一种给水回热系统 |
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| 申请号 | CN202311651535.0 | 申请日 | 2023-12-05 | 公开(公告)号 | CN117704356A | 公开(公告)日 | 2024-03-15 |
| 申请人 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司; 国家电投集团河南电力有限公司开封发电分公司; | 发明人 | 尹晓东; 符朝阳; 王骐; 李辉; 孟永杰; 马可; 郜何飞; 齐广; 刘帅; 仝彦涛; 朱一飞; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 发电厂 技术领域，具体公开了一种给 水 回热系统，其高压加热器组的正常疏水管路连接除 氧 器，以及给水前置 泵 的上游。当机组处于深度调峰低负荷运行时，可以通过正常疏水管路将疏水送至给水前置泵的进口处，此时疏水的 温度 较高，通过给水前置泵可以将高品位的疏水重新回收至给水管路，减少了机组低负荷运行时的热源损失，提高了机组热效率，降低了供电 煤 耗。同时由于此时不需要切换危急疏水管路，缓解了管路切换造成的管路振动问题，危急疏水管路可以作为紧急状况下的备用疏水方案，进一步保证机组运行的安全性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种给水回热系统，其特征在于，包括给水管路，沿所述给水管路的给水方向，依次设有除氧器(100)、给水前置泵(200)、给水泵(300)和高压加热器组(400)，所述除氧器(100)承接低压加热器组(500)，所述高压加热器组(400)承接锅炉(600)，经所述低压加热器组(500)、所述高压加热器组(400)加热后的给水送至所述锅炉(600)； |
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| 说明书全文 | 一种给水回热系统技术领域背景技术[0002] 给水回热系统是火电厂热力系统中的重要组成部分，其作用是为了提升汽轮机组的循环热效率，可以有效地降低热损失，对整个火电厂的经济运行起到了关键性的作用。一般来说，给水依次经过低压加热器、除氧器和高压加热器来进行加热，而每台高压加热器的疏水结构均包括正常疏水管路和危急疏水管路两条疏水路线来保证机组安全运行。当机组正常运行时，通过正常疏水管路上的正常疏水阀门调节高压加热器的水位在正常范围内，此时高压加热器疏水采用逐级自流的方式将疏水送至除氧器，此时机组循环效率较高。当高压加热器的水位超出正常范围时，危急疏水管路上的危急疏水阀门动作，与正常疏水阀门共同调节高压加热器的水位至正常范围，此时高压加热器的疏水部分或全部流至凝汽器，由于疏水温度较高，增加了热量损失，机组循环效率下降。 [0003] 另外，随着近几年风能、太阳能等新能源的大规模发展，其在供电系统中的发电占比也越来越高。当火力发电与新能源发电共同发电时，由于新能源发电的波动性、随机性及不确定性给电网系统带来巨大的挑战，需要火电机组深挖灵活性调节潜力，积极参与电网调峰，以促进清洁能源在更大范围的消纳。例如，在火电机组在深度调峰低负荷运行过程中，高压加热器的汽室压力与除氧器内的压差变小，高压加热器正常疏水时产生汽水两相流，容易引起正常疏水管路振动，导致高压加热器无法经正常疏水管路疏至除氧器，造成高压加热器水位变高，只能通过危急疏水管路送至凝汽器，造成热源的损失，度电煤耗上升，极大的降低了机组的循环效率。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种给水回热系统，其能够避免机组低负荷运行时疏水管路振动，提高机组运行的安全性，同时减少热量损失，降低能耗。 [0005] 为达上述目的，本发明采用以下技术方案： [0006] 本发明提供一种给水回热系统，包括给水管路，沿所述给水管路的给水方向，依次设有除氧器、给水前置泵、给水泵和高压加热器组，所述除氧器承接低压加热器组，所述高压加热器组承接锅炉，经所述低压加热器组、所述高压加热器组加热后的给水送至所述锅炉； [0007] 所述高压加热器组包括正常疏水管路和危急疏水管路，所述正常疏水管路连接除氧器，以及所述给水前置泵的上游，所述危急疏水管路连接凝汽器。 [0008] 可选地，所述高压加热器组包括至少两个高压加热器，多个高压加热器之间串联连接，多个所述高压加热器之间的疏水采用逐级自流方式；和/或 [0009] 多个高压加热器之间并联连接，多个所述高压加热器之间的疏水汇集至一处后送入所述除氧器。 [0010] 可选地，所述高压加热器组包括第一高压加热器、第二高压加热器和第三高压加热器，所述第三高压加热器连接所述给水泵，所述第一高压加热器连接所述锅炉，所述给水依次流经所述第三高压加热器、所述第二高压加热器和所述第一高压加热器进行加热。 [0011] 可选地，所述第一高压加热器的疏水通过第一疏水管路连通于所述第二高压加热器，所述第二高压加热器的疏水通过第二疏水管路连通于所述第三高压加热器，所述第三高压加热器的疏水通过第三疏水管路连通于所述除氧器，所述第三高压加热器的疏水通过第四疏水管路连通于所述给水前置泵的进口，所述第一疏水管路、所述第二疏水管路、所述第三疏水管路、第四疏水管路共同组成所述正常疏水管路。 [0012] 可选地，所述第一疏水管路上设有第一疏水调节阀，所述第二疏水管路上设有第二疏水调节阀，所述第三疏水管路上设有第三疏水调节阀，所述第四疏水管路上设有第四疏水调节阀。 [0013] 可选地，所述第一高压加热器的疏水通过第五疏水管路连通于所述凝汽器，所述第二高压加热器的疏水通过第六疏水管路连通于所述凝汽器，所述第三高压加热器的疏水通过第七疏水管路连通于所述凝汽器，所述第五疏水管路、所述第六疏水管路、所述第七疏水管路共同组成所述危急疏水管路。 [0014] 可选地，所述第五疏水管路上设有第五疏水调节阀，所述第六疏水管路上设有第六疏水调节阀，所述第七疏水管路上设有第七疏水调节阀。 [0015] 可选地，所述第一高压加热器连通第一进气管路，所述第二高压加热器连通第二进气管路，所述第三高压加热器连通第三进气管路。 [0016] 可选地，所述第一进气管路上设有第一进气调节阀，所述第二进气管路上设有第二进气调节阀，所述第三进气管路上设有第三进气调节阀。 [0017] 可选地，所述低压加热器组包括至少两个低压加热器，多个低压加热器之间串联连接和/或并联连接。 [0018] 本发明的有益效果为： [0019] 本发明提供一种给水回热系统，其高压加热器组的正常疏水管路连接除氧器，以及给水前置泵的上游。当机组处于深度调峰低负荷运行时，可以通过正常疏水管路将疏水送至给水前置泵的进口处，此时疏水的温度较高，通过给水前置泵可以将高品位的疏水重新回收至给水管路，减少了机组低负荷运行时的热源损失，提高了机组热效率，降低了供电煤耗。同时由于此时不需要切换危急疏水管路，缓解了管路切换造成的管路振动问题，危急疏水管路可以作为紧急状况下的备用疏水方案，进一步保证机组运行的安全性。此外，通过将正常疏水管路与给水前置泵的进口连通，使得火力发电与新能源发电共同发电时，给水回热系统具有更深的调节潜力，满足火力发电和新能源发电组合式供电电网的调节需要，促进清洁能源在更大范围的消纳，节省燃煤。附图说明 [0020] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。 [0021] 图1为本发明实施例中提供的给水回热系统的结构示意图。 [0022] 图中： [0023] 100、除氧器；200、给水前置泵；300、给水泵；400、高压加热器组；410、第一高压加热器；411、第一疏水管路；412、第一疏水调节阀；413、第五疏水管路；414、第五疏水调节阀；415、第一进气管路；416、第一进气调节阀；420、第二高压加热器；421、第二疏水管路；422、第二疏水调节阀；423、第六疏水管路；424、第六疏水调节阀；425、第二进气管路；426、第二进气调节阀；430、第三高压加热器；431、第三疏水管路；432、第三疏水调节阀；433、第四疏水管路；434、第四疏水调节阀；435、第七疏水管路；436、第七疏水调节阀；437、第三进气管路；438、第三进气调节阀；500、低压加热器组；600、锅炉；700、凝汽器。 具体实施方式[0024] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0025] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。 [0026] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0027] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0028] 如图1所示，本实施例提供一种给水回热系统，该给水回热系统包括给水管路，沿给水管路的给水方向，依次设有除氧器100、给水前置泵200、给水泵300和高压加热器组400，除氧器100承接低压加热器组500，高压加热器组400承接锅炉600，经低压加热器组 500、高压加热器组400加热后的给水送至锅炉600。高压加热器组400包括正常疏水管路和危急疏水管路，正常疏水管路连接除氧器100，以及给水前置泵200的上游，危急疏水管路连接凝汽器700。 [0029] 当机组正常运行时，经过正常疏水管路将疏水送至除氧器100，从而保证高压加热器组400的水位在正常范围内，此时机组循环效率较高。当机组处于深度调峰低负荷运行时，可以通过正常疏水管路将疏水送至给水前置泵200的进口处，此时疏水的温度较高，通过给水前置泵200可以将高品位的疏水(即温度较高的疏水)重新回收至给水管路，以避免疏水热量损失，减少了机组低负荷运行时的热源损失，提高了机组热效率，降低了供电煤耗。同时由于此时不需要切换危急疏水管路，缓解了管路切换造成的管路振动问题，危急疏水管路可以作为紧急状况下的备用疏水方案，进一步保证机组运行的安全性。 [0030] 此外，通过将正常疏水管路与给水前置泵200的进口连通，使得火力发电与新能源发电共同发电时，给水回热系统具有更深的调节潜力。例如，在新能源发电处于高峰时，给水回热系统能够及时调整并适应低负荷运行状态，保证机组运行平稳，同时尽量回收疏水中的热量，避免造成热源损失，提高机组热效率。在新能源发电处于低峰时，给水回热系统及时调整并适应高负荷运行状态，满足火力发电和新能源发电组合式供电电网的调节需要，促进清洁能源在更大范围的消纳，节省燃煤。 [0031] 可选地，为了提高供给锅炉600的给水的温度，本实施例中高压加热器组400包括至少两个高压加热器，多个高压加热器之间串联连接或并联连接。当多个高压加热器之间串联连接时，多个高压加热器之间的疏水采用逐级自流方式。多个高压加热器之间并联连接时，多个高压加热器之间的疏水汇集至一处后送入除氧器100。当然，在一些实施例中，多个高压加热器之间也可以采用串联与并联混合的连接方式。 [0032] 示例性地，本实施例中以三个高压加热器串联连接为例进行说明。具体地，高压加热器组400包括第一高压加热器410、第二高压加热器420和第三高压加热器430，第三高压加热器430连接给水泵300，第一高压加热器410连接锅炉600，按照给水流向，给水依次流经第三高压加热器430、第二高压加热器420和第一高压加热器410进行加热。通过三个高压加热器多次对给水进行加热，保证了送入锅炉600的给水温度较高，满足需求。 [0033] 进一步地，第一高压加热器410的疏水通过第一疏水管路411连通于第二高压加热器420，第二高压加热器420的疏水通过第二疏水管路421连通于第三高压加热器430，第三高压加热器430的疏水通过第三疏水管路431连通于除氧器100，第三高压加热器430的疏水通过第四疏水管路433连通于给水前置泵200的进口，第一疏水管路411、第二疏水管路421、第三疏水管路431、第四疏水管路433共同组成正常疏水管路。 [0034] 并且第一疏水管路411上设有第一疏水调节阀412，第二疏水管路421上设有第二疏水调节阀422，第三疏水管路431上设有第三疏水调节阀432，第四疏水管路433上设有第四疏水调节阀434。当机组正常运行时，第四疏水调节阀434关闭，第一疏水调节阀412、第二疏水调节阀422和第三疏水调节阀432打开，第一高压加热器410、第二高压加热器420和第三高压加热器430的疏水逐级自流，通过第一疏水管路411、第二疏水管路421、第三疏水管路431送入除氧器100内。当机组处于低负荷运行，打开第四疏水调节阀434，使得部分疏水可以重新进入给水管路内，继续参与循环，不需要通过危急疏水管路将疏水送至凝汽器700，回收了热量，减少了机组低负荷运行时的能量损失，提高了循环效率，降低了供电煤耗。 [0035] 可选地，第一高压加热器410的疏水通过第五疏水管路413连通于凝汽器700，第二高压加热器420的疏水通过第六疏水管路423连通于凝汽器700，第三高压加热器430的疏水通过第七疏水管路435连通于凝汽器700，第五疏水管路413、第六疏水管路423、第七疏水管路435共同组成危急疏水管路。第五疏水管路413上设有第五疏水调节阀414，第六疏水管路423上设有第六疏水调节阀424，第七疏水管路435上设有第七疏水调节阀436。 [0036] 当高压加热器中的水位过高，同时打开第一疏水调节阀412、第二疏水调节阀422和第三疏水调节阀432、第四疏水调节阀434，也无法降低水位时，此时可以打开第五疏水调节阀414、第六疏水调节阀424、第七疏水调节阀436。通过危急疏水管路和正常疏水管路共同配合来调节高压加热器的水位，直至高压加热器的水位调控到正常范围，有利于保证机组平稳运行。 [0037] 可选地，本实施例中第一高压加热器410连通第一进气管路415，第二高压加热器420连通第二进气管路425，第三高压加热器430连通第三进气管路437，第一进气管路415、第二进气管路425和第三进气管路437可以分别向第一高压加热器410、第二高压加热器420和第三高压加热器430中通入高温蒸汽，以便对给水进行加热。更为优选地，第一进气管路 415上设有第一进气调节阀416，第二进气管路425上设有第二进气调节阀426，第三进气管路437上设有第三进气调节阀438。通过三个调节阀的设置，可以分别调节三个高压加热器的进气量，以便于对给水温度进行调控。同时，在高压加热器中的水位过高时，也可以适当减小三个进气调节阀的开度，以避免水位上升过快，影响机组平稳运行。 [0038] 进一步地，本实施例中，低压加热器组500也包括至少两个低压加热器，多个低压加热器之间串联连接或并联连接。当然，在一些实施例中，多个低压加热器之间也可以采用串联与并联混合的连接方式。例如，多个低压加热器之间串联时，其疏水也可采用逐级自流方式。当多个低压加热器之间并联连接时，多个低压加热器之间的疏水汇集至一处。 |
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