统，增加热网水量，取得了节能减排、灵活性调峰方面的应用优势。

附图说明

图1是一种热电厂水冷机组双路热网水乏汽余热回收系统示意图；

其中1汽轮机、2凝汽器、3乏汽引出系统、4增汽机、5增汽机凝汽器、6热网水旁路、7第一热网加热器、8凝汽器循环水系统、9第一热网水系统、10水冷塔、11循环水泵、12中排蒸汽管道、13第二热网加热器、14第二热网水系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述，应当理解，此处所描述的内容仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，对于应用于乏汽回收供热的2x300mw水冷机组。包括汽轮机、水冷机组凝汽器、水冷塔。其中汽轮机排出乏汽管路接入水冷机组凝汽器，水冷机组凝汽器与水冷塔之间连接有循环水系统，循环水管路接入水冷机组凝汽器中的第一换热管束。利用来自水冷塔的外部循环水对进入水冷机组凝汽器的汽轮机排汽进行冷却凝结，凝结水进入水冷机组凝汽器底部的热井，并通过热井处安装的凝结水出水管路进入凝结水回水系统。升温后的循环水回到水冷塔进行冷却降温，循环水系统上设置有循环水泵。

利用水冷机组凝汽器、增汽机凝汽器、热网加热器构成乏汽供热系统。

乏汽供热系统接入第一热网水系统、第二热网水系统。

第一热网水系统中连接第一供热热网的热网回水管通过水冷机组凝汽器、增汽机凝汽器第一换热管束、第一热网加热器进行三级加热升温后通过热网出水管再次进入第一供热热网。

第二热网水系统中连接第二供热热网的热网回水管通过增汽机凝汽器第二换热管束、第二热网加热器进行二级加热升温后通过热网出水管再次进入第二供热热网。

增汽机凝汽器采用水汽换热器，其壳侧连接增汽机的排汽出口。在水冷机组凝汽器上开孔，利用乏汽引出系统将汽轮机乏汽引出来一部分，通过管道输送到增汽机引射蒸汽入口；

增汽机凝汽器水侧具有第一换热管束、第二换热管束。

增汽机的工作蒸汽入口连接汽轮机某中段排汽，引射蒸汽入口通过乏汽引出系统连接水冷机组凝汽器用于抽吸汽轮机乏汽。

热网加热器采用水汽换热器，其壳侧接入汽轮机某中段抽汽。

汽轮机某中段抽汽来自汽轮机本机或邻机的适用参数的蒸汽管道。

增汽机、热网加热器接入汽轮机同一中段排汽或不同中段排汽。

热网回水管通入水冷机组凝汽器中的第二换热管束，换热管内流过热网水，换热管外为汽轮机排出乏汽，利用汽轮机排出乏汽对热网回水进行第一级加热。热网回水管接入水冷机组凝汽器的进出口管路上设置有控制阀门，水冷机组凝汽器的进出口管路间设置有热网水旁路和控制阀门，按不同运行方式可切除或投入水冷机组凝汽器的第一级加热。

水冷机组凝汽器包含两个换热管束，其中第一换热管束与水冷塔、循环水系统相连接，内部过流循环冷却水，第二换热管束分别与增汽机凝汽器水侧、热网水系统相连接，内部过流热网水；

本系统运行方式为，

(a1)增汽机、热网加热器的动力蒸汽都是来自汽轮机本机或邻机的适用参数的蒸汽管道。

(a2)乏汽系统运行：在水冷机组凝汽器上开孔，利用乏汽引出系统将汽轮机乏汽引出来一部分，通过管道输送到增汽机引射蒸汽入口；增汽机排汽接入增汽机凝汽器壳侧。汽轮机排汽的另一部分，依然排入凝汽器壳侧。凝汽器凝结水系统不变。

(a3)疏水系统：增汽机凝汽器凝结水、热网加热器疏水，接入电厂已有的凝结水系统，输送凝结水至汽轮机回热系统。

(a4)循环冷却水系统：凝汽器包含两个管束，其中一个管束里流动的是循环冷却水，自成一体，独立运行，通过调节循环水流量来调节控制汽轮机背压。

(a5)第一路热网水：热网回水，进入凝汽器水侧第一级加热升温后，进入增汽机凝汽器水侧第二级加热升温，然后进入热网加热器管侧第三次加热升温，达到一定温度，送往市政网。

热网水系统运行方式一：当热网回水温度小于50℃，汽轮机背压设定为小于等于15kpa.a运行。温度t1(比如45℃)热网水(比如10000t/h)热网回水进凝汽器的一侧管束，温度升为t2(比如53℃)，再进增汽机凝汽器管侧，温度升为t3(比如63℃)；然后接入热网加热器管侧，完成全部加热过程，达到一定温度t4(比如98℃)，送往市政管网。

热网水系统运行方式二：当热网回水温度大于50℃，汽轮机背压设定为15kpa.a运行。温度t1(比如55℃)热网水(比如10000t/h)热网回水进热网水旁路，再进增汽机凝汽器管侧，温度升为t3(比如63℃)；然后接入热网加热器管侧，完成全部加热过程，达到一定温度t4(比如98℃)，送往市政管网。

第二路热网水：热网回水，进入增汽机凝汽器水侧第一级加热升温，然后进入热网加热器管侧第二次加热升温，达到一定温度，送往市政网。

热网水系统运行方式一：温度t1(比如45℃)热网水(比如3000t/h)热网回水进增汽机凝汽器管侧，温度升为t3(比如63℃)；然后接入热网加热器管侧，完成全部加热过程，达到一定温度t4(比如98℃)，送往市政管网。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的解释，并不用于限制本实用新型，尽管对本实用新型进行了详细的说明，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。