一种用于火力发电厂超临界机组湿态水雾化回收的系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于汽轮机运行技术领域，涉及一种用于火力发电厂超临界机组湿态水雾化回收的系统。


背景技术：

[0002]
我国实施2.2亿千瓦燃煤机组的灵活性改造，使机组具备深度调峰能力，纯凝机组增加15-20％额定容量的调峰能力，最小技术出力达到30-35％额定容量。部分省份和区域，要求火电机组深调力度更大，对深调机组进行了较高的上网电价补贴。因此部分火电机组需要深调运行至20％额定负荷以下。
[0003]
然而，对于超临界机组而言，当机组负荷降低至25％额定负荷以下时，锅炉由干态转为湿态运行，汽水分离器内会产生大量饱和水。对于不含炉水循环泵的锅炉而言，汽水分离器内不断积聚和水会通过水位溢流调节阀(简称“361阀”)直接排入疏水扩容器或凝汽器，造成高品位的水直接浪费。机组在以这种方式低负荷运行时，机组热耗率高且造成工质浪费，电厂出于经济运行的考虑，亟需对此部分排出的高能水进行回收利用。但是到目前为止，湿态水回收的系统相对较少。此外，该湿态水虽然品质较高，但是处于高压的饱和状态，回收利用难度较大。


技术实现要素：

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本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于火力发电厂超临界机组湿态水雾化回收的系统，该系统能够实现高能湿态水全部回收利用，且以蒸汽形式回收利用。
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为达到上述目的，本实用新型所述的用于火力发电厂超临界机组湿态水雾化回收的系统包括湿态水转化装置、辅助蒸汽管道、锅炉启动分离器储水罐、关断阀、流量控制阀及手动阀；
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湿态水转化装置包括辅助蒸汽管道、壳体以及设置于壳体内的辅助蒸汽加热装置及雾化喷头，其中，辅助蒸汽管道与辅助蒸汽加热装置的入口相连通，辅助蒸汽加热装置安装于雾化喷头的前侧，且辅助蒸汽加热装置输出的气流方向指向雾化喷头的喷嘴，锅炉启动分离器储水罐的出口经关断阀、流量控制阀及手动阀与雾化喷头的入口相连通，壳体的出口与热用户相连通。
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锅炉启动分离器储水罐的出口与关断阀之间的管道上设置有湿态水压力测量仪表、湿态水温度测量仪表及湿态水流量测量仪表。
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湿态水转化装置与热用户之间的管道上设置有转化后蒸汽温度测量仪表及转化后蒸汽压力测量仪表。
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还包括上位机，其中，上位机与湿态水压力测量仪表、湿态水温度测量仪表、湿态水流量测量仪表、转化后蒸汽温度测量仪表、转化后蒸汽压力测量仪表、关断阀及流量控制阀相连接。
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湿态水转化装置与热用户之间的管道上设置有安全门。
[0011]
辅助蒸汽加热雾化后的湿蒸汽可为湿蒸汽或者过热蒸汽。
[0012]
本实用新型具有以下有益效果：
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本实用新型所述的用于火力发电厂超临界机组湿态水雾化回收的系统在具体操作时，锅炉启动分离器储水罐中的湿态水经雾化喷头以雾化水滴的形式喷出，然后经辅助蒸汽加热为过热蒸汽或者饱和蒸汽，最后送入热用户，以实现高能湿态水全部回收利用，回收利用难度较低，结构简单，操作方便，便于推广及应用。
附图说明
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图1为本实用新型的结构示意图；
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图2为本实用新型中湿态水转化装置8的结构示意图。
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其中，1为锅炉启动分离器储水罐、2为湿态水压力测量仪表、3为湿态水温度测量仪表、4为湿态水流量测量仪表、5为关断阀、6为流量控制阀、7为手动阀、8为湿态水转化装置、9为安全门、10为转化后蒸汽压力测量仪表、11为转化后蒸汽温度测量仪表、12为辅助蒸汽管道、13为辅助蒸汽加热装置、14为雾化喷头。
具体实施方式
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下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
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参考图1及图2，本实用新型所述的用于火力发电厂超临界机组湿态水雾化回收的系统包括湿态水转化装置8、辅助蒸汽管道12、锅炉启动分离器储水罐1、关断阀5、流量控制阀6及手动阀7；湿态水转化装置8包括辅助蒸汽管道12、壳体以及设置于壳体内的辅助蒸汽加热装置13及雾化喷头14，其中，辅助蒸汽管道12与辅助蒸汽加热装置13的入口相连通，辅助蒸汽加热装置13安装于雾化喷头14的前侧，且辅助蒸汽加热装置13输出的气流方向指向雾化喷头14的喷嘴，锅炉启动分离器储水罐1的出口经关断阀5、流量控制阀6及手动阀7与雾化喷头14的入口相连通，壳体的出口与热用户相连通。
[0019]
锅炉启动分离器储水罐1的出口与关断阀5之间的管道上设置有湿态水压力测量仪表2、湿态水温度测量仪表3及湿态水流量测量仪表4；壳体与热用户之间的管道上设置有转化后蒸汽温度测量仪表11及转化后蒸汽压力测量仪表10。本实用新型还包括上位机，其中，上位机与湿态水压力测量仪表2、湿态水温度测量仪表3、湿态水流量测量仪表4、转化后蒸汽温度测量仪表11、转化后蒸汽压力测量仪表10、关断阀5及流量控制阀6相连接；湿态水转化装置8与热用户之间的管道上设置有安全门9。
[0020]
辅助蒸汽管道12内通入的辅助蒸汽为湿蒸汽或者过热蒸汽。
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本实用新型的具体工作过程为：
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锅炉转湿态运行后在锅炉的启动分离器会产生湿态水，当湿态水量达到预设水量时后，锅炉启动分离器储水罐1中的水经湿态水压力测量仪表2检测水压，通过湿态水温度测量仪表3检测水温，通过湿态水流量测量仪表4检测流量后，关断阀5、流量控制阀6及手动阀7进入到湿态水转化装置8中，其中，湿态水经过流量控制阀6进行减压和流量控制，在湿态水转化装置8中湿态水经辅助蒸汽加热为过热蒸汽或者湿蒸汽，然后经转化后蒸汽压力测量仪表10测量压力，转化后蒸汽温度测量仪表11测量温度后送入热用户。湿态水转化装
置8中，根据消纳的湿态水的流量和用户侧需求，设置雾化喷头14大小、形式、数量及布局，通过雾化喷头14可将湿态水雾化为水滴的饱和蒸汽。辅助蒸汽布置于雾化喷头14的后方，用于携带和加热喷嘴后形成的雾化水滴。将雾化后的蒸汽被辅汽加热成湿蒸汽或者过热蒸汽，根据用户侧需求而定。过热蒸汽的品质通过湿态水回收装置后的压力测点和温度测点进行监测。当热用户需要过热蒸汽，则通过增加辅助蒸汽的流量来确保用户侧的蒸汽为过热蒸汽；当热用户需要饱和蒸汽，则可以适当减小辅助蒸汽流量，将饱和蒸汽控制在一定的湿度下运行。
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实施例一
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利用ebsilon模拟了某电厂一台超临界350mw机组，当机组深度调峰至20％额定负荷(70mw)运行时，锅炉转湿态运行。锅炉启动分离器产生90t/h，压力为8mpa，温度为295℃的湿态水。经上述湿态水回收系统后，并采用一定的辅助蒸汽进行加热，转化为饱和蒸汽供至热用户，饱和蒸汽的状态为0.8mpa，温度为170.4℃，湿度为0.3。通过该系统将湿态水全部转化为湿饱和蒸汽供至热用户，实现了湿态水以蒸汽方式全部回收利用。
[0025]
通过计算可知，20％额定负荷下，当90t高能疏水全部排入凝汽器时，机组热耗率约为10068kj/(kwh)，折合发电煤耗率约为377.2g/(kwh)。通过回收改造后，将饱和蒸汽全部回收至热用户，并采用好处归电的算法进行计算。考虑到一定的耗损，可得出机组的热耗率为8670kj/(kwh)，改造后发电煤耗率为324.8g/(kwh)。可以看出通过改造后机组的热耗率下降1398kj/(kwh)，发电煤耗率下降52.4g/(kwh)，机组经济性大幅提升。

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