一种利用直接空冷机组乏汽余热的化学补水系统的制作方法

技术领域：

本实用新型属于汽轮机领域，具体涉及一种利用直接空冷机组乏汽余热的化学补水系统。

背景技术：
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我国水资源从地区分布来看，呈现东多西少，南多北少的局面，为了缓解西北地区水资源匮乏的问题，目前西北地区大多数发电机组都采用直接空冷技术，这一技术推广后在一定程度上缓解了热力发电厂与国民经济其他部门争夺水资源的矛盾。直接空冷机组在发电过程中，做完功的乏汽在空冷岛中冷却，大量热量被环境带走，这部分热量是发电机组最大的能量损失。伴随着国家节能减排政策的逐步强化，为了减少这一部分冷源损失，越来越多的电厂开始对外供热，并且通过一系列技术措施回收这一部分冷源损失的热量，从而提高机组的整体循环效率。

目前发电机组的工业供热一般都采用不回收方式，当供热量较大时，其对应的化学补水量也会相应增大。在实际运行当中，常用的化学补水方式有两种，一种是将化学补输入凝汽器，另一种是将化学补水输入除氧器。补水通过除氧器进入热力系统能够达到良好的除氧效果，但是从能量利用的角度分析，温度较低的除盐水进入除氧器后需要增加进入除氧器的蒸汽量，进而使得汽轮机中能够用来做功的蒸汽量减少，导致汽轮机做功能力下降，因此温度较低的补水通过凝汽器进入热力系统具有更好的经济效益，这也是目前大多数机组将化学补水直接补入凝汽器的原因。但是当化学补水量较大时，凝结水温度会低于排汽压力对应的饱和温度，出现过冷度，且随着化学补水量的增加，过冷度逐渐增大，一定程度上降低了机组的经济性。

如果能够利用做完功的乏汽热量加热机组的化学补水，使得化学补水的温度提升，让这一部分热量重新通过除氧器进入热力系统，那么将会直接提高机组的经济效益。

技术实现要素：
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为解决现有技术中的问题，本实用新型提出一种利用直接空冷机组乏汽余热的化学补水系统，该系统利用进入空冷岛的乏汽余热，采用逐渐加热的方式加热低温的化学补水，然后将加热后的高温化学补水直接补入除氧器。本实用新型的技术方案如下：

一种利用直接空冷机组乏汽余热的化学补水系统，汽轮机低压缸乏汽经排汽装置进入空冷岛，还包括混合式凝汽器、疏水冷却器、吸收式热泵、补水加热器和除氧器；

所述排汽装置和空冷岛之间设有抽汽口，低压缸乏汽由抽汽口经乏汽管路分两路，一路进入混合式凝汽器，另一路作为低温热源连接在吸收式热泵的低温热源侧，换热后进入混合式凝汽器；

化学补水在混合式凝汽器中与乏汽混合升温后，由补水管路依次经补水泵、疏水冷却器水侧、吸收式热泵水侧、补水加热器水侧升温后补入除氧器；

汽轮机抽汽经驱动蒸汽管路分两路，一路连接在吸收式热泵驱动蒸汽侧，另一路连接补水加热器汽侧，两路抽汽换热后汇成一路作为热源连接疏水冷却器汽侧，再由疏水冷却器汽侧出口经疏水泵连接至吸收式热泵水侧入口；

化学补水在混合式凝汽器中与低压缸乏汽混合进行第一级加热、经疏水冷却器水侧进行第二级加热、经吸收式热泵水侧进行第三级加热，再经补水加热器水侧进行第四级加热后补入除氧器。

优选地，所述汽轮机抽汽为汽轮机第五段抽汽。

优选地，所述空冷岛设有若干组。

优选地，所述排汽装置经隔离阀与空冷岛连接。

优选地，所述疏水冷却器为表面式换热器。

优选地，所述化学补水在混合式凝汽器中采用喷淋方式与乏汽混合。

优选地，所述吸收式热泵为溴化锂吸收式热泵。

优选地，所述补水加热器为表面式加热器。

优选地，所述除氧器为热力除氧器。

优选地，所述补水泵出口的补水压力高于除氧器压力。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：

本实用新型的利用直接空冷机组乏汽余热的化学补水系统，能够回收直接空冷机组的乏汽余热，将这一部分热量重新回收至热力系统，提高机组的经济性。

本实用新型的化学补水系统避免了大量的化学补水补入凝汽器所带来的过冷度较大问题，该系统较常规补水系统更为经济。

本实用新型的化学补水系统采用逐级加热的方式，更加符合能量的梯级利用原则。同时高温化学补水通过除氧器进入热力系统能够达到良好的除氧效果，从而避免凝结水溶氧超标的问题，有效的避免了汽轮机凝结水系统等相关设备的腐蚀。

附图说明：

图1为本发明的系统结构示意图；

其中，1-高中压缸；2-低压缸；3-发电机；4-排汽装置；5-空冷岛；6-乏汽管路；7-驱动蒸汽管路；8-混合式凝汽器；9-吸收式热泵；10-补水加热器；11-除氧器；12-补水泵；13-蒸汽疏水管路；14-疏水冷却器；15-疏水泵；16-补水管路。

具体实施方式：

实施例一：

本实施例的一种利用直接空冷机组乏汽余热的化学补水系统，如图1所示，该机组包括高中压缸1、低压缸2、发电机3、排汽装置4和四组空冷岛5；汽轮机低压缸乏汽经排汽装置4和隔离阀进入空冷岛5，本实施例的化学补水系统利用进入空冷岛5的部分乏汽余热，采用逐渐加热的方式加热低温的化学补水，然后将高温的化学补水直接补入除氧器11，包括混合式凝汽器8、疏水冷却器14、吸收式热泵9、补水加热器10和除氧器11、

排汽装置4和空冷岛5之间设有抽汽口，低压缸乏汽进入空冷岛5之前，部分乏汽由抽汽口经乏汽管路6分两路，一路进入混合式凝汽器8，另一路作为低温热源连接在吸收式热泵9的低温热源侧，换热后热量被提取乏汽凝结成水进入混合式凝汽器8；本实施例中化学补水在混合式凝汽器8中采用喷淋方式与乏汽混合。由于混合式凝汽器8的出口凝结水温没有端差，因此可以将化学补水加热到乏汽压力对应的饱和水温度，较表面式凝汽器的加热温度更高。

化学补水在混合式凝汽器8中与乏汽混合升温后，由补水管路依次经补水泵、疏水冷却器水侧、吸收式热泵水侧、补水加热器水侧升温后补入除氧器11；

汽轮机抽汽经驱动蒸汽管路7分两路，一路作为驱动蒸汽连接在吸收式热泵驱动蒸汽侧，另一路作为高温热源连接补水加热器汽侧，两路抽汽分别经吸收式热泵9和补水加热器10换热后汇成一路作为热源经蒸汽疏水管路13连接疏水冷却器汽侧，再由疏水冷却器汽侧出口经疏水泵15连接至吸收式热泵水侧入口；

化学补水在混合式凝汽器8经喷淋后与引入的乏汽充分混合，吸收乏汽凝结时产生汽化潜热，化学补水与低压缸乏汽混合进行第一级加热，通过补水泵12打入疏水冷却器水侧，进入疏水冷却器14后对高温的疏水进行进一步冷却，同时吸收部分疏水的热量。

疏水冷却器水侧化学补水与疏水冷却器汽侧汽轮机抽汽热交换，进行第二级加热。

汽轮机抽汽经疏水泵15与疏水冷却器水侧出水共同接至吸收式热泵水侧入口，进入吸收式热泵水侧进行第三级加热。

经第一、第二和第三级加热的化学补水温度仍然低于进入除氧器11的凝结水温度，此时通过补水加热器10进行第四级加热，进一步加热化学补水，使得其温度与进入除氧器11的凝结水温度一致后进入除氧器11。

实施例二：

本实施例的进一步设计在于：本实施例中汽轮机抽汽为汽轮机第五段抽汽。本实用新型的化学补水系统将化学补水最终加热到和进入除氧器的凝结水相同的温度，这样就可以不增加进入除氧器的蒸汽量。进入除氧器的蒸汽品质较五段抽汽的蒸汽品质高，因此采用第五段抽汽进行第四级加热相对于将第三级加热的化学补水直接输入除氧器，通过增加进入除氧器的蒸汽量来加热化学补水更为经济。

实施例三：

本实施例的进一步设计在于：本实施例中疏水冷却器为表面式换热器，吸收式热泵为溴化锂吸收式热泵，补水加热器为表面式加热器，除氧器为热力除氧器，补水泵出口的补水压力高于除氧器压力。