CN101832595A - 火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置 - Google Patents

Abstract

一种火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置，用于解决利用火电厂空冷机组乏汽供热问题。技术方案是：它在乏汽管路中部引出凝汽器支路，在凝汽器冷却循环水回路上设有多个供热单元，各供热单元包括换热器、换热器循环水泵、热泵机组、供热循环泵和供热用户端，凝汽器冷却循环水经换热器、冷却循环水泵、凝汽器形成冷却水闭路循环；换热器循环水经热泵机组吸热侧、换热器循环水泵、换热器形成换热水闭路循环；热用户循环水经热泵机组放热侧、供热用户端、供热循环泵构成供热水闭路循环。本发明回收汽轮机排汽汽化潜热结合热泵供热，不消耗做功蒸汽，可在用户端根据需要调整合理的供热温度，应用灵活、节能效果明显，还可提高机组效率。

Description

火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置

技术领域

本发明涉及一种节能供热技术，尤其是火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热结合热泵机组节能供热装置，属采暖供热技术领域。

背景技术

火力发电为保证工质在凝汽设备内定压放热需有一个起冷源作用的冷端装置。冷端装置一般由在真空状态下定压放热的凝汽设备和能够及时带走排气凝结潜热的冷却***组成。根据冷却***冷却介质不同，目前凝汽设备冷却方法主要有湿冷和空冷。湿冷热经济性比较好，但凝汽设备用水量大，约占电厂总耗水量的42.8％～79.5％，这对于位于缺水地区的电厂来说，将成为一个非常严重的问题。空冷利用空气直接或间接冷却汽轮机排汽，空冷机组由于其显著的节水效应，被世界各国尤以富煤缺水地区普遍采用，对减缓世界性水荒，起到举足轻重的作用。但是空冷的冷却能力低于湿冷，耗电量高，空冷机组运行背压变化幅度大，产生的乏汽压力低不易利用，通常将乏汽直接排到大气中，既污染环境，又浪费能源。针对此问题，业内人士做了大量的研究和尝试，如将空冷机组乏汽回收用于民用供暖，这无疑对空冷机组乏汽利用起到积极的推动作用。但存在的问题是：一般火电厂冬季正常工况下乏汽排气温度在45℃左右，用其直接加热采暖供热水显然是不够的，须将乏汽加压提温，而加压提温势必改变冷机组运行工况，对火电厂正常发电造成影响。

发明内容

本发明用于克服已有技术的缺陷而提供一种不改变火电厂空冷机组正常运行工况，利用热泵技术回收乏汽供热的火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置，其特别之处是：它包括汽轮机、空冷岛、乏汽管路、凝汽器、冷却循环水泵、真空泵和疏水箱，所述乏汽管路连通汽轮机和空冷岛，所述乏汽管路中部引出凝汽器支路，所述凝汽器位于该支路上，在凝汽器冷却循环水回路上设有多个供热单元，各供热单元包括换热器、换热器循环水泵、热泵机组、供热循环泵和供热用户端，凝汽器冷却循环水经换热器、冷却循环水泵、凝汽器形成冷却水闭路循环；换热器循环水经热泵机组吸热侧、换热器循环水泵、换热器形成换热水闭路循环；热用户循环水经热泵机组放热侧、供热用户端、供热循环泵构成供热水闭路循环。

上述火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置，所述凝汽器支路入口端设有真空蝶阀，凝汽器支路出口端连接疏水箱。

上述火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置，所述真空泵连通凝汽器，所述换热器为板式换热器。

上述火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置，其特征在于：所述板式换热器的冷却循环水入口和冷却循环水出口处上分别设有调节阀。

本发明针对现有火力厂空冷机组乏汽未能有效利用问题进行了改进，该装置回收汽轮机的排汽汽化潜热结合热泵供热，不消耗做功蒸汽，节能效果显著。与现有技术相比本发明主要特点如下：1.回收乏汽过程不改变空冷机组正常乏汽工况，因而在有效利用乏汽能量同时不会对火电厂正常发电造成影响；2.输送的是低温水，因此输送热损耗远远小于其同类方法；3.可在用户端根据需要调整合理的供热温度，适用范围宽，应用灵活；4.板式换热器增大循环水温差，从而大大降低循环水泵的能耗；5.循环水泵采用电厂0.6MPa抽汽驱动，更加节能、环保。经测算，以一台600MW空冷机组进行汽化潜热回收供热，其可利用热量约400MW，可满足1000万平方米的小区供热采暖，与普通集中供热对比，以冬季供暖4个月计，可节省标煤29万吨，还可节省空冷岛电耗，提高机组效率，实现很好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明示意图。

图中各标号含义如下：1. 汽轮机、2. 乏汽管路、3. 凝汽器支路、4. 真空蝶阀、5. 凝汽器、6. 空冷岛、7. 冷却循环水泵、8.、9. 调节阀、10. 换热器、11. 热泵机组、11-1. 热泵机组吸热侧、11-2. 热泵机组放热侧、12. 供热用户端、13. 供热循环泵、14. 换热器循环水泵、15. 疏水箱，16. 真空泵。

具体实施方式

本发明的改进要点是将汽轮机的乏汽引出，将回收的低品质排汽汽化潜热经热泵机组转换为较高品质的热量，提供给供热用户端，实现在不消耗做功蒸汽、不影响空冷机组运行工况的基础上，利用空冷机组乏汽节能供热的目的。

参看图1，本发明装置包括火电厂空冷机组的汽轮机1、空冷岛6、乏汽管路2和疏水箱15，及增设的凝汽器5、冷却循环水泵7、真空泵16。凝汽器5设置在由乏汽管路2上引出凝汽器支路3上。在凝汽器冷却循环水回路上，设有多个供热单元，每个供热单元根据热用户温度需求不同，设计不同类型的热泵参数，各供热单元包括换热器10、换热器循环水泵14、热泵机组11、供热循环泵13和供热用户端12。其中，凝汽器冷却循环水经换热器10内部的冷却循环水管路、冷却循环水泵7、凝汽器5形成冷却水闭路循环；换热器循环水经热泵机组吸热侧11-1、换热器循环水泵14、换热器10内部的换热器循环水管路形成换热水闭路循环；热用户循环水经热泵机组放热侧11-2、供热用户端12、供热循环泵13构成供热水闭路循环。所述换热器10为板式换热器，在各供热单元中设置换热器，一是可以根据需要拉大冷却水闭路循环的温差，降低冷却循环水泵7的电耗；二是热泵机组对提升的温度有一定的要求，通过板式换热器调节温度，可以实现热泵在最经济的工况下运行。

仍参看图1，凝汽器支路3的入口端设有真空蝶阀4，凝汽器支路出口端连接疏水箱15，当不需要提取空冷机组乏汽供热时，由真空蝶阀4切断凝汽器支路3即可。所述装置还设有连通凝汽器的真空泵16，用以抽取凝汽器中的气体杂质。

仍参看图1，以下结合所述装置运行实例对本发明的工作过程予以详述：600MW空冷机组，冬季正常工况下乏汽温度约45℃，采用真空蝶阀4将乏汽引入凝汽器支路3，乏汽通过凝汽器5将冷却循环水加热至约40℃。在冷却水闭路循环中，约40℃的冷却循环水进入换热器10内部的冷却循环水管路换热，经换热器换热的冷却循环水进入冷却循环水泵7的温度约20℃，因拉大冷却水闭路循环的温差，故可降低冷却循环水泵7的电耗；在换热水闭路循环中，换热器循环水经换热器10内部的换热器循环水管路换热后出口温度约35℃，然后进入热泵机组吸热侧11-1，提取热量后温度降低约20℃；在供热水闭路循环中，热泵机组放热侧11-2放出热量，根据用户需求(地暖或普通水暖)将热用户循环水提升至45-70℃，由供热循环泵13泵入供热用户端为用户供热，供热用户端出水为30-60℃。冷却循环水泵7采用电厂0.6MPa抽汽驱动，更加节能、环保。凝汽器5的凝结水经疏水箱15进入凝结水处理装置。上述运行过程利用热量约400MW，可满足1000万平方米的小区供热采暖，与集中供热对比，以冬季供暖4个月计，可节省标煤29万吨，还可节省空冷岛电耗，提高机组效率。

Claims (4)

1.一种火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置，其特征在于：它包括汽轮机(1)、空冷岛(6)、乏汽管路(2)、凝汽器(5)、冷却循环水泵(7)、真空泵(16)和疏水箱(15)，所述乏汽管路连通汽轮机和空冷岛，所述乏汽管路中部引出凝汽器支路(3)，所述凝汽器(5)位于该支路上，在凝汽器冷却循环水回路上设有多个供热单元，各供热单元包括换热器(10)、换热器循环水泵(14)、热泵机组(11)、供热循环泵(13)和供热用户端(12)，凝汽器冷却循环水经换热器(10)、冷却循环水泵(7)、凝汽器(5)形成冷却水闭路循环；换热器循环水经热泵机组吸热侧(11-1)、换热器循环水泵(14)、换热器(10)形成换热水闭路循环；热用户循环水经热泵机组放热侧(11-2)、供热用户端(12)、供热循环泵(13)构成供热水闭路循环。

2.根据权利要求1所述的火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置，其特征在于：所述凝汽器支路(3)入口端设有真空蝶阀(4)，凝汽器支路出口端连接疏水箱(15)。

3.根据权利要求2所述的火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置，其特征在于：所述真空泵(16)连通凝汽器，所述换热器(10)为板式换热器。

4.根据权利要求1或2或3所述的火电厂空冷机组回收排汽汽化潜热供热装置，其特征在于：所述板式换热器的冷却循环水入口和冷却循环水出口处上分别设有调节阀(8、9)。

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