一种火电厂循环冷却水余热节能利用系统的制作方法

本实用新型属于余热利用技术领域，涉及一种火电厂循环冷却水余热节能利用系统。

背景技术：

随着我国电网的发展，发电形式也越来越多，包括新能源发电、水资源发电、核能发电大举等，给火电厂的生存发展空间受到极度压缩，火电厂的利润空间进一步降低，面对火电厂现有的生存经营现状，火电厂的节能领域的深入挖潜意义重大，当前火电循环冷却水存在以下不足之处：循环水系统蒸发量较大，凉水塔水耗较大，水资源损失较大，企业在工业水购入中有一定的经济成本；循环水凉水塔对所在区域环境产生热污染问题；循环水中含有的冷源损失较大，冷源损失利用率较低；凉水塔存在噪音产生，对周边居民有噪音污染。

为了解决火电循环冷却水处理存在的上述缺陷，本实用新型研发了一种冷却水余热节能利用系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供了一种火电厂循环冷却水余热节能利用系统，以解决火电循环冷却水排放中在的热污染、成本高、冷源损失大等问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种火电厂循环冷却水余热节能利用系统，包括：凝汽器循环水回水系统和凝汽器循环水进水系统；

所述的凝汽器循环水回水系统包括与凝汽器连接的回水热泵蒸发器，所述的回水热泵蒸发器的介质管路分别与第一热泵冷凝器和第二热泵冷凝器连接，所述的第一热泵冷凝器与热网回水管路连接，第二热泵冷凝器与余热发电低沸点介质管路连接，所述的凝汽器和回水热泵蒸发器的壳程分别设置有与水轮机和凉水塔上水管路连接的旁路；

所述的凝汽器循环水进水系统包括通过循环泵升压管路与水池出水连接的进水热泵蒸发器，所述的进水热泵蒸发器通过管路与应急冷凝器连接，所述的应急冷凝器通过管路与凝汽器连接，所述的进水热泵蒸发器的介质管路与冷却器连接，所述的冷却器的冷却介质分别与一次风机、二次风机、厂房热风幕、大气连接。

进一步地，所述的回水热泵蒸发器的壳程设置有回水总量的100%的旁路，该旁路与水轮机和凉水塔上水管路连接。

所述的回水热泵蒸发器的壳程设置有回水总量的30%的节流管路，该旁路与水轮机和凉水塔上水管路连接。

所述的第一热泵冷凝器和第二热泵冷凝器之间设置有回水热泵蒸发器介质总量50%的旁路。

所述的进水热泵蒸发器的壳程设置有进水总量的100%的旁路，与应急冷凝器连接。

所述的进水热泵蒸发器的壳程设置有进水总量的70%的节流管路，与应急冷凝器连接。

所述的水轮机设置有调节阀，运行时，根据环境温度通过调节阀控制水量。

本实用新型包括凝汽器循环水回水系统和凝汽器循环水进水系统，其中凝汽器循环水回水系统：循环水对汽轮机乏汽冷却后流出凝汽器，此时循环水回水中含有大量低温热能，温度介于30-50℃，循环水回水在经过循环水回水热泵蒸发器后，循环回水对热泵蒸发器内工作介质进行放热，循环水回水得到热泵蒸发器冷却后温度降低，起到凉水塔的对循环水冷却的功能。当前火电厂300mw、600mw湿冷汽轮机凝汽器循环水回水与地面水平高差在6米以上，本实用新型在循环水回水至凉水塔水池处循环水退水管设置小型水轮发电机，经过水轮发电机做过功后的循环水直接回到凉水塔下部水池中，这样可以在减少凉水塔循环水的蒸发损耗、风吹损耗的同时利用循环水回水压头进行水力发电，利用水轮机进口调节阀控制进入水轮机的循环水水量，合理分配进入水轮机做功和通向凉水塔配水填料冷却层的冷却循环水量，冬季工况下全部循环水量都可以直接通过水轮机回到凉水塔水池，这样可以减少凉水塔防冻的压力。回水热泵蒸发器将在循环水回水中吸收的热能通过表面换热方式传递给循环水回水第一热泵冷凝器和第二热泵冷凝器，其中第一热泵冷凝器的冷却介质为热网回水，通过表面换热方式完成对热网回水的放热方式，提高热网回水温度，第二热泵冷凝器的冷却介质为余热发电汽轮机低沸点中间介质的工质，通过表面换热方式完成对余热发电汽轮机低沸点中间介质的工质的放热方式，该系统将循环水回水所含的热能转化为电能，达到余热利用目的。凝汽器循环水进水系统：循环水经过循环水泵升压后流出，经过循环水进水热泵蒸发器和应急冷凝器完成放热过程，使循环水进水温度进一步降低，这样可以起到部分凉水塔的功能，进水热泵冷凝器将在循环水回水中吸收的热能通过下列表面换热器传递给冷却风，冷却风吸热后可以通过风道排向大气或经过厂房热风幕风机、一次风入口预暖热风、送风入口预暖热风，供给厂区供暖或送风机、一次风机入口预暖，这样可以减少低压蒸汽的消耗，起到节能减排的作用，为了确保夏季循环水温度温度过高在循环水进水管道另外增加一套循环水应急冷凝器，循环水应急冷凝器利用经过压缩的低沸点工质吸收循环水热能达到降低循环水温度的作用，循环水应急冷凝器在水温度过高的情况下使用；循环水进水经过上述设备降温后进入汽轮机的凝汽器，这样完成一个循环过程。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1）利用汽轮机排汽的余热进行余热发电、余热加热热网回水，减少热网用汽量，降低供热煤耗，起到节能减排的良好社会效益和经济效益；

2）利用循环水回水压头进行水力发电，起到节能减排的作用；

3）可以减轻冬季凉水塔防冻的压力；

4）可以减少凉水塔的蒸发损耗，减少火力发电对水资源的消耗，实现火电厂为环境友好型企业的目的；

5）降低火电厂的厂用电率，降低供电煤耗。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图：

图中：1-凝汽器、2-回水热泵蒸发器、3-第一热泵冷凝器、4-第二热泵冷凝器、5-水轮机、6-凉水塔、7-水池、8-进水热泵蒸发器、9-应急冷凝器、10-冷却器。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示的一种火电厂循环冷却水余热节能利用系统，包括：凝汽器循环水回水系统和凝汽器循环水进水系统；

所述的凝汽器循环水回水系统包括与凝汽器1连接的回水热泵蒸发器2，所述的回水热泵蒸发器2的介质管路分别与第一热泵冷凝器3和第二热泵冷凝器4连接，所述的第一热泵冷凝器3与热网回水管路连接，第二热泵冷凝器4与余热发电低沸点介质管路连接，所述的凝汽器1和回水热泵蒸发器2的壳程分别设置有与水轮机5和凉水塔6上水管路连接的旁路；

所述的凝汽器循环水进水系统包括通过循环泵升压管路与水池7出水连接的进水热泵蒸发器8，所述的进水热泵蒸发器8通过管路与应急冷凝器9连接，所述的应急冷凝器9通过管路与凝汽器1连接，所述的进水热泵蒸发器8的介质管路与冷却器10连接，所述的冷却器10的冷却介质分别与一次风机、二次风机、厂房热风幕、大气连接。

安装时，在回水热泵蒸发器2的壳程设置有回水总量的100%的旁路，该旁路与水轮机5和凉水塔6上水管路连接，回水热泵蒸发器22的壳程设置有回水总量的30%的节流管路，该旁路与水轮机2和凉水塔6上水管路连接；第一热泵冷凝器3和第二热泵冷凝器4之间设置有回水热泵蒸发器2介质总量50%的旁路，进水热泵蒸发器8的壳程设置有进水总量的100%的旁路，与应急冷凝器9连接，进水热泵蒸发器8的壳程设置有进水总量的70%的节流管路，与应急冷凝器9连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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