直接空冷机组余热锅炉连续排污水回收利用装置的制作方法

本实用新型属于清洁生产与循环经济技术领域，尤其涉及一种直接空冷机组余热锅炉连续排污水回收利用装置。

背景技术：

余热锅炉运行过程中，锅炉内的高温含盐软化水不断蒸发浓缩，给水带入锅内的杂质，只有很少一部分会被饱和蒸汽带走，而绝大部分都留在锅炉水中。随着运行时间的延长，锅炉水中的杂质将会不断地增多，当锅炉水中的含盐量或含硅量超过容许数值时，就会导致蒸汽品质不良，因此为了使锅炉水质保持在容许值以下，在锅炉运行中，必须经常排放一部分锅炉水，这一过程称之为锅炉排污水。

锅炉排污方式有连续排污与定期排污两种：连续排污是连续地从汽包中排放锅炉水以降低锅炉水中的含盐量和含硅量，定期排污作为连续排污的补充，从锅炉水循环系统最低点排出部分锅炉水，定期排污每次排放时间很短，间隔时间较长。锅炉排污水为锅炉额定压力下的饱和水，水温达350℃，带有极大的热能，经排污扩容器闪蒸后水温仍达约150℃，同时由于锅炉补给水为除盐水，锅炉排污水水质通常也较好，因此锅炉排污水为高温清洁排水，具有很高的回收利用价值。目前主要的回用方法是经过降温后作为锅炉补给水处理系统原水、循环水补水或其它用途。而在干旱缺水地区，凝汽器通常采用直接空冷凝汽器，无开式循环冷却水，因此对于直接空冷燃气（油）联合循环电厂，锅炉排污水的利用途径有限，加之在高温地区，锅炉排污水的降温较为困难，使其难于被直接回收利用。

目前主要的锅炉排污水回收技术主要是针对燃煤电厂或采用开式循环冷却水的电厂，其降温方法为采用直接加入循环冷却水降温后回收于循环冷却水系统复用（如：发明专利CN105546511A一种锅炉排污系统排污水回收利用的装置及其排污流程）,或采用燃煤电厂二次风机冷风作为冷却源对锅炉排污水进行冷却（如：实用新型专利CN205897099U一种锅炉连续排污水回收利用系统），以上方法和装置适用于采用开式循环冷却水系统的燃煤电厂，对于采用直接空冷机组的余热锅炉电厂则无法使用。

技术实现要素：

在实用新型专利：一种锅炉汽包连续排污水热量回收系统（CN205535749U）中，提出采用表面式换热器作为锅炉连续排污水降温设备，其冷却水采用凝结水泵出水，通过温度较低的凝结水对锅炉连续排污水进行换热降温，回收了锅炉排污水的热能，经降温后的锅炉连续排污水排入定排扩容器，该系统虽回收了锅炉连续排污水的热量，但由于凝结水水温较高，无法将150℃连续排污水温度降低至可直接回用的温度，因此该系统只达到了回收热量的目的，而锅炉排污水则无法回收利用。

为解决锅炉排污水回用过程中的上述问题，本实用新型提出了一种尤其适用于高温干旱地区，凝汽方式采用直接空冷的余热锅炉排污水的连续稳定回收工艺，采用双级换热方式结合掺凉水工艺。

本实用新型具体采用的技术方案是：

一种直接空冷机组余热锅炉连续排污水回收利用装置，其特征在于，包括：依次连接的余热锅炉汽包、连续排污扩容器、双级换热器、机组排水槽、回收水泵和过滤器；所述余热锅炉汽包和连续排污扩容器之间的连接管道上，以及连续排污扩容器和所述双级换热器之间的连接管道上均设置有排污阀；所述双级换热器为串联的两级板式换热器，第一级板式换热器连接凝结水系统，第二级板式换热器连接闭式冷却水系统；所述双级换热器和机组排水槽之间的管道上设有掺凉水接口。

优选地，所述余热锅炉汽包和连续排污扩容器之间的连接管道上设置有串联的第一排污阀和第二排污阀；所述连续排污扩容器和所述双级换热器之间的连接管道上设置有串联的第三排污阀、第四排污阀和第五排污阀；所述连续排污扩容器和所述双级换热器之间的连接管道接入连续排污扩容器的底部。

优选地，所述第一级板式换热器的第一冷却水进口和第一冷却水出口，分别通过管道与轴封加热器前的凝结水管和轴封加热器后的凝结水管连接；所述第二级板式换热器的第二冷却水进口和第二冷却水出口，通过管道与闭式冷却水系统连接。

优选地，所述掺凉水接口设置在机组排水槽的入口管道处。

优选地，所述回收水泵设置在机组排水槽内，所述回收水泵通过管道连接过滤器。

本实用新型装置结构紧凑、效率高、节能环保，可充分回收余热锅炉连续排污水的高温热能，同时直接全部回收锅炉连续排污水，达到热能及水资源复用的双重效益。

本实用新型采用双级换热器结构，采用凝结水作为首级换热冷却水，闭式冷却水作为二级换热冷却水对锅炉排污水进行冷却至55℃左右，再掺凉水将排污水水温降至可直接回收利用的40℃。从而实现余热锅炉连续排污水及其热能的回收利用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：

图1为本实用新型实施例整体系统结构示意图；

图中：1-余热锅炉汽包；2-连续排污扩容器；3-双级换热器；4-机组排水槽；5-回收水泵；6-过滤器；11-第一排污阀；12-第二排污阀；13-第三排污阀；14-第四排污阀；15-第五排污阀；16-热水进口；17-第一冷却水进口；18-第一冷却水出口；19-第二冷却水进口；110-第二冷却水出口；112-冷水出口。

具体实施方式

为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：

如图1所示，本实施例装置包括：依次连接的余热锅炉汽包1、连续排污扩容器2、双级换热器3、机组排水槽4和过滤器6；余热锅炉汽包1和连续排污扩容器2之间的连接管道上，以及连续排污扩容器2和双级换热器3之间的连接管道上均设置有排污阀；双级换热器3为串联的两级板式换热器，第一级板式换热器冷却水连接自轴封加热器前的凝结水管道，换热后冷却水接回至轴封加热器后凝结水管道；第二级板式换热器冷却水连接闭式冷却水系统；双级换热器3和机组排水槽4之间的管道上设有掺凉水接口，掺凉水接口设置在机组排水槽4的入口管道处。

其中，机组排水槽4内设置有回收水泵5，回收水泵5通过管道连接过滤器6。

余热锅炉汽包1和连续排污扩容器2之间的连接管道上设置有串联的第一排污阀11和第二排污阀12；连续排污扩容器2和双级换热器3之间的连接管道上设置有串联的第三排污阀13、第四排污阀14和第五排污阀15；连续排污扩容器2和双级换热器3之间的连接管道接入连续排污扩容器2的底部。

第一级板式换热器的第一冷却水进口17和第一冷却水出口18，分别通过管道与轴封加热器前的凝结水管和轴封加热器后的凝结水管连接；第二级板式换热器的第二冷却水进口19和第二冷却水出口110，通过管道与闭式冷却水系统连接。

此外，在本实施例对应的完整系统当中，双级换热器3的冷水出口112还连接至定排扩容器，由于该连接关系与本实施例装置的主要发明目的没有关联，因此不作赘述。

在本实施例装置的使用过程中，余热锅炉在正常运行时，为保证汽水质量符合规定标准，须通过排污管将余热锅炉汽包1内浓缩的炉水部分排出，并通过第一排污阀11和第二排污阀12调节排污水量，锅炉连续排污水通过排污管接入连续排污扩容器2内，污水在连续排污扩容器2内通过降压闪蒸，部分污水发生汽化成为蒸汽，通过排汽管引至低压汽包除氧器内回收，剩余的高温排污水收集在连续排污扩容器2底部。

连续排污扩容器2收集的排污水，经底部排污管引至双级换热器3的热水进口16，并通过第三排污阀13、第四排污阀14和第五排污阀15调节排污水流量。

双级换热器3的首级冷却水为凝结水，从轴封加热器前的凝结水主管道上引出部分凝结水作为首级冷却水，将其接至双级换热器3第一冷却水进口17进入换热器内与高温排污水进行换热降温，回收排污水高温热能后再从第一冷却水出口18流出返回至轴封加热器后的凝结水主管道；经首级冷却后锅炉排污水水温从150℃降至85℃左右，通过首级凝结水与高温锅炉排污水换热可以达到回收锅炉连续排污水的热能以及降温效果。

双级换热器3的二级冷却水为闭式冷却水，冷端闭式冷却水从双级换热器3的第二冷却水进口19进入换热器内与高温排污水进行换热降温，再从第二冷却水出口110流出返回闭式冷却水系统，达到进一步降温目的。

经二级冷却后锅炉排污水水温从85℃将至55℃，冷却后的排污水经双级冷却器的冷水出口112排出接至机组排水槽4，并在机组排水槽4入口管道处引入掺凉水，通过与掺凉水混合，将排污水水温降至40℃，通过掺凉水与锅炉排污水混合使混合后的锅炉排污水水温达到可直接回用的温度。

降温后的锅炉排污水通过设置在机组排水槽4内的回收水泵5提升至袋式过滤器6进行过滤处理，去除可能存在的悬浮物后排至化学原水池作为除盐水处理系统的原水而得到复用。

为更好地理解本实施例，提供以下术语解释：

空冷机组：以空气作为冷却介质，使汽轮机的排汽直接冷却凝结成水的发电机组。

连续排污扩容器：是与锅炉的连续排污口连接的，用来将锅炉的连续排污减压扩容，排污水在连续排污膨胀器内绝热膨胀分离为二次蒸汽和废热水，并在膨胀器内经扩容、降压、热量交换，然后排放，二次蒸汽由专门的管道引出，废热水通过浮球液位阀或溢流调节阀排出，热能可以得到回收再利用。

闭式冷却水系统：为辅机设备提供换热冷却水的一种闭式循环冷却水系统，采用除盐水充当冷却水，吸收换热设备热量，升高温度后，进入翅片式空冷器内，被管外的空气冷却（环境温度较高时通过喷淋减温，确保闭式冷却水冷端温度），降温后由闭式循环水泵加压至工艺换热设备。冷却水在闭式循环系统中循环使用，不与外界空气接触，完成吸热和放热的热量传递过程。因为闭式循环除盐水水质稳定，基本不损耗，仅因系统设备跑冒滴漏损失而补充少量除盐水。

凝结水系统：汽轮机排汽至凝汽器中冷凝的凝结水经凝结水泵抽出、升压，再经化学水精处理、轴封加热器、低压加热器输送至除氧器的管道系统构成凝结水系统。

本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的直接空冷机组余热锅炉连续排污水回收利用装置，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。