CN113958856A - 一种并联热网疏水*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种并联热网疏水***，包括并联的热泵疏水组件、热网加热器疏水组件、凝结水管道组件以及控制组件。热泵疏水组件与热网加热器疏水组件的入口端与热网供热抽汽源连接，出口端均与凝结水管道组件连接，凝结水管道组件的另一端与主机凝结***连接。热泵疏水组件以及热网加热器疏水组件内产生的疏水均通过凝结水管道组件汇集到主机凝结***内，简化了疏水***，降低了疏水***中管材的消耗。热泵疏水组件和热网加热器疏水组件均包括调节结构，在控制组件的作用下，通过调节结构能够分别使热泵疏水组件与热网加热器疏水组件出口处的疏水压力相匹配，保证全部的疏水都能够顺利通过凝结水管道组件回收到主机凝结***中。

Description

一种并联热网疏水***
技术领域
本发明属于热电联产机组抽汽供热技术领域，具体涉及一种并联热网疏水***。
背景技术
热网通过设备及管道将热能传输到用户。在热能传输过程中，蒸汽换热过程中释放汽化潜热而产生的凝结水，称为疏水。随着城市供热的不断发展，300MW及以上火电厂纯凝机组逐渐开始改供热机组。因此蒸汽加热热网循环水后变为疏水后，疏水***的建设也至关重要。
传统热电厂一般通过增设热网加热器，用供热抽汽加热热网水来实现对外供热。蒸汽通过热网加热器加热热网循环水对外供热，蒸汽放热以后凝结成热网疏水，通过疏水***回到主机凝结水***。随着供热需求的提高，以及节能减排要求的提高，目前已经逐步推出一系列节能减排的措施，如在热电厂增设热泵机组，用蒸汽驱动热泵机组回收乏汽余热，经加热后的热网水再进入热网加热器继续换热。同样地，热泵机组产生的疏水也通过疏水***回收至主机凝结水***。
通过上述内容可知，现有技术针对热网加热器以及热泵机组分别进行疏水***的设计以回收疏水，没有考虑热网加热器和热泵疏水***并联时，疏水***的回收问题，存在着管路复杂，管材耗材大，造价高的问题。因此，需要提供一种***简单，耗材与造价更低的疏水***。
发明内容
(一)要解决的技术问题
蒸汽冷凝后产生的疏水需要回收到热电厂的主机凝结***中，然而疏水***与热电厂主凝结***的距离往往很远，因此需要很长的管道组件才能使疏水从疏水***的出口回到主机凝结***。现有技术在热电厂的热网加热器的基础上增设热泵机组，并且分别针对热网加热器以及热泵机组进行疏水***的设计，因此热网加热器以及热泵机组的疏水***中都包括很长距离的凝结水管道组件，导致管材的消耗量巨大，造价较高。
本发明预期通过对热网加热器和热泵机组的选型，来实现疏水***温度的匹配，进而实现疏水***的合并，即热泵组件以及热网加热器中产生的疏水能够通过同一凝结水管道组件回收至主机凝结***，相比现有技术，将冷凝水管道组件简化，以降低管道组件的耗材和造价。
另外，本发明的技术人员在实际探究过程中还发现，如果将热网加热器疏水***和热泵机组疏水***的凝结水管道组件合并为一组，还存在热泵机组以及热网加热器流向凝结水管道组件的疏水压力不匹配导致某一疏水***中的疏水无法排向凝结水管道组件的问题。针对该压差不平衡的问题，本发明预期通过调节结构调节热泵机组以及热网加热器流向凝结水管道组件的疏水的压力，将两道疏水的压力相匹配，以保证全部的疏水都能够通过凝结水管道组件回收到主机凝结***中。
另外，当多个热网加热器并联时，各个热网加热器内的疏水水位可能差别较大，导致热网加热器出口处以及热网疏水泵进口处的疏水压力不匹配，进而导致热网疏水泵运行压力不稳定，影响热网疏水泵的安全运行。本发明预期通过在疏水泵入口母管上设置关断阀，使并联的多台热网加热器内产生的疏水在水泵入口隔开，水泵出口通过疏水泵变频调节，使各水泵出口压力一致，保证了由于水泵入口压力不平衡导致的水泵运行的不稳定。
另外，本发明还预期通过在加热器入口加装调节阀，来调节进入加热器的蒸汽量，进而分配进入热泵机组的蒸汽量，来实现两并联的热泵疏水组件和热网加热器蒸汽疏水组件的流量分配。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种并联热网疏水***，包括热泵疏水组件、热网加热器疏水组件、凝结水管道组件以及控制组件；
所述热泵疏水组件与所述热网加热器疏水组件并联；所述热泵疏水组件与所述热网加热器疏水组件的入口端与热网供热抽汽源连接，所述热泵疏水组件与所述热网加热器疏水组件的出口端均与所述凝结水管道组件连接，所述凝结水管道组件的另一端与主机凝结***连接；
所述热泵疏水组件内产生的疏水以及所述热网加热器疏水组件内产生的疏水均通过所述凝结水管道组件汇集到所述主机凝结***内；
所述热泵疏水组件包括第一调节结构，所述热网加热器疏水组件包括第二调节结构，所述第一调节结构和所述第二调节结构分别调节所述热泵疏水组件出口处的疏水压力与所述热网加热器疏水组件出口处的疏水压力，使所述热泵疏水组件出口处的疏水与所述热网加热器疏水组件出口处的疏水流向所述凝结水管道组件；
所述控制组件包括传感器及控制器，所述传感器检测所述热泵疏水组件以及所述热网加热器疏水组件出口处的疏水压力，并将疏水压力反馈至所述控制器，所述控制器控制所述第一调节结构和/或述第二调节结构调节所述热泵疏水组件出口处的疏水压力和/或所述热网加热器疏水组件出口处的疏水压力。
如上所述的并联热网疏水***，优选地，所述热泵疏水组件中的第一调节结构为凝结水泵，所述凝结水泵为变频水泵；
所述热泵疏水组件还包括减温器、热泵机组、凝结水箱以及第一管体组件；
所述减温器、所述热泵机组、所述凝结水箱以及所述凝结水泵通过所述第一管体组件依次连接；
所述热泵机组内产生的疏水通过所述凝结水箱到达所述凝结水泵，再由所述凝结水泵通过所述第一管体组件泵入所述凝结水管道组件。
如上所述的并联热网疏水***，优选地，所述第一管体组件包括第一驱动蒸汽管道、第二驱动蒸汽管道、第一热泵机组疏水管路、第二热泵机组疏水管路以及第三热泵机组疏水管路；
所述第一驱动蒸汽管道的两端分别和热网供热抽汽源以及所述减温器连接，所述第二驱动蒸汽管道的两端分别与所述减温器的另一端以及热泵机组的入口连接，所述第一热泵机组疏水管路的两端分别和所述热泵机组的出口以及所述凝结水箱的入口连接，所述第二热泵机组疏水管路的两端分别和凝结水箱的出口以及凝结水泵的入口连接，所述第三热泵机组疏水管路的两端分别和凝结水泵的出口以及所述凝结水管道组件的入口连接。
如上所述的并联热网疏水***，优选地，所述热网加热器疏水组件中的第二调节结构为热网疏水泵，所述热网疏水泵为变频水泵；
所述热网加热器疏水组件还包括热网加热器以及第二管体组件；
所述热网加热器、所述热网疏水泵通过所述第二管体组件依次连接；
所述热网加热器内产生的疏水由所述热网疏水泵通过所述第二管体组件泵入所述凝结水管道组件。
如上所述的并联热网疏水***，优选地，所述第二管体组件包括加热蒸汽管路、第一热网加热器疏水管路以及第二热网加热器疏水管路；
所述加热蒸汽管路的两端分别和热网供热抽汽源以及所述热网加热器的入口连接，所述第一热网加热器疏水管路的两端分别和所述热网加热器的出口以及所述热网疏水泵的入口连接，所述第二热网加热器疏水管路的两端分别和所述热网疏水泵的出口以及所述凝结水管道组件的入口连接。
如上所述的并联热网疏水***，优选地，所述热网加热器疏水组件还包括设置在所述第一热网加热器疏水管路上的疏水管路关断阀。
如上所述的并联热网疏水***，优选地，所述热网加热器疏水组件中，包括2台热网加热器、3台热网疏水泵，其中2台热网疏水泵运行，1台热网疏水泵为公共备用。
如上所述的并联热网疏水***，优选地，所述加热蒸汽管路上设置调节阀，所述调节阀用于调节进入所述热网加热器内的蒸汽量。
如上所述的并联热网疏水***，优选地，所述热泵疏水组件出口处的疏水温度与所述热网加热器疏水组件出口处的疏水温度一致。
如上所述的并联热网疏水***，优选地，所述热网加热器为管式热网加热器，所述热泵为吸收式热泵。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明的并联热网疏水***，将热泵疏水组件与热网加热器疏水组件设置为并联关系，并且热泵疏水组件与热网加热器疏水组件的出口端与同一组凝结水管道组件连接，使得热泵疏水组件和所述热网加热器疏水组件内产生的疏水均通过一组凝结水管道组件汇集到所述主机凝结***内，实现了管材的合并，将凝结水管道组件简化，优化了疏水***，能够降低疏水***中管材的消耗，降低制造成本。
另外，针对热泵机组以及热网加热器流向凝结水管道组件的疏水压力不平衡导致导致某一疏水***中的疏水无法排向凝结水管道组件的问题，本发明通过热泵疏水组件与热网加热器疏水组件中的调节结构调节热泵机组以及热网加热器流向凝结水管道组件的疏水的压力，能够灵活地将两道疏水的压力调节为相匹配，保证全部的疏水都能够顺利通过凝结水管道组件回收到主机凝结***中。
此外，本发明还通过在疏水泵入口母管上设置关断阀，使并联的多台热网加热器内产生的疏水在水泵入口隔开，水泵出口通过疏水泵变频调节，使各水泵出口压力一致，保证了由于水泵入口压力不平衡导致的水泵运行的不稳定。
进一步地，本发明在加热器入口加装调节阀以调节进入加热器的蒸汽量，进而分配进入热泵机组的蒸汽量，来实现两并联的热泵疏水组件和热网加热器蒸汽疏水组件的流量分配。
附图说明
图1为本发明中并联热网疏水***的整体结构示意图。
【附图标记说明】
1：减温器；2：热泵机组；3：凝结水箱；4：凝结水泵；5：热网加热器；6：热网疏水泵；7：调节阀；8：疏水管路关断阀；9：凝结水管道组件；10：主机凝结***；11：热网供热抽汽源；
a1：第一驱动蒸汽管道；a2：第二驱动蒸汽管道；
b1：第一热泵机组疏水管路；b2：第二热泵机组疏水管路；b3：第三热泵机组疏水管路；
c1；第一热网加热器疏水管路；c2：第二热网加热器疏水管路；
d1：加热蒸汽管路。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种并联热网疏水***，包括热泵疏水组件、热网加热器疏水组件、凝结水管道组件9以及控制组件。
本实施例中，热泵疏水组件与热网加热器疏水组件并联。具体地，热泵疏水组件与热网加热器疏水组件的入口端与热网供热抽汽源11连接，热网供热抽汽源11内的蒸汽能够通入热泵疏水组件以及热网加热器疏水组件并在该两组组件中形成疏水。热网供热抽汽源11包括一道或者多道供热抽汽。热泵疏水组件与热网加热器疏水组件的出口端均与凝结水管道组件9连接且与同一组凝结水管道组件连接，凝结水管道组件9的另一端与主机凝结***10连接，从热泵疏水组件与热网加热器疏水组件的出口端流出的疏水通过同一组凝结水管道组件9回收至主机凝结***10。
本实施例中的并联，实际指的是热泵疏水组件内产生的疏水以及热网加热器疏水组件内产生的疏水均通过同一凝结水管道组件9汇集到主机凝结***10内，实现了管材的合并，能够将凝结水管道组件的管材简化，优化了疏水***，降低了疏水***中管材的消耗与造价。
热泵疏水组件包括第一调节结构，热网加热器疏水组件包括第二调节结构，第一调节结构和第二调节结构分别调节热泵疏水组件出口处的疏水压力与热网加热器疏水组件出口处的疏水压力使疏水压力相匹配，可以相一致或者略有差别，以保证热泵疏水组件出口处的疏水与热网加热器疏水组件出口处的疏水都能够流向凝结水管道组件。
控制组件包括传感器及控制器，传感器检测热泵疏水组件以及热网加热器疏水组件出口处的疏水压力，并将疏水压力反馈至所述控制器，控制器控制所述第一调节结构和/或述第二调节结构调节热泵疏水组件出口处的疏水压力和/或热网加热器疏水组件出口处的疏水压力。本实施例设置第一调节结构和第二调节结构将热泵疏水组件和热网加热器疏水组件出口处的疏水压力调节相匹配的目的在于：如果仅仅将热网加热器疏水组件和热泵机组疏水组件的凝结水管道组件合并为一组，热泵机组以及热网加热器流向凝结水管道组件的疏水压力则会不平衡，例如热泵疏水组件出口处的疏水压力小于热网加热器疏水组件出口处的疏水压力，导致热泵疏水组件出口处的疏水无法进入凝结水管道组件9内。针对该压差不匹配的问题，本实施例通过第一调节结构和第二调节结构分别调节热泵疏水组件以及热网加热器疏水组件出口处疏水的压力，将两道疏水的压力相匹配，以保证全部的疏水都能够通过凝结水管道组件回收到主机凝结***中。
优选地，本实施例中的热泵疏水组件包括减温器1、热泵机组2、凝结水箱3、凝结水泵4以及第一管体组件。减温器1、热泵机组2、凝结水箱3以及凝结水泵4通过第一管体组件依次连接。热泵机组2内产生的疏水通过凝结水箱3到达凝结水泵4，再由凝结水泵4通过第一管体组件泵入凝结水管道组件9。热泵疏水组件中的第一调节结构指的是凝结水泵4，具体地，为调节疏水的压力，凝结水泵4优选为变频水泵。
具体地，第一管体组件包括第一驱动蒸汽管道a1、第二驱动蒸汽管道a2、第一热泵机组疏水管路b1、第二热泵机组疏水管路b2以及第三热泵机组疏水管路b3。热泵疏水组件中，各个部件的连接方式为：第一驱动蒸汽管道a1的两端分别和热网供热抽汽源11以及减温器1连接，第二驱动蒸汽管道a2的两端分别与减温器1的另一端以及热泵机组2的入口连接，第一热泵机组疏水管路b1的两端分别和热泵机组2的出口以及凝结水箱3的入口连接，第二热泵机组疏水管路b2的两端分别和凝结水箱3的出口以及凝结水泵4的入口连接，第三热泵机组疏水管路b3的两端分别和凝结水泵4的出口以及凝结水管道组件9的入口连接。
优选地，热网加热器疏水组件包括热网加热器5、热网疏水泵6以及第二管体组件。热网加热器5、热网疏水泵6通过第二管体组件依次连接，热网加热器5内产生的疏水由热网疏水泵6通过第二管体组件泵入凝结水管道组件9。热网加热器疏水组件中的第二调节结构指的是热网疏水泵6，为了调节热网加热器疏水组件出口处的疏水压力，热网疏水泵6优选为变频水泵。
优选地，第二管体组件包括加热蒸汽管路d1、第一热网加热器疏水管路c1以及第二热网加热器疏水管路c2。热网加热器疏水组件中，各个部件的连接方式为：加热蒸汽管路d1的两端分别和热网供热抽汽源11以及热网加热器5的入口连接，第一热网加热器疏水管路c1的两端分别和热网加热器5的出口以及热网疏水泵6的入口连接，第二热网加热器疏水管路c2的两端分别和热网疏水泵6的出口以及凝结水管道组件9的入口连接。
本实施例中，热网加热器5为管式热网加热器，热泵为吸收式热泵。优选地，为了使热泵疏水组件和热网加热器疏水组件保持一致，凝结水泵4出口处的疏水温度与疏水泵6出口处的疏水温度保持一致，具体可以为90℃。
本实施例的热网加热器疏水组件中，共配置2台热网加热器、3台热网疏水泵，其中2台热网疏水泵运行，1台热网疏水泵为公共备用。当然，也可以根据实际情况设置其他不同数量的热网加热器以及热网疏水泵，只要保证各个热网加热器之间并联，各个热网疏水泵之间并联即可。
优选地，加热蒸汽管路d1上设置调节阀7，调节阀7用于调节进入热网加热器5内的蒸汽量，进而分配进入热泵机组的蒸汽量，来实现两并联的热泵疏水组件和热网加热器蒸汽疏水组件的流量分配。
优选地，热网加热器疏水组件还包括设置在第一热网加热器疏水管路c1上的疏水管路关断阀8。疏水管路关断阀8能够使两台热网加热器5通向热网疏水泵6入口处的疏水隔开，避免由于热网加热器结垢和水位不均等原因造成流向热网疏水泵的疏水压力不均而影响热网疏水泵安全运行。
本实施例的热泵疏水组件中，共配置4台热泵，4台热泵组成热泵机组2，1台凝结水箱，3台凝结水泵。当然，也可以根据实际情况设置其他不同数量的热泵以及凝结水泵，只需满足各个热泵之间并联，各个凝结水泵之间并联即可。
本实施例中，疏水的产生以及整体流向如下：
热泵机组2通过驱动蒸汽回收余热，加热循环水，蒸汽在热泵机组2内凝结成为热泵疏水，然后通过管道进入凝结水箱3，并通过变频凝结水泵4进行升压，通过第三热泵机组疏水管路b3汇入凝结水管道组件9，经过较长距离的凝结水管道组件9回到主机凝结***内。
热网加热器内的供热蒸汽通过热网加热器5加热循环水，蒸汽在热网加热器内凝结成热网疏水，然后通过热网疏水泵汇入同一凝结水管道组件9回到主机凝结***内。
上述热泵疏水和热网疏水可以各自或者同时回收至主机凝结***，本实施例的热网疏水***，可以单独使用热泵疏水回收组件回收热泵中产生的疏水，也可以单独使用热网加热器疏水组件回收热网加热器中产生的疏水，或者联合使用热泵疏水组件和热网加热器疏水组件，同时回收热泵疏水和热网疏水。
以上实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定，本领域技术人员在权利要求的范围内做出各种变形或修改，均属于本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种并联热网疏水***，其特征在于，包括热泵疏水组件、热网加热器疏水组件、凝结水管道组件(9)以及控制组件；
所述热泵疏水组件与所述热网加热器疏水组件并联；所述热泵疏水组件与所述热网加热器疏水组件的入口端与热网供热抽汽源(11)连接，所述热泵疏水组件与所述热网加热器疏水组件的出口端均与所述凝结水管道组件(9)连接，所述凝结水管道组件(9)的另一端与主机凝结***(10)连接；
所述热泵疏水组件内产生的疏水以及所述热网加热器疏水组件内产生的疏水均通过所述凝结水管道组件(9)汇集到所述主机凝结***(10)内；
所述热泵疏水组件包括第一调节结构，所述热网加热器疏水组件包括第二调节结构，所述第一调节结构和所述第二调节结构分别调节所述热泵疏水组件出口处的疏水压力与所述热网加热器疏水组件出口处的疏水压力，使所述热泵疏水组件出口处的疏水与所述热网加热器疏水组件出口处的疏水流向所述凝结水管道组件(9)；
所述控制组件包括传感器及控制器，所述传感器检测所述热泵疏水组件以及所述热网加热器疏水组件出口处的疏水压力，并将疏水压力反馈至所述控制器，所述控制器控制所述第一调节结构和/或述第二调节结构调节所述热泵疏水组件出口处的疏水压力和/或所述热网加热器疏水组件出口处的疏水压力。
2.根据权利要求1所述的并联热网疏水***，其特征在于，所述热泵疏水组件中的第一调节结构为凝结水泵(4)，所述凝结水泵(4)为变频水泵；
所述热泵疏水组件还包括减温器(1)、热泵机组(2)、凝结水箱(3)以及第一管体组件；
所述减温器(1)、所述热泵机组(2)、所述凝结水箱(3)以及所述凝结水泵(4)通过所述第一管体组件依次连接；
所述热泵机组(2)内产生的疏水通过所述凝结水箱(3)到达所述凝结水泵(4)，再由所述凝结水泵(4)通过所述第一管体组件泵入所述凝结水管道组件(9)。
3.根据权利要求2所述的并联热网疏水***，其特征在于，所述第一管体组件包括第一驱动蒸汽管道(a1)、第二驱动蒸汽管道(a2)、第一热泵机组疏水管路(b1)、第二热泵机组疏水管路(b2)以及第三热泵机组疏水管路(b3)；
所述第一驱动蒸汽管道(a1)的两端分别和热网供热抽汽源(11)以及所述减温器(1)连接，所述第二驱动蒸汽管道(a2)的两端分别与所述减温器(1)的另一端以及热泵机组(2)的入口连接，所述第一热泵机组疏水管路(b1)的两端分别和所述热泵机组(2)的出口以及所述凝结水箱(3)的入口连接，所述第二热泵机组疏水管路(b2)的两端分别和凝结水箱(3)的出口以及凝结水泵(4)的入口连接，所述第三热泵机组疏水管路(b3)的两端分别和凝结水泵(4)的出口以及所述凝结水管道组件(9)的入口连接。
4.根据权利要求2所述的并联热网疏水***，其特征在于，所述热网加热器疏水组件中的第二调节结构为热网疏水泵(6)，所述热网疏水泵(6)为变频水泵；
所述热网加热器疏水组件还包括热网加热器(5)以及第二管体组件；
所述热网加热器(5)、所述热网疏水泵(6)通过所述第二管体组件依次连接；
所述热网加热器(5)内产生的疏水由所述热网疏水泵(6)通过所述第二管体组件泵入所述凝结水管道组件(9)。
5.根据权利要求4所述的并联热网疏水***，其特征在于，所述第二管体组件包括加热蒸汽管路(d1)、第一热网加热器疏水管路(c1)以及第二热网加热器疏水管路(c2)；
所述加热蒸汽管路(d1)的两端分别和热网供热抽汽源(11)以及所述热网加热器(5)的入口连接，所述第一热网加热器疏水管路(c1)的两端分别和所述热网加热器(5)的出口以及所述热网疏水泵(6)的入口连接，所述第二热网加热器疏水管路(c2)的两端分别和所述热网疏水泵(6)的出口以及所述凝结水管道组件(9)的入口连接。
6.根据权利要求5所述的并联热网疏水***，其特征在于，所述热网加热器疏水组件还包括设置在所述第一热网加热器疏水管路(c1)上的疏水管路关断阀(8)。
7.根据权利要求4所述的并联热网疏水***，其特征在于，所述热网加热器疏水组件中，包括2台热网加热器(5)、3台热网疏水泵(6)，其中2台热网疏水泵运行，1台热网疏水泵为公共备用。
8.根据权利要求7所述的并联热网疏水***，其特征在于，所述加热蒸汽管路(d1)上设置调节阀(7)，所述调节阀(7)用于调节进入所述热网加热器(5)内的蒸汽量。
9.根据权利要求1所述的并联热网疏水***，其特征在于，所述热泵疏水组件出口处的疏水温度与所述热网加热器疏水组件出口处的疏水温度一致。
10.根据权利要求4所述的并联热网疏水***，其特征在于，所述热网加热器(5)为管式热网加热器，所述热泵为吸收式热泵。
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