用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統的製作方法

2023-05-07 00:07:56 2

本發明涉及餘熱回收領域，具體的是一種針對電站機組運行時用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統。

背景技術：

火電機組的節能減排是中國的重要能源戰略。在中國，燃煤電廠消耗了全國近一半的煤炭產量，隨著近些年煤炭能源價格的不斷上漲，以煤炭為主的發電成本也日益增加，各火力機組面臨著巨大的節能壓力，不斷尋求降耗節能的新技術，實現節能減排。

電廠的除氧器排汽是將具有較低壓力和溫度的飽和蒸汽和空氣的混合物直接對空排放，基於其做工能力較低不加以利用，帶來較大的熱量損失和高品質的潔淨水損失。在能源危機和水資源緊缺的大背景下，除氧器乏汽排放回收是一種切實有效的方法。除氧器頂部設有排汽孔，利用除氧器部分蒸汽的動力，及時將給水中離析出的氣體排出殼體，以此來保證穩定的除氧效果，但將帶來一定的工質和熱損失。火力發電廠中除氧器的排汽溫度一般在150℃～170℃左右；此未被汙染的低溫蒸汽可用於餘熱回收的能量未經利用就直接排向大氣，導致能源的浪費和環境的熱汙染。因此，如何經濟環保的利用除氧器乏汽提高能源利用效率已經成為目前發電行業的重要研究課題。

除氧器乏汽回收利用的前景廣泛。通過國內外除氧器乏汽餘熱利用技術的不懈發展，目前市面上已有很多成熟型裝置。從技術要求上分為直接利用技術、風冷式換熱器技術、表面式換熱器技術、混合式換熱器技術、噴水冷卻收能技術、容積式加熱器技術和汽(液)噴射式熱泵利用技術。乏汽回收裝置不僅僅用於發電行業，現已廣泛運用於石化、輕工、紡織、食品、造紙、鋼鐵、供熱等各行業鍋爐除氧器餘熱利用回收。

技術實現要素：

為了充分除氧器乏汽，本發明提供了一種用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統，該用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統既能回收利用除氧器乏汽餘熱餘能，又能滿足鍋爐側提高空氣預熱器入口冷空氣溫度的優化新系統，該系統不但能夠實現能量對口、梯級利用，而且對現有設備影響較小。因此用於回收除氧乏汽同時加熱鍋爐側暖風機冷空氣的熱能高效利用系統適合現有發電行業的技術改造。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統，包括鍋爐、除氧器、混合式換熱器、暖風機，除氧器與鍋爐連接，暖風機設置於鍋爐的進風管道，除氧器的乏氣出口通過乏汽引出支管與混合式換熱器的第一氣體入口連接，暖風機通過第一連接管線和第二連接管線與混合式換熱器連接，暖風機能夠利用除氧器排出的乏氣中的熱量加熱該進風管道中的空氣。

該用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統還包括疏水箱，混合式換熱器的第一液體出口與疏水箱的入口連接。

疏水箱的出口通過輸水管線與除氧器的入口連接，輸水管線上設有疏水泵。

疏水泵並聯有電動閥。

混合式換熱器的第一液體入口與冷卻水供應管線連接，冷卻水供應管線上設有閥門。

輸水管線連接有凝結水供應管線。

輸水管線連接有工業生活熱用戶供應管線。

混合式換熱器的第一氣體出口通過第一連接管線與暖風機的入口連接，混合式換熱器的第二液體入口通過第二連接管線與暖風機的出口連接。

第一連接管線和第二連接管線上均設有電動閥。

混合式換熱器的頂部設有排氣口。

本發明的有益效果是：該用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統將除氧器150℃～170℃左右的乏汽與生活水、除鹽水或凝結水分別進入混合式換熱器進行熱質交換，除氧器排汽放出熱量被凝結成水進入疏水箱，經過疏水泵，抽出一部分重新進入凝結水系統，一部分用於工業生活熱用戶，剩下的返回除氧器進行循環，同時利用暖風機中的低壓抽汽彌補空氣在空氣預熱器中減少的吸熱量加熱冷空氣。本系統佔地小，投資低，系統簡單，操作方便，蒸汽品質高及系統運行穩定等優點，利用低品位除氧器乏汽的熱能，置換出用於加熱工業生活用水、除鹽水或凝結水的熱能，並將其引入鍋爐側的暖風系統加熱冷空氣，從而實現提高機組熱功轉換效率，更好地實現了能量對口、梯級利用，達到提高發電能源利用率的目的。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。

圖1是用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統的結構示意圖。

圖2是混合式換熱器的結構示意圖。

1、鍋爐；2、高溫迴轉式空氣預熱器；3、低溫迴轉式空氣預熱器；4、煙水換熱器；5、汽輪機高壓缸；6、汽輪機中壓缸；7、汽輪機低壓缸；8、發電機；9、除氧器；10、凝汽器；11、混合式加熱器；12、疏水箱；13、疏水泵；14、暖風機；15、電動閥；

21、乏汽引出支管；22、輸水管線；23、冷卻水供應管線；24、凝結水供應管線；25、工業生活熱用戶供應管線；

141、第一連接管線；142、第二連接管線；

111、第一氣體入口；112、第一液體出口；113、第一液體入口；114、第一氣體出口；115、第二液體入口；116、排氣口；117、液面。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。

一種用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統，包括鍋爐1、除氧器9、混合式換熱器11、暖風機14，除氧器9與鍋爐1連接，暖風機14設置於鍋爐1的進風管道，除氧器9的乏氣出口通過乏汽引出支管21與混合式換熱器11的第一氣體入口111連接，暖風機14通過第一連接管線141和第二連接管線142與混合式換熱器11連接，暖風機14能夠利用除氧器9排出的乏氣中的熱量加熱該進風管道中的空氣，如圖1所示。

在本實施例中，該用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統還包括疏水箱12，混合式換熱器11的第一液體出口112與疏水箱12的入口連接。疏水箱12的出口通過輸水管線22與除氧器9的入口連接，輸水管線22上設有疏水泵13。疏水泵13並聯有電動閥15。

在本實施例中，混合式換熱器11的第一液體入口113與冷卻水供應管線23連接。輸水管線22連接有凝結水供應管線24，用於向凝結水系統供應凝結水。輸水管線22連接有工業生活熱用戶供應管線25，用於供應生活熱水。

在本實施例中，混合式換熱器11的第一氣體出口114通過第一連接管線141與暖風機14的入口連接，混合式換熱器11的第二液體入口115通過第二連接管線142與暖風機14的出口連接。混合式換熱器11的頂部設有排氣口116。第一連接管線141和第二連接管線142上均設有電動閥，如圖1和圖2所示。

下面介紹該用於回收除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統的原理：該系統主要包括鍋爐1、高溫迴轉式空氣預熱器2、低溫迴轉式空氣預熱器3、煙水換熱器4、汽輪機高壓缸5、汽輪機中壓缸6和汽輪機低壓缸7、發電機8、除氧器9、凝汽器10、混合式加熱器11、疏水箱12、疏水泵13和暖風機14。

所述系統在鍋爐1的排煙管道上依次串聯有高溫迴轉式空氣預熱器2、煙水換熱器4、低溫迴轉式空氣預熱器3，汽輪機高壓缸5、汽輪機中壓缸6和汽輪機低壓缸7與發電機8串聯連接，汽輪機低壓缸7通過凝汽器10把凝結水依次送至8#低壓加熱器H8、7#低壓加熱器H7、6#低壓加熱器H6、5#低壓加熱器H5，再送至除氧器9，經除氧器9的凝結水依次被送至3#高壓加熱器H3、2#高壓加熱器H2、1#高壓加熱器H1，除氧器乏汽經過乏汽引出支管21與混合式換熱器11的低溫段進口、疏水箱12和疏水泵13相連接，後接入除氧器疏水口，生活水、除鹽水或凝結水可以通過混合式換熱器11的第一氣體入口111(備用口接入低溫段)，在設備接口較少的情況下可以直接接入除氧器9乏汽進混合式換熱器11接管，暖風機14通過閥門管道與混合式換熱器11的第一氣體出口114和第二液體入口115(高溫段進出口)相連接。暖風機14與混合式換熱器11均採用目前市場的成熟產品即可。

所述的一種用於回收利用除氧器乏汽同時加熱暖風機的熱能高效利用系統，在除氧器頭排汽側，150℃～170℃左右的乏汽依次流經混合式換熱器11和疏水箱12，經疏水泵13返回除氧器9。

當冷卻水供應管線23供應的冷卻水源採用除鹽水或者凝結水時，不凝結氣體通過混合式換熱器11的排氣口116排空，吸熱後的除鹽水或凝結水進入疏水箱12，通過疏水泵13重新返回除氧器9實現餘熱餘能回收。

當冷卻水供應管線23供應的冷卻水源採用生活水、除鹽水和凝結水時，凝結水與冷卻水混合後進入疏水箱12，通過疏水泵13重新返回除氧器9，抽出一部分通過凝結水供應管線24進入凝結水系統，一部分通過工業生活熱用戶供應管線25供生活用熱水，剩下的返回至除氧器9實現工質與熱量回收。

暖風器14抽取混合式換熱器11中的部分熱汽來預熱進入空氣預熱器之前的進風管道中的冷空氣，提高冷空氣的溫度，減少冷空氣在空氣預熱器中的吸熱量。凝結放熱後的蒸汽經疏水箱12和疏水泵13補入相應的疏水管道中。

在乏汽能量充足的情況下，暖風機14通過相應管道閥門與混合式換熱器11連接布置，混合式換熱器11中一部分熱量用於凝結水加熱，剩下的利用換熱器側高溫的熱能加熱暖風機系統中的冷空氣，從而在除氧器排汽基本不變的情況下，最大限度的增加能耗利用率。乏汽能量不充足的情況下，除鹽水或者凝結水溫度達到70℃時通過閥門控制停止加熱凝結水，依據現場運行情況抽取混合式換熱器11的高品位蒸汽進入暖風機14與冷空氣進行換熱，提高冷空氣的溫度，最大限度的增加能耗利用率。用低品位除氧器乏汽的熱能，置換出用於加熱工業生活用水、除鹽水或凝結水的熱能，並將其引入鍋爐側的暖風系統加熱冷空氣，從而實現提高機組熱功轉換效率，更好地實現了能量對口、梯級利用，達到提高發電能源利用率的目的。

以上所述，僅為本發明的具體實施例，不能以其限定發明實施的範圍，所以其等同組件的置換，或依本發明專利保護範圍所作的等同變化與修飾，都應仍屬於本專利涵蓋的範疇。另外，本發明中的技術特徵與技術特徵之間、技術特徵與技術方案之間、技術方案與技術方案之間均可以自由組合使用。