一种循环水余热利用装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及循环水余热利用领域，是一种利用热泵回收循环水余热并加热凝 结水的装置。
【背景技术】
[0002] 汽轮机循环水系统是汽轮机冷端的主要组成部分，循环水在凝汽器内冷却汽轮机 排汽，在冷却塔内通过直接或间接的方式进行冷却，冷却后经循环水泵升压重新进行循环。 它的功能是将冷却水（海水）送至凝汽器去冷却汽轮机排汽，以维持凝汽器的真空，使汽水 循环得以继续。目前，循环水系统主要应用在直接水冷系统及间接空冷中。直接水冷系统 是由凝汽器、冷却塔、拦污栅、循环水泵、出口液控蝶阀、循环水供水系统等组成。其系统基 本流程为：冷却塔一循泵房前池一拦污栅一旋转滤网一循环水泵一出口电动蝶阀一供水管 路一凝汽器一回水管路一冷却塔。间接空冷系统是指汽轮机排汽以水为中间介质，将排汽 与空气之间的热交换分两次进行：一次为蒸汽与冷却水之间在凝汽器中换热；一次为冷却 水和空气在空冷塔里换热。它主要由凝汽器、冷却塔、循环水泵、循环水供水系统、循环水冷 却单元及抽真空系统等组成，其中采用表面式凝汽器的为表凝式间接空冷，采用混合式凝 汽器的为混凝式间接空冷。其系统基本流程为：冷却塔一循环水泵一出口电动蝶阀一供水 管路一凝汽器一回水管路一间接空冷冷却单元。
[0003] 汽轮机排汽所蕴含的热量经循环水带走，通过直接或间接的方式释放到环境中 去，一般300MW超临近机组，主蒸汽焓值约为3500KJ/Kg，汽轮机排汽焓值约为2400KJ/Kg， 排汽流量约为650t/h。凝结水焓值约为200-300KJ/Kg。从能源利用的角度来看，燃料燃烧 发热量中只有40%左右转变为电能，凝汽式汽轮机的排汽蕴含着50%以上的热量，但该能 量品质较低，很难被直接利用，只能通过水或空气直接排放到环境中，这不仅造成了能量的 巨大浪费，也对环境造成了极大的影响。
[0004] 为增加水在锅炉内吸热过程的平均温度，降低换热温差引起的烟损，提高整个机 组的效率，汽轮机排汽在冷端系统内冷却后，在进入锅炉前，需对其进行预加热。凝结水经 凝结水泵升压，进入抽汽回热系统，其主要包括：抽汽管道、抽汽电动门、抽汽逆止门、低压 加热器、除氧器及高压加热器、疏水管道等。该系统主要是利用汽轮机抽汽来加热凝结水及 给水。从热能法的观点看，从汽轮机抽出的部分蒸汽未能继续在汽轮机内做功，在做内功量 一定时增加了新汽耗量。
[0005] 近几年，国内电力行业开始关注和研宄汽轮机冷端系统优化，但大多数研宄机构 主要着眼于汽轮机冷端性能的监测和优化控制、凝汽器的污垢问题以、循环水二次滤网问 题、空冷凝汽器提高散热效率、提高机组真空等方面，无法最大限度的利用汽轮机排汽所蕴 含的热量。
[0006] 近年来，随着热泵技术的不断成熟及单机容量的不断增大，热泵被越来越广泛的 用在余热利用的各个领域。热泵是一种以蒸汽或燃料为驱动，将热量从低温热源向高温热 源泵送的循环系统。它由发生器01、冷凝器02、蒸发器03、吸收器04及换热器05等主要部 件及溶液泵和工质泵等辅助部分组成，如图1所示。蒸汽或燃料在发生器内释放热量Qg，加 热溴化锂稀溶液并产生冷剂蒸汽，冷剂蒸汽进入冷凝器，释放冷凝热Qc加热流经冷凝器传 热管内的热水，自身冷凝成液体后经节流阀进入蒸发器，冷剂水经工质泵喷淋到蒸发器传 热管表面，吸收流经传热管内的低温热源的热量Qe，使热源释放热量后流出机组，冷剂水吸 收热量后汽化成冷剂蒸汽，进入吸收器，被发生器浓缩后的溴化锂溶液返回吸收器后喷淋， 吸收从蒸发器过来的冷剂蒸汽，并放出吸收热Qa，加热流经吸收器传热管内的冷水。冷水 流经吸收器、冷凝器升温后，从热水出口排出。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种循环 水余热利用装置。本实用新型设计新颖、系统结构简单、改造工作量小且使用操作方便，能 有效回收循环水余热，大幅提高汽轮机发电效率，降低发电煤耗，大幅减少现有汽轮机排汽 造成的冷端损失，降低全厂补水率，减少煤炭消耗，降低有害气体排放，具有极强的节能减 排效果。
[0008] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
[0009] 一种循环水余热利用装置，包括汽轮机，及通过排汽管道与其相连的凝汽器，所述 凝汽器通过循环水泵与冷却塔相连通，通过凝结水泵与热泵相连通；所述凝汽器与冷却塔 相连通的管线上设有连通热泵的热泵进水管路和循环管路；所述汽轮机设有连通热泵的热 泵高压供汽管道，热泵高压供汽管道经热泵通过疏水管路连通至凝汽器。
[0010] 进一步地，所述热泵高压供汽管道上设置有抽汽逆止门及抽汽电动门，所述抽汽 电动门须为电动截止阀，抽汽逆止门须为快关式逆止阀。
[0011] 进一步地，所述循环水泵进口设有电动截止阀I，出口设有液控蝶阀，循环水回水 至冷却塔设有电动隔离阀。
[0012] 进一步地，所述热泵进水管路上设有进水电动阀，循环管路上设有电动阀。
[0013] 进一步地，所述凝结水泵与热泵通过凝结水进热泵管路相连通，通过凝结水出热 泵管路连通下一台加热器。
[0014] 进一步地，所述凝结水进热泵管路上设有电动截止阀II，凝结水出热泵管路上设 有电动截止阀III;在热泵进、出口管路间设有热泵凝结水旁路阀。
[0015] 进一步地，所述输水管路上设有电动截止阀IV。
[0016] 进一步地，所述热泵采用多组并列运行。
[0017] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
[0018] 1、设计新颖。该设计的主要特点是将循环水直接引入热泵，采用来自汽轮机抽汽 的高压蒸汽对热泵进行驱动，利用凝结水吸收循环水余热。
[0019] 2、系统结构简单、改造工作量小且使用操作方便。该设计在循环水回水至冷却塔 前增加电动隔离阀，将循环水回水引入热泵，循环水在热泵内放热后，进入循环水泵入口电 动截止阀后，重新参与循环。循环水可以在冷却塔与热泵之间自由、无扰切换。将凝结水由 原低压加热器引入热泵，吸收循环水热量后，进入更高一级加热器。由于凝结水在进、出热 泵管路上设计有进口电动截止阀I、出口电动截止阀II及热泵凝结水旁路阀，可根据热泵 情况方便、灵活的在加热器与热泵间切换。
[0020] 3、节能效果明显。该设计利用热泵可将低温热源向高温热源泵送热量的特性，将 循环水余热充分利用，不仅减少了汽轮机排汽的损失、更减少了原有回热系统的抽汽量，减 轻了对环境的热污染。该设计可以大幅提高汽轮机发电效率，降低发电煤耗，减少现有汽轮 机排汽造成的冷端损失，具有极强的节能减排效果。
[0021] 4、大幅降低全厂补水率。对于直接水冷机组，机组正常运行时，循环水的损失主要 由蒸发损失、风吹损失和排污损失三部分组成。当热泵投入运行后，热泵在回收循环水热量 的同时，降低了循环水的温度，减少了循环水在冷却塔中的各项损失。据估算300MW机组， 每年可节约循环水量100万吨左右。
[0022] 5、节约用煤量。煤炭在燃烧时，释放出的热量被锅炉内水吸收产生蒸汽，经管道进 入换热器，锅炉效率越高煤炭的利用率越高。热泵在投入运行后，回收了大量的热量，可减 少锅炉出力，节约大量的煤炭。据估算300MW机组，每年可节约煤炭9万吨左右。
[0023] 6、减少有害气体排放。煤炭在燃烧的过程中，会释放出大的废气，按照每吨煤排放 C022. 62吨，S028. 5kg NOx 7. 4kg计算，每年可减少C02排放21万吨，减少S02排放6吨， 减少NOx排放6吨。
[0024] 综上所述，本实用新型设计新颖、系统结构简单、改造工作量小且使用操作方便， 能有效回收循环水余热，大幅提高汽轮机发电效率，降低发电煤耗，大幅减少现有汽轮机排 汽造成的冷端损失，降低全厂补水率，减少煤炭消耗，降低有害气体排放，具有极强的节能 减排效果。
【附图说明】
[0025] 图1为热泵工作原理示意图。
[0026] 图2为本实用新型结构示意图。
[0027] 附图标记说明：1_汽轮机；2-热泵；3-热泵高压供汽管道；4-抽汽逆止门；5-抽 汽电动门；6-排汽管道；7-凝汽器；8-冷却塔；9-循环水泵；10-电动截止阀I ;11_液控蝶 阀