[發明專利]一種高背壓機組換熱冷卻裝置及換熱方法

在審

• 申請號: 202110299860.X
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112797811A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 閆守娟;盧溫厚;王學義;趙加剛;李道波;梁曉軍;王燦文;宋旭東;婁漢強
• 申請（專利權）人: 國家能源泰安熱電有限公司
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02;F24D3/02;F24D3/10;F22D11/06
• 代理公司: 濟南格源知識產權代理有限公司 37306
• 代理人: 劉曉政

本發明涉及一種高背壓機組換熱冷卻裝置及換熱方法，包括對熱網回水進行加熱的凝汽器，用于冷卻汽輪機乏汽的第一級換熱器、用原水機械加速澄清池水冷卻汽輪機乏汽的的第二級換熱器。充分利用高背壓機組中汽輪機流出的乏汽對熱網回水和原水進行換熱，同時實現了降低流入凝結水精處理設備的凝結水溫度的目的，并提高了機械加速澄清池的溫度，降低了機械加速澄清池水的渾濁度；避免了陰樹脂溶解進入水汽系統而造成水汽指標超標引起的爐管泄露；解決了原水機械加速澄清池冬季進水水溫低、出水水質差的問題。

技術領域

本發明涉及高壓機組領域，尤其是高背壓機組換熱冷卻裝置及換熱方法，將汽輪機排出的乏汽進行冷卻，冷卻的同時對熱網回水、原水機械加速澄清池水進行加熱。

背景技術

目前，高背壓現有的設計方案是：高背壓改造是采用熱網回水作為凝汽器冷卻用水，通過減少低壓缸做功，充分利用乏汽余熱加熱熱網回水，此時凝結水溫度達55-60℃，供暖季初期和末期熱網回水溫度偏高時，凝結水溫度會更高。由于原有的凝結水精處理陰樹脂的最高運行溫度不能超過55℃，原有前置過濾器和離子交換器的襯膠罐體的設計溫度為5-50℃，高背壓改造時進入凝結水精處理系統的水溫偏高時都是采用更換凝結水精處理設備和更換高溫樹脂的方式滿足凝結水精處理設備的正常運行。

高背壓機組使用精處理高溫樹脂運行情況：經調研高背壓改造后使用凝結水精處理高溫樹脂的電廠，在2個供暖季后對樹脂進行了性能測試，發現陰樹脂磨后圓球率從95.7%降低到17.2%，即大量樹脂溶解后進入了水汽系統，造成水汽指標不合格，會在鍋爐爐管內部結垢，導致爐管泄漏；體積全交換容量從1.07mmol/mL下降到0.64mmol/mL，周期制水量大大降低增加再生次數，增加酸堿用量和廢水排放，每兩年就需要更換樹脂，在增加運行成本的同時，因樹脂熔入鍋爐導致水質合格率下降，嚴重影響機組安全。

現在使用的原水機械加速澄清池冬季出水水質差，膜處理設備冬季頻繁發生污堵。制水流程為：原水機械加速澄清池出水經加熱后至水處理制備除鹽水及熱網補充水。冬季因為機械加速澄清池進水溫度低，混凝澄清效果差，出水濁度增加，甚至經常會出現翻池現象，導致超濾膜冬季頻繁發生污堵情況。從目前國內外對火電廠機組來看，采用機械加速澄清池（簡稱機加池）處理的電廠大多使用的是地表水、礦坑水或中水，為了保證鍋爐補給水處理效果，有的電廠對機加池進水進行加熱，即利用輔汽聯箱抽汽加熱機加池進水或抽取一定量工業蒸汽與機加池進水混合，有的電廠機加池進水不加熱，而是將用于鍋爐補給水的機加池出水進行加熱。抽取工業蒸汽加熱機加池進水或出水，都需要耗費工業蒸汽。

發明內容

本發明的目的在于利用高背壓機組中汽輪機流出的乏汽對熱網回水和原水進行換熱，同時實現了降低流入凝結水精處理設備的凝結水溫度的目的，并提高了機械加速澄清池的溫度，降低了機械加速澄清池水的渾濁度。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：包括對熱網回水進行加熱的凝汽器，用于冷卻汽輪機乏汽的第一級換熱器、用原水機械加速澄清池水冷卻汽輪機乏汽的的第二級換熱器；

凝汽器的入口與汽輪機低壓缸排氣管連通，凝汽器的凝結水出口與第一級換熱器的熱流入口連通，凝汽器的冷卻水入口與熱網回水管連通，凝汽器的冷卻水出口與熱網蒸汽加熱器連通。充分利用乏汽余熱加熱熱網回水，在供暖季可以降低熱網水加熱的消耗；并且實現了對乏汽的第一次降溫得到凝結水。

第一級換熱器的冷流入口與熱網回水管連通，第一級換熱器的冷流出口與凝汽器的冷卻水入口連通，第一級換熱器的熱流出口與第二級換熱器的熱流入口連通，在第一級換熱器可以對部分熱網回水進行初步的加熱，并且還可以對凝結水進行進一步的降溫。

第二級換熱器的熱流出口與凝結水精處理設備連通，第二級換熱器的冷流入口與原水提升泵連通，第二級換熱器的冷流出口與原水機械加速澄清池連通。這樣可以對凝結水的再次降溫，并且利用凝結水的熱量對原水機械加速澄清池的水進行加熱，提高了原水的溫度，節省了工業蒸汽。