600MW超临界火电机组外置蒸汽冷却器加热疏水给水回热系统的制作方法

本实用新型属于600mw超临界火电机组给水回热技术领域，具体涉及一种600mw超临界火电机组外置蒸汽冷却器加热疏水给水回热系统。

背景技术：

在现代火力发电厂的回热系统中，由于普遍采用再热加回热循环方式，蒸汽再热后汽轮机的前几级抽汽过热度较高，对过热度较高的抽汽，通常配置蒸汽冷却器以提高热力系统效率。近年来受经济形势影响，全年运行小时数和年平均负荷率较低，低负荷占据很大权重。低负荷状态下过热度更高，导致温差换热引起的不可逆损失增加。

外置蒸汽冷却器均采用高压给水来吸收抽汽的过热热，其存在的主要问题是发电机组的给水压力很高，超超临界机组给水压力达40mpa左右。过高的压力导致管道、管件及附属部件(如支吊架、基础、阀门执行器等)结构旁大复杂，造价高昂，投入产出比低，这也是现在300mw、600mw机组普遍采内置式蒸汽冷却器的主要原因。为了能高效地利用三段抽汽的过热度，需对给水回热系统进行优化改造。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种600mw超临界火电机组外置蒸汽冷却器加热疏水给水回热系统，提高机组回热效率。

本实用新型采用以下技术方案：

600mw超临界火电机组外置蒸汽冷却器加热疏水给水回热系统，包括一段抽汽管道、二段抽汽管道、三段抽汽管道、四段抽汽管道、第一高压加热器、第二高压加热器、第三高压加热器和除氧器，四段抽汽管道和凝结水分别与除氧器的进口连接，除氧器的出口依次经第三高压加热器的吸热侧、第二高压加热器的吸热侧和第一高压加热器的吸热侧后输出；外置蒸汽冷却器的吸热侧出口经第一阀门与一段抽汽管道并管后于第一高压加热器的放热侧入口连接；第一高压加热器放热侧的出口分三路，一路与疏水扩容器连接，第二路经第二阀门与外置蒸汽冷却器吸热侧的入口连接，第三路与第二高压加热器放热侧的入口连接，依次经第二高压加热器的放热侧和第三高压加热器的放热侧与除氧器的入口连接；二段抽汽管道与第二高压加热器放热侧的入口连接；三段抽汽管道分两路，一路经外置式蒸汽冷却器放热侧的入口连接，另一路经第三阀门与外置式蒸汽冷却器放热侧的出口并管后与第三高压加热器放热侧的入口连接。

具体的，外置蒸汽冷却器采用低位布置方式，布置在0m。

具体的，外置蒸汽冷却器为加热疏水型蒸汽冷却器。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型一种600mw超临界火电机组外置蒸汽冷却器加热疏水给水回热系统，对超临界机组设置外置式蒸汽冷却器及附加高压加热器，可以充分利用给水换热系统中抽汽的过热度，提高最终给水温度，降低换热温差，排挤部分高品质的一段抽汽，有效降低机组热耗率，提高经济性，降低抽汽过热度也会相应减少机组运行过程中由于过热度问题引起的各自加热器故障。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型连接示意图。

其中：1.外置蒸汽冷却器；6.第一高压加热器；7.第二高压加热器；8.第三高压加热器；9.第一阀门；10.第二阀门；11.第三阀门；12.除氧器；13.疏水扩容器。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型公开了一种600mw超临界火电机组外置蒸汽冷却器加热疏水给水回热系统，在三段抽汽管道进入第三高压加热器8放热侧前，设置外置蒸汽冷却器1，利用该段抽汽的高过热度加热第一高压加热器6的疏水，疏水在外置蒸汽冷却器1吸热汽化后回流至最末级的高压加热器。具体包括外置式蒸汽冷却器1、一段抽汽管道、二段抽汽管道、三段抽汽管道、四段抽汽管道、第一高压加热器6、第二高压加热器7、第三高压加热器8、第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11、除氧器12和疏水扩容器13。

四段抽汽管道和凝结水分别与除氧器12的进口连接，除氧器12的出口依次经第三高压加热器8的吸热侧、第二高压加热器7的吸热侧和第一高压加热器6的吸热侧后输出，第一高压加热器6的放热侧出口与第二高压加热器7的放热侧入口连接，第二高压加热器7的放热侧出口与第三高压加热器8的放热侧入口连接，第三高压加热器8的放热侧出口与除氧器12的入口连接。

一段抽汽管道与外置蒸汽冷却器1的吸热侧出口并管后于第一高压加热器6的放热侧入口连接，外置蒸汽冷却器1的吸热侧与第一高压加热器6之间设置有第一阀门9，第一高压加热器6的放热侧出口分三路，一路与疏水扩容器13连接，第二路经二阀门10与外置蒸汽冷却器1的吸热侧入口连接，第三路与第二高压加热器7的放热侧入口连接。

二段抽汽管道与第二高压加热器7的放热侧入口连接。

三段抽汽管道分两路，一路与外置蒸汽冷却器1放热侧的入口连接，另一路经第三阀门11与外置式蒸汽冷却器1放热侧的出口并管后与第三高压加热器8放热侧的入口连接。

本实用新型一种600mw超临界火电机组外置蒸汽冷却器加热疏水给水回热系统的工作过程如下：

三段抽汽管道先进入外置蒸汽冷却器1，加热最末级给水加热器的部分疏水，疏水吸热汽化，令该蒸汽具有一定的过热度，然后回流至第一高压加热器6的进汽管道加热给水。

对于单台机组而言，在第一高压加热器6的危急疏水管路处设置旁路，将疏水经第二阀门10引至设置的外置蒸汽冷却器1中加热，吸热汽化后经第一阀门9汇入第一高压加热器6进汽管道至第一高压加热器中继续加热给水，放热后沿正常疏水管道自流至第二高压加热器7，第二高压加热器7经第三高压加热器8后回流至除氧器12。

从第一高压加热器6的危急疏水管路引部分疏水至外置蒸汽冷却器1，被流经换热管外的高过热度的三段抽汽加热，吸热汽化后的疏水经进汽管道汇入第一高压加热器6加热给水；加热疏水的外置蒸汽冷却器1内管侧压力较加热给水低，因此加热器本体、水侧管路等成本相对较低。

加热疏水型的外置蒸汽冷却器1包括核心设备蒸汽冷却器、第一高压加热器疏水进/出口管道、蒸汽入口/出口管道、阀门和仪表热控系统等，用于连接三段抽汽管道、第一高压加热器和第三高压加热器。

其中，对外置蒸汽冷却器1的布置有明确限制，必须低位布置以提高疏水侧压力，可布置在0m处；无需设置危急疏水管路。

相对于现有的回热系统热力过程，本实用新型热力过程变化主要表现为：

a、第三高压加热器进汽的过热度大幅减少，上端差增大，三段抽汽管道阻力增大，第三高压加热器进汽压力相对降低，改造后的第三高压加热器出口给水温度降低；

b、第三高压加热器出水温度降低，导致第二高压加热器输出功率增加，二段抽汽管道流量也相应增加；

c、三段抽汽原有的75％过热度直接加热进入第一高压加热器的给水，导致相应的一段抽汽流量降低，最终给水温度提高。

综上所述，本实用新型采用外置式蒸汽冷却器，可以充分高效利用给水换热系统中三段抽汽的过热度，降低换热温差，降低换热器的设计压力，提高最终给水温度，有效降低机组热耗率，通过提高回热效率提高机组总体发电效率，提高经济性。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

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