一种用于火力发电厂的冷端综合节能系统 |
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| 申请号 | CN201610662088.2 | 申请日 | 2016-08-12 | 公开(公告)号 | CN106152596A | 公开(公告)日 | 2016-11-23 |
| 申请人 | 程晋瑞; | 发明人 | 程晋瑞; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于火 力 发电厂 的冷端综合节能系统，主要设备包括 蒸发 器 、第一级 蒸汽 喷射器、第二级蒸汽喷射器等、第一级 管式换热器 、第二级管式换热器等。本发明采用大型 蒸发器 ，通过蒸汽喷射器抽 真空 使蒸发器内的 水 在低沸点蒸发，带走热量以降低 循环水 的 温度 ；以 凝结 水作为 冷却水 ，通过换热方式回收辅汽及循环水回水的热量至凝结水系统，进而使电厂回热效率得到提高。本发明避免了传统设计中利用 电能 获得制冷水的巨大功耗，又实现了将辅汽与循环水回水中热量回收的目的，规避了传统设计中这部分热量只能通过 冷却塔 换热造成的热量浪费，属于双向的节能环保综合利用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于火力发电厂的冷端综合节能系统，包括：以循环水作为换热介质的制冷单元，以凝结水作为冷却水源的热量回收单元；与循环水系统相接的循环水管路，与辅助蒸汽相接的动力蒸汽管路；热量回收单元的冷却水管路并联于轴封加热器的凝结水管路；其特征在于：还包括蒸发器、第一级蒸汽喷射器、第二级蒸汽喷射器、第一级管式换热器、第二级管式换热器；所述第一级蒸汽喷射器与所述蒸发器、所述动力蒸汽管路相连通；所述第一级蒸汽喷射器的出口连接在所述第一级管式换热器的汽侧入口处；所述第二级蒸汽喷射器分别与所述第一级管式换热器的汽侧出口、所述动力蒸汽管路相连通，所述第二级蒸汽喷射器的出口连接在所述第二级管式换热器的汽侧入口处；所述第二级管式换热器的汽侧出口排往大气；所述第一级管式换热器、第二级管式换热器采用凝结水作为冷却水，通过换热方式提取辅汽与循环水回水的热量，并返回凝结水系统，所述第一级管式换热器、第二级管式换热器的冷凝水回收到凝汽器热井。 |
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| 说明书全文 | 一种用于火力发电厂的冷端综合节能系统技术领域背景技术[0002] 在火力发电厂中，冷端系统作为电厂必不可少的系统之一，系统内各设备的工作状况不仅通过背压影响机组的功率，而且通过辅机电耗影响厂用电。因此，从发电厂冷端系统着手，提高机组的冷端性能，实现经济性优化运行，投入小，见效快，是电厂节能降耗、提高机组热经济性、实现效益最大化的最佳途径。 [0003] 传统设计中，轴封加热器、低加等等换热设备只是将蒸汽凝结成水回收，而蒸汽中的热量都通过冷却塔换热排除，造成了极大的能源浪费。另外，作为影响冷端系统效率的重要因素之一，冷却水温度的控制显得尤为突出。制冷水的应用能有效提高凝汽器、轴封加热器、低加等的换热效率，进而使机组的真空提高，煤耗降低。但是传统的用电能获得制冷水的方式成本过高，而且影响到整个电厂的厂用电率。如何采用一定的手段获得制冷水，成为我们研究的课题。 [0004] CN103334969A(公开日为2013年10月02日)公布了一种可使凝汽器真空度始终维持在高水平的改进型凝汽器真空系统，其采用蒸汽喷射器单独控制单个冷凝器，或控制着若干个相并联的冷凝器，将冷凝器的出口端连接在水环真空泵上，水环真空泵的出口管路上连接与其构成真空系统的汽水分离器、工作液热交换器。 [0005] 虽然上述现有技术的使用效果较好，也能够满足绝大多数客户的需要，但是无论从原理上还是应用领域上，都存在很大的提升空间：比如从现有循环水中提取热量从而使循环水温度得到降低；如何在循环水降温的同时得到大量制冷水；如何将从循环水中得到的热量用于加热凝结水，并将加热后的凝结水在不增加凝结水泵输出功率的前提下返回凝结水系统。 [0006] 将整个电厂的冷端节能从单向利用改为综合利用，使得整个机组的经济型、安全可靠性等方面得到一定的改进和优化，这正是本发明的初衷所在。 发明内容[0007] 为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明人经深入研究，提供了一种结构简单、热能回收率高、热量综合循环利用的具有优异经济性及稳定性的冷端综合节能系统。本发明通过减压蒸发方式达到制冷目的，提取热量，又能将此热量通过加热方式返回到凝结水系统，真正实现火力发电厂冷端综合节能的目的。 [0008] 本发明通过以下技术方案实现，一种用于火力发电厂的冷端综合节能系统，包括：以循环水作为换热介质的制冷单元，以凝结水作为冷却水源的热量回收单元；与循环水系统相接的循环水管路，与辅助蒸汽相接的动力蒸汽管路；热量回收单元的冷却水管路并联于轴封加热器的凝结水管路；其特征在于：还包括蒸发器、第一级蒸汽喷射器、第二级蒸汽喷射器、第一级管式换热器、第二级管式换热器；所述第一级蒸汽喷射器与所述蒸发器、所述动力蒸汽管路相连通；所述第一级蒸汽喷射器的出口连接在所述第一级管式换热器的汽侧入口处；所述第二级蒸汽喷射器分别与所述第一级管式换热器的汽侧出口、所述动力蒸汽管路相连通，所述第二级蒸汽喷射器的出口连接在所述第二级管式换热器的汽侧入口处；所述第二级管式换热器的汽侧出口排往大气；所述第一级管式换热器、第二级管式换热器采用凝结水作为冷却水，通过换热方式提取辅汽与循环水回水的热量，并返回凝结水系统，所述第一级管式换热器、第二级管式换热器的冷凝水回收到凝汽器热井。 [0009] 优选的，所述第一级管式换热器、所述第二级管式换热器的冷却水管路并联于“凝结水泵→轴封加热器→低压加热器”的管路上方，在不额外增加凝结水泵输出负载的前提下即能实现将从蒸发器中抽出的蒸汽以及动力蒸汽中的热量通过换热方式传输给凝结水，凝结水返回凝结水系统(返回位置在轴封加热器与低压加热器之间)，实现将辅汽热量全额回收的目的。 [0010] 优选的，所述蒸发器通过低压蒸发技术，将循环水回水热量回收实现电厂冷端节能改造，并且获取制冷水。 [0011] 优选的，所述第一级管式换热器和第二级管式换热器的水侧入口端均从凝结水系统截取凝结水，换热后再返回凝结水系统。 [0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下： [0013] (1)本发明通过多级蒸汽喷射器对蒸发器抽真空以降低内部水的沸点，达到使蒸发器内部的水减压蒸发，利用蒸发带走大量的热量使循环水温度得到降低，同时蒸发器内部产生大量经换热后的完成液，完成液温度很低，成为可供电厂应用的制冷水。 [0014] (2)本发明的管式换热器采用凝结水作为冷却水，凝结水通过换热的方式回收蒸汽喷射器带来的辅汽及蒸发器内的热量，再返回凝结水系统，使回热系统的回热效率得到提高，不同于传统蒸汽喷射真空系统管式换热器采用循环水或开式水作为冷却水，避免了循环水或开式水温升后再通过冷却塔冷却而导致热量的损失。 [0016] 图1为本发明的结构示意图。 [0017] 图中：1为循环水管路、2为动力蒸汽管路、3为蒸发器、4为凝结水泵、5为轴封加热器、6为低压加热器、7-1为第一级蒸汽喷射器、7-2为第二级蒸汽喷射器、8-1为第一级管式换热器、8-2为第二级管式换热器、9为排空、10-1和10-2为凝汽器热井、11为蒸发器补水、12为制冷水输出、13为凝结水管路。 具体实施方式[0018] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。 [0019] 如图1所示的用于火力发电厂的冷端综合节能系统，包括：与蒸发器3相接的循环水管路1、与辅助蒸汽相接的动力蒸汽管路2、并联于轴封加热器5的凝结水管路13、第一级蒸汽喷射器7-1、第二级蒸汽喷射器7-2、第一级管式换热器8-1、第二级管式换热器8-2、凝结水泵4、轴封加热器5和低压加热器6；第一级蒸汽喷射器7-1分别与蒸发器3、动力蒸汽管路2相连通，第一级蒸汽喷射器7-1的出口连接在第一级管式换热器8-1的汽侧入口处；第二级蒸汽喷射器7-2分别与第一级管式换热器7-1的汽侧出口、动力蒸汽管路2相连通，第二级蒸汽喷射器7-2的出口连接在第二级管式换热器8-2的汽侧入口处，第二级管式换热器8-2的汽侧出口排往大气(排空9)，第一级管式换热器8-1、第二级管式换热器8-2的冷却水管路并联于凝结水管路13(凝结水泵4→轴封加热器5→低压加热器6的管路)的上方，通过换热温升再返回凝结水系统，冷凝水回收到凝汽器热井10-1和10-2，蒸发器3内部水位过低时，可进行蒸发器补水11，蒸发器3通过减压蒸发产生大量完成液，可供制冷水输出12。 |
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