一種高背壓供熱機組凝結水防超溫冷卻系統的製作方法

2023-05-29 17:36:06

本發明屬於供熱技術領域，特別涉及一種高背壓供熱機組凝結水防超溫冷卻系統。

背景技術：

高背壓供熱機組較之傳統的供熱機組能夠提高能量利用率，降低機組發電煤耗，具有廣泛應用前景。

供熱機組在採暖期以高背壓工況運行時，凝結水在熱井出口的溫度約為72.68℃左右（35kpa時），高於凝結水精處理的正常運行溫度（凝結水精處理的正常運行溫度為50℃，最高運行溫度為68℃），原凝結水精處理裝置採用高溫樹脂，凝結水溫度高時，使得凝結水精處理裝置性能難以保證，不能正常安全運行，為保證機組的給水品質要求，需降低凝結水的溫度至65℃以下。

技術實現要素：

本發明的目的在於提出一種高背壓供熱機組凝結水防超溫冷卻系統，解決高背壓運行中進入精處理裝置凝結水溫度高的問題，提高機組的安全性和經濟性。

本發明採用以下技術方案：

一種高背壓供熱機組凝結水防超溫冷卻系統，包括凝汽器1和凝結水精處理裝置3，在凝汽器1和凝結水精處理裝置3之間設置凝結水熱交換器2，所述凝結水熱交換器2的一端通入凝結水，另一端通入熱網回水7作為冷卻水。

所述熱網回水7設置分支管道20將熱網回水引入凝結水熱交換器2，分支管道20上設置管道升壓泵系統，用於分配進入凝汽器1b側和凝結水熱交換器2的熱網回水量。

所述變頻管道升壓泵系統包括並聯的變頻管道升壓泵ⅰ9、變頻管道升壓泵ⅱ10，所述管道升壓泵系統還包括與變頻管道升壓泵ⅰ9、變頻管道升壓泵ⅱ10並聯的再循環流量調節閥11，變頻管道升壓泵出口母管設置有超聲波流量計15。

所述凝結水熱交換器2外部的凝結水進水管道上設置凝結水熱交換器進口閥門12、出口閥門13，所述凝結水進水管道上還設置在凝結水熱交換器2不工作時，供凝結水進入凝結水精處理裝置3的旁路管道，旁路管道上設置旁路閥門14。

所述管道升壓泵系統能夠為兩臺不同時處於高背壓工況的機組公用，此時變頻管道升壓泵系統與凝結水熱交換器2之間的管道上設置切換閥門ⅰ16，變頻管道升壓泵系統與臨機凝結水熱交換器18之間的管道上設置切換閥門ⅱ17。

本發明的有益效果：本發明結構簡單，投資少，實現了高背壓供熱機組凝結水溫度的有效控制，同時採用熱網水作為冷卻水，充分利用系統熱量，即利用凝結水加熱了部分熱網回水，減少了熱量散失，進一步節能降耗。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

其中，1-凝汽器，2-凝結水熱交換器，3-凝結水精處理裝置，4-凝結水泵，5-循環水進水，6-循環水出水，7-熱網回水，8-熱網回水出水，9-變頻管道升壓泵ⅰ，10變頻管道升壓泵ⅱ，11-再循環流量調節閥，12-凝結水熱交換器進口閥門，13-凝結水熱交換器出口閥門，14-凝結水熱交換器旁路閥門，15-超聲波流量計，16-切換閥門ⅰ，17-切換閥門ⅱ，18-臨機凝結水熱交換器，19-熱網回水主管道；20-分支管道；21-熱網回水分支管道閥門。

具體實施方式

下面結合附圖1和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示的防超溫冷卻系統，至少包括凝汽器1、凝結水熱交換器2、凝結水經處理裝置3和管道升壓泵系統。結合圖中各設備，本發明在不同工況下的工作如下所示。

非供熱期：此時，凝汽器1的a側和b側均通入循環水，循環水進水5從循環水進水管道進入凝汽器1的a側，再從循環水出水6流出。在該工況下，熱網水不再通入，凝結水熱交換器2退出運行，此時，凝結水熱交換器2的旁路管道旁路閥門14開啟，凝結水直接通過凝結水熱交換器2的旁路管道直接進入凝結水精處理裝置3。

供熱期：此時機組處於高背壓工況，凝汽器1的a側通入循環水，b側通入熱網水，即如圖1所示的工況。該工況分為低負荷工況和高負荷工況。

低負荷工況：凝汽器1熱井出口凝結水溫度低於65℃（背壓在25kpa以下）時，凝結水熱交換器2退出運行，凝結水熱交換器旁路閥門14開啟，凝結水直接通過凝結水熱交換器2的旁路管道直接進入凝結水精處理裝置3。

高負荷工況：凝汽器1熱井出口凝結水溫度高於65℃（背壓高於25kpa）時，凝結水熱交換器2投入運行，凝結水熱交換器進口閥門12和凝結水熱交換器出口閥門13開啟，凝結水熱交換器旁路閥門14關閉。熱網回水7一部分通過熱網回水主管道進入凝汽器1的b側進行一級加熱後，從熱網回水出水流出，另一部分經分支管道20進入凝結水熱交換器2冷卻凝結水，分支管道20上設置熱網回水分支管道閥門21，在一些實施方式中，現場管道19的管徑約為管道20管徑的3.4倍，管道20的阻力較大，導致熱網水大部分進入凝汽器1，凝結水熱交換器2冷卻水量不足，此時，系統在凝結水熱交換器2前設置管道升壓泵系統和與管道升壓泵系統串聯的超聲波流量計15，管道升壓泵系統含並聯的變頻管道升壓泵ⅰ9和變頻管道升壓泵ⅱ10，最大可為熱交換器提供1600t/h冷卻水，同時，設置與變頻管道升壓泵ⅰ9和變頻管道升壓泵ⅱ10並聯的再循環流量調節閥11，當只有一臺泵運行，且超聲波流量計15測得的流量小於單臺泵最大流量（800t/h）的30%時，開啟再循環流量調節閥11，調節流過管道升壓泵的流量不小於其最大流量的30%，防止泵的汽蝕現象發生。同時可以通過調節變頻管道升壓泵ⅰ9、變頻管道升壓泵ⅱ10的變頻器頻率，精確調節流入熱交換器2的冷卻水流量，控制進入凝汽器精處理裝置3的凝結水溫度低於65℃。

通常情況下，凝結水熱交換器2為單元制，即每臺高背壓機組設置一臺凝結水熱交換器，但是因兩臺機組不同時處於高背壓運行工況，為節約投資，管道升壓泵系統可設置為兩臺機組公用，此時，需增設管道及切換閥門ⅰ16、切換閥門ⅱ17（圖中虛線框內所示閥門），此時變頻管道升壓泵系統與凝結水熱交換器2之間的管道上設置切換閥門ⅰ16，變頻管道升壓泵系統與臨機凝結水熱交換器18之間的管道上設置切換閥門ⅱ17。當本機組處於抽凝狀態，臨機處於高背壓供熱時，開啟切換閥門ⅱ17，關閉切換閥門ⅰ16，管道升壓泵切換為臨機凝結水熱交換器18前冷卻水升壓系統。此優化方案將系統簡單化，有利於減少設備投資。

以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明整體構思前提下，還可以作出若干改變和改進，這些也應該視為本發明的保護範圍。