一种基于回热式储水罐的凝结水再热装置的制作方法

本实用新型涉及凝结水再热领域，具体涉及一种基于回热式储水罐的凝结水再热装置。

背景技术：

热电厂是指在发电的同时，还利用汽轮机的抽汽或排汽为用户供热的火电厂。主要工作原理是利用火力发电厂发电后的热水，经过再次加热后供暖。如今，我国的火电厂占据我国60%的发电量，随着新能源发电的普及，火电厂的效益逐渐下滑，因此只能通过提高火电厂的能源利用率来减少能耗。在夏天，热电厂供热机组的低压缸排汽只能排放到凝汽器，大量的余热只能通过冷却塔进行冷却，一方面浪费了大量的热量资源，另一方面提高冷却塔的冷却负荷，使电厂效益下降。因此，有必要进行改进。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种基于回热式储水罐的凝结水再热装置。解决了热电厂在夏天回凝水余热浪费，冷却塔负荷增加的问题。本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于回热式储水罐的凝结水再热装置，应用于热电厂供热机组，所述热电厂供热机组包括中压缸、中压缸五段抽汽口逆止阀、凝汽器、除氧器与低压缸，本实用新型包括储水罐、蒸汽管、凝结水管与加热管，所述储水罐的顶部、底部以及左右两侧均开设有孔，所述加热管设置在储水罐的内部且与左右两侧的孔连通，所述储水罐左右两侧的孔分别通过蒸汽管与中压缸五段抽汽口逆止阀的前端的管道和凝汽器连通，所述储水罐顶部与底部的孔分别通过凝结水管与除氧器和凝汽器连通，所述储水罐与中压缸五段抽汽的逆止阀的前端之间的蒸汽管上设置有蒸汽阀，所述储水罐与凝汽器之间的凝结水管上设置有凝结水阀与凝泵，所述中压缸与低压缸之间设置中压缸排汽旁路，所述中压缸排汽旁路上设置有中压缸旁路阀。

所述储水罐、蒸汽管、凝结水管采用耐高温材料且表面均敷设有保温层，提高热效率和防止烫伤。

所述蒸汽管与凝结水管的管路段上设置膨胀节，避免高温工况破坏管路。

所述加热管采用盘状回旋结构且导热性良好。

所述储水罐左右两侧的孔通过蒸汽管分别与中压缸旁路阀前端的中压缸排汽旁路和凝汽器连通。

所述中压缸旁路阀通过电气回路与控制系统连接，由控制系统控制阀门开度。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1、本实用新型所述的一种基于回热式储水罐的凝结水再热装置，能够将中压缸中的高温蒸汽的多余热量引到储水罐的回旋加热装置，通过对部分凝结水的再热实现二次热循环，提高热量利用率，经济效益远优于现有技术。

2、本实用新型加入了中压缸旁路阀的调节，在负荷波动时，中压缸旁路阀能够快速响应，相比于主蒸汽阀的响应速度更快，调节性能更好。负荷调频速度更快。

3、本实用新型采用再热装置，需要时将部分凝结水输送至储水罐进行再热，以中低压旁路门快速调整负荷，减缓汽轮机进汽压力与温度波动，锅炉侧风、煤、水的出力更稳定。

4、本实用新型将部分中压缸排汽排放到储水罐进行换热，低压缸的进汽量变少，背压更低，所受压力更小，对低压缸内部的热应力更小，磨损率更低。

附图说明

图1为本实用新型回热式储水罐外观和管道连接图；

图2为本实用新型实施例1汽水流程图；

图3为本实用新型实施例1汽水逻辑控制图；

图4为本实用新型实施例2汽水流程图；

图5为本实用新型实施例2汽水控制逻辑图；

图中：1为中压缸、2为中压缸五段抽汽口逆止阀、3为凝汽器、4为除氧器、5为低压缸、6为储水罐、7为蒸汽管、8为凝结水管、9为加热管、10为蒸汽阀、11为凝结水阀、12为凝泵、13为中压缸旁路阀、14为膨胀节。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参见图1至图3，一种基于回热式储水罐的凝结水再热装置，应用于热电厂供热机组，所述热电厂供热机组包括中压缸1、逆止阀2、凝汽器3、除氧器4与低压缸5，本实用新型包括储水罐6、蒸汽管7、凝结水管8与加热管9。

所述储水罐6的本体采用耐高温高压的合金钢材料，材料需可以承受2mp，400℃的温度，其容积选型根据公式确定，其中q为中压缸排汽的放热量，c为水的比热容，为凝结水在储水罐换热后的温度差，即储水罐凝结水进出口温度差，为储水罐内流经的凝结水量；,m为高温蒸汽流量，为高温蒸汽经过储水罐后的焓值变化，根据来确定储水罐的容积，其中为水的密度；所述储水罐6的顶部、底部以及左右两侧均开设有孔，左右两侧的孔作为回热蒸汽的进口和出口，顶部的孔作为凝结水的出口，底部的孔作为凝结水的进口，储水罐内部设置有加热管9，加热管9连通储水罐6左右两侧的孔，回热蒸汽通过加热管9加热储水罐6中的回凝水。所述加热管9采用导热性良好的铜管作为导热管，加热管9采用盘状回旋结构，增加和储水罐6内部的凝结水接触面，提高换热效率。

所述储水罐6左右两侧的孔分别通过蒸汽管7与中压缸五段抽汽口逆止阀2的前端的管道和凝汽器3连通，所述蒸汽管7采用耐高温合金钢材料制成，加热蒸汽从中压缸五段抽汽口逆止阀2的前端的管道中引出，通过蒸汽管7进入到储水罐6内部的加热管9中，与罐体内的回凝水进行换热后，再通过蒸汽管7进入到凝汽器3中。所述的加热蒸汽进口温度为300℃左右，在换热后回到凝汽器3的温度下降至50℃。

所述储水罐6顶部与底部的孔分别通过凝结水管8与除氧器4和凝汽器3连通，所述凝结水管8采用耐高温合金钢材料支撑，凝汽器3中温度较低的回凝水通过凝结水管8从储水罐6底部的孔中进入储水罐6，与罐体内的加热管9进行热交换后，再通过与储水罐6顶部的孔相连通的凝结水管8进入到除氧器4中。所述的的储水罐6内凝结水换热后温度从50℃提升至250℃，输送至除氧器4进口，因此凝结水出口位于储水罐6上方，方便换热后的凝结水蒸汽排出。

所述储水罐6与中压缸五段抽汽的逆止阀2的前端之间的蒸汽管6上设置有蒸汽阀10，用来控制蒸汽流量；所述储水罐6与凝汽器3之间的凝结水管8上设置有凝结水阀11与凝泵12，凝结水阀11的作用在于控制凝结水的流量，凝泵12的作用在于将凝汽器中的一部分凝结水通过凝结水管8泵入到储水罐6中。

所述中压缸1与低压缸5之间设置中压缸排汽旁路，所述中压缸排汽旁路上设置有中压缸旁路阀13，在负荷波动时，所述中压缸旁路阀能够快速响应，相比于主蒸汽阀的响应速度更快，调节性能更好。

进一步地，本实施例中储水罐6、蒸汽管7、凝结水管8的外表面均敷设有保温层，提高热交换效率的同时，能够防止工作人员被烫伤，提高生产安全系数。

进一步地，本实施例中的中压缸旁路阀13与dcs控制系统连接，把中压缸旁路阀13的阀门开度反馈信号、开关指令信号接入dcs控制系统中，根据中低压缸相关的温度和压力测点在线换算蒸汽流量，按图3、图5逻辑控制在dcs控制系统中组态，实现控制系统对回热式储水罐供汽量的控制。以实现不同工况下的回热蒸汽流量的变化，使汽轮机和锅炉相关设备运行稳定性增强。

本实施例中用中压缸旁路阀调节回热蒸汽流量的原理为：

本实施例中，从中压缸五段抽汽逆止阀2前引出旁路，输送蒸汽至储水罐加热器，在标准工况下，正常的中压缸五段抽汽旁路引出的蒸汽量为50t/h（设定值），当中压缸旁路阀13需要负荷调整时，根据中压缸旁路阀13的流量变化和中压缸旁路阀13前后的焓值差的乘积确定热量的变化情况，除以五段抽汽口的蒸汽焓值，即为五段抽汽逆止阀前引出的蒸汽变化量，设定蒸汽量减去该差值，即为实际进入储水罐6内的换热器的实际蒸汽流量。

实施例2

参见图4至图5，本实施例与实施例1的不同之处在于储水罐左右两侧的孔通过蒸汽管分别与中压缸旁路阀13前端的中压缸排汽旁路和凝汽器3连通。该方案中加热蒸汽从中压缸旁路阀13的前端引出旁路至加热管9中进行热量交换，本实施例与实施例1根据电厂的现场空间布置情况进行灵活调整。

本实施例中用中压缸旁路阀调节回热蒸汽流量的原理为：

本实施例中，从中压缸旁路阀13前引出蒸汽旁路，引出蒸汽到储水罐6中的加热器9进行换热，标准工况下，引出蒸汽的流量为50t/h（设定值），当中压缸旁路阀13需要负荷调整时，中压缸旁路阀13的调整负荷蒸汽量和标准引出蒸汽量求偏差，其结果即为实际提供的回热蒸汽流量。

上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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