一种火电机组无除氧热力系统的制作方法

本实用新型涉及火电机组设备技术领域，具体涉及一种火电机组无除氧热力系统。

背景技术：

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

传统超临界凝汽式火电机组回热系统设有八级抽汽，分别加热三台高压加热器、1台除氧器、四台低压加热器。在传统的热力系统中都有除氧器，除氧器具备给水除氧、缓冲流量、汇集疏水及漏汽等功能，在凝汽式机组热力系统中十分重要，但除氧器对机组安全、经济运行也有负面影响。除氧水箱存在热惰性，系统复杂，事故点多，维修量大，存在可靠性问题，有抽汽节流损失，运行经济性差，建设投资大，目前出现了无除氧器热力系统，能够简化系统，降低事故率，提高运行安全可靠性；优化回热系统，减少排汽热损失，提高运行经济性；取消部分设备，节省厂用电；取消除氧层，节省基建投资和运行维护费用，混合式加热器是无除氧器系统中不可缺少的设备，但是发明人发现，目前的无除氧系统只设置一个混合式加热器，除氧效果不好，热经济性较低，而且目前混合式加热器在无除氧热力系统应用时，如果混合式低压加热器在进、出水量不平衡的情况下，就可能出现满水现象，一旦水位上升到汽轮机叶片，必然会造成叶片的损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种火电机组无除氧热力系统，除氧效果好，热经济性好，且系统的安全可靠性更高。

为了实现上述目的，本实用新型通过如下技术方案来实现：

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种火电机组无除氧热力系统，包括沿锅炉给水方向依次串联设置的凝汽器、第一水泵、轴封加热器、混合式加热器总成及表面式加热器总成；

所述混合式加热器总成包括重力连接的多个低压混合式加热器；

所述低压混合式加热器设置有溢流管，所述溢流管一端与低压混合式加热器内部空间连通，另一端与水封结构连接，所述水封结构包括同轴设置的外管和内管，所述内管与溢流管连通，所述外管通过连接管与凝汽器连通，所述内管与排气管相连通。

上述本实用新型的实施例的有益效果如下：

1.本实用新型的火电机组无除氧热力系统，具有多个低压混合式加热器，除氧效果好，且采用多个低压混合式加热器能够接入多个汽轮机的抽汽管，热经济性好，多个低压混合式加热器采用重力连接，减少了中继泵的设置，降低了整个系统的成本。

2.本实用新型的火电机组无除氧热力系统，低压混合式加热器设置有溢流管，加热器内水位过高时，加热器内的水能够通过溢流管流出并通过水封机构进入凝汽器，有效防止加热器内满水，避免了对汽轮机叶轮的损害。

3.本实用新型的火电机组无除氧热力系统，溢流管上安装有水封结构，在满足溢流管排水的同时，能够防止加热器内蒸汽通过溢流管流入凝汽器，保证了凝汽器的正常工作。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型实施例1整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例1水封机构示意图；

图3是本实用新型实施例1第一低压混合式加热器结构示意图；

图4是本实用新型实施例1混合器结构示意图；

其中，1.凝汽器，2.第一水泵，3.轴封加热器，4.第二水泵，5.第一低压混合式加热器，5-1.壳体，5-2.第一蒸汽进管，5-3.水箱，5-4.水池，5-5.进水管，5-6.疏水管，5-7.第二蒸汽进管，5-8.蒸汽排出管，5-9.出水管，6.第二低压混合式加热器，7.连通管，8.溢流管，9.内管，10.外管，11.连接管，12.排气管，13.多孔板，14.调节阀，15.低压表面式加热器，16.高压表面式加热器，17.混合器，17-1.第一管道，17-2.锥形管段，17-3.通孔，17-4.第二管道，17-5.空腔，17-6.第三管道，18.给水泵，19.薄膜安全阀。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的无除氧热力系统只设置一台低压混合式加热器，除氧效果差，热经济性低，同时当加热器内进、出水不平衡时，容易造成汽轮机的损坏，针对上述问题，本申请提出了一种火电机组无除氧热力系统。

本申请的一种典型实施方式中，如图1-4所示，一种火电机组无除氧热力系统，沿锅炉给水方向，包括依次串联设置的凝汽器1、第一水泵2、轴封加热器3、混合式加热器总成、第二水泵4、表面式加热器总成，所述凝汽器用于与汽轮机的乏汽出口连接，所述表面式加热器总成用于与锅炉的省煤器连接，各元件之间通过管路进行串联。

所述混合式加热器总成包括串联设置的第一低压混合式加热器5及第二低压混合式加热器6，第一低压混合式加热器和第二低压混合式加热器采用现有的重力连接方式，即第一低压混合式加热器的高度高于第二低压混合式加热器的高度，第一低压混合式加热器的出水管与连通管7的一端连通，连通管的另一端与第二低压混合式加热器的进水管连通，所述连通管采用u型管，包括水平段和两个竖直段，其中一个竖直段的端部与第一低压混合式加热器的出水管连通，另一个竖直段的端部与第二低压混合式加热器的进水管连通。

第一低压混合式加热器及第二低压混合式加热器采用重力连接的方式，能够减少中继泵的数量，减少整个系统的设备投资。

所述第一低压混合式加热器及第二低压混合式加热器均设置有溢流管8，所述溢流管与水封机构连接，所述水封机构与凝汽器1连接，当第一低压混合式加热器及第二低压混合式加热器内的水位超过设定位置时，能够进入溢流管排出，防止第一低压混合式加热器及第二低压混合式加热器内满水，进而避免了水上升到汽轮机叶片，造成汽轮机叶片的损坏。

所述水封机构包括同轴设置的内管9和外管10，内管和外管高度低于第一低压混合式加热器和第二低压混合式加热器高度，并固定在基础内部，所述内管设置在外管内部，内管和外管的顶端平齐且封闭设置，外管的底端封闭设置，内管的底端敞口设置，所述溢流管端部与内管连通，所述外管与连接管11的一端连通，连接管的另一端连接凝汽器。

当第一低压混合式加热器或第二低压混合式加热器内部水位超过溢流管时，其内部的水能够通过溢流管流出，通过溢流管进入内管，然后通过内管进入外管，经外管进入凝汽器，有效避免了加热器内满水，同时内管和外管注入水后，能够形成水封，有效避免了加热器内部的蒸汽通过溢流管进入凝汽器，起到安全保护的作用。

所述内管还与排气管12连通，所述排气管底端伸入内管内部，其顶端设置有多孔板13，所述排气管上设置有调节阀14，通过设置排气管，能够使溢流管内的水顺利进入内管中，避免内管中空气气压阻碍溢流管内水的流入。

所述第一低压混合式加热器和第二低压混合式加热器均包括壳体5-1，所述壳体直径约为2.2米，高度约为5米，所述壳体的顶部壳壁设置有与壳体内部空间连通的第一蒸汽进管5-2，所述第一蒸汽进管能够与汽轮机的抽汽管连接，汽轮机的抽汽能够通过第一蒸汽进管进入壳体内部。

所述壳体内沿上下设置有水箱5-3和水池5-4，所述水箱设置多个，沿圆周均匀分布，每个水箱配套设置有一个进水管5-5，所述进水管一端与水箱连通，第一低压混合式加热器的进水管另一端与轴封加热器连接，第一水泵能够驱动凝汽器排出的凝结水通过进水管进入水箱，第二低压混合式加热器的进水管另一端与第一低压混合式加热器的出水管连接。

所述水箱的侧壁上设置有多个第一喷射孔，水箱内的水能够通过第一喷射孔喷出，喷出的水能够进入水池，水箱喷出的水能够与第一蒸汽进管喷入的高温气体进行热交换，完成除氧。

所述水池的底面设置有多个第二喷射孔，水池内的水能够通过第二喷射孔流出，所述壳体的底部设置有出水管5-9，壳体内的水能够通过出水管流出。

所述水池与疏水管5-6连通，所述疏水管用于连接高温疏水，所述高温疏水用于与水池内的水混合，对水进行升温除氧。

所述水池下方设置有第二蒸汽进管5-7，第二蒸汽进管上设置有多个喷口，所述第二蒸汽进管能够与汽轮机轴封蒸汽管连通，汽轮机轴封蒸汽能够进入第二蒸汽进管，并由喷口喷出，与水池流下的水进行热交换，进一步对水进行除氧。

通过汽轮机抽汽管进入的蒸汽、汽轮机轴封蒸汽及高温疏水，将进水管进入的水加热至饱和温度，对水进行除氧。

所述第二蒸汽进管下方设置有隔板5-10，所述隔板与壳体的内侧面固定连接，所述壳体上设置有落水孔，所述落水孔处安装有止回阀5-11。所述止回阀只允许水由上至下流动。

所述壳体侧壁的顶部设置有蒸汽排出管5-8，用于排出壳体内多余的蒸汽。

所述壳体连接有溢流管，所述溢流管采用l型结构，包括垂直连接的竖直部和水平部，所述竖直部顶端设置在水池下方、隔板上方，竖直部的底端与水平部连接，所述水平部伸出至壳体外部与水封机构的内管连通。

所述表面式加热器总成包括串联设置的低压表面式加热器总成和高压表面式加热器总成。

所述低压表面式加热器总成与第二水泵连接，多个串联设置的低压表面式加热器15，本实施例中，设置四个低压表面式加热器，所述低压表面式加热器均与汽轮机的抽汽管连接，利用汽轮机的抽汽与流入的凝结水进行热交换，第二水泵能够对管路中的水进行增压，使水能够顺利流入低压表面式加热器总成。

本实施例中，所述低压表面式加热器还与第一低压混合式加热器和第二低压混合式加热器的疏水管连接，能够将产生的疏水通过疏水管导入第一低压混合式加热器和第二低压混合式加热器的疏水管，提高了热经济性。

所述高压表面式加热器总成包括多个串联设置的高压表面式加热器16，本实施例中，设置两个高压表面式加热器，所述高压表面式加热器与汽轮机的抽汽管连接，利用汽轮机的抽汽进行热交换。

所述高压表面式加热器总成和低压表面式加热器总成之间依次串联有混合器17及给水泵18，所述混合器分别与给水泵和低压表面式加热器总成串联，所述给水泵分别与混合器及高压表面式加热器总成串联。

给水泵之前设置混合器，系统正常运行时，两个高压表面式加热器产生的高压疏水能够引入混合器，可以提高热力系统的经济性，同时，在第二水泵故障的情况下，能够将高压表面式加热器的疏水排入混合器，保证给水泵惰走，从而提高了系统的可靠性。采用混合器，还可以在给水泵启动和停运时调节给水泵入口的水温，控制其加热或冷却的速度，从而提高热力系统的可靠性。

所述混合器包括第一管道17-1，所述第一管路的两端设置有锥形管段17-2，所述第一管道的管壁上设置有多个通孔17-3，所述第一管道的外周套有第二管道17-4，所述第二管道两端分别与给水泵和低压表面式加热器总成连接，所述第二管道与锥形管段的截面较大端部的边缘焊接固定，第一管道外周面和第二管道内侧面之间形成密闭的空腔17-5，所述第二管道与第三管道17-6连接，第三管道与第一管道和第二管道形成的空腔相连通，所述第三管道与高压表面式加热器连接，高压表面式加热器产生的疏水能够通过第三管道和通孔进入第一管道中，与凝结水进行混合。

所述混合器与低压表面式加热器之间设置有薄膜安全阀19，用于对整个系统进行超压保护。

本实施例中，凝汽器排出的凝结水依次流经混合式加热器总成、低压表面式加热器总成及高压表面式加热器总成，然后进入省煤器，在混合式加热器总成、低压表面式加热器总成和高压表面式加热器总成中利用汽轮机产生的抽汽进行热交换，将凝结水加热至饱和状态进行除氧。

当第二水泵发生故障时，第一低压混合式加热器和第二低压混合式加热器的凝结水水位上升超过溢流管时，会从溢流管流出，避免了两个混合式加热器的满水对汽轮机的叶片造成损坏。

低压表面式加热器产生的疏水能够进入两个低压混合式加热器，利用疏水与凝结水进行热交换，同时两个高压表面式加热器产生的疏水能够通过第三管道进入混合器，与凝结水进行热交换，提高了热量的利用率。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

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