一种基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及凝结水处理技术领域，具体涉及一种基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统及方法，该系统包括低压回热系统和热泵装置；低压回热系统包括依次连接的低压缸

【技术实现步骤摘要】
一种基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统及方法


[0001]本专利技术涉及凝结水处理
，具体涉及一种基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统及方法
。

技术介绍

[0002]凝结水精处理装置是大型火力发电机组的重要辅助设备，特别是超临界和超超临界空冷机组，凝结水应进行全流量处理，为机组良好水汽品质提供重要保证
。
凝结水是锅炉给水的主要组成部分，凝结水净化已成为现代电厂水处理中一个极为重要的环节
。
其中精处理的作用主要体现在三个方面：一是连续除去热力系统内的腐蚀产物
、
悬浮杂质
、
溶解的胶体和
SiO2，防止汽轮机通流部分积盐，提高机组的可利用率，减少化学有关的事故和故障，减少化学清洗次数；二是在机组启动投入凝结水精处理装置，能迅速降低热力系统中的盐分和机械杂质，使凝结水水质迅速达到要求，减少凝结水外排，可缩短机组启动时间，节省能耗和经济成本；三是当补给水水质恶化时，发挥整个汽水系统净化处理装置的作用，保障机组安全连续运行，并留有时间查明原因，采取合理有效措施净化补给水，严重恶化时，可保证机组按预定程序停机
。
但是在实际应用过程中，凝结水精处理如果运行控制不好也会成为热力系统的污染源，因此如何对凝结水精处理系统运行进行控制和优化显得尤为重要
。
[0003]目前我国华北和西北地区水资源缺乏，火电机组冷端系统大部分采用直接空冷或者间接空冷系统，部分汽轮机组采用欧盟标准设计，空冷散热面积按照年平均背压设计，夏季工况出力只有额定出力的
93
％，空冷面积设计偏小；同时由于机组运行性能达不到设计值，实际汽轮机排汽热负荷远高于设计值，同时环境温度偏高，导致了间接
(
直接
)
空冷散热能力恶化
。
夏季机组高负荷时运行背压高，凝结水温度高制约着精处理设备的投运，机组带负荷能力受限，是目前制约空冷机组精处理设备运行的瓶颈
。
夏季机组用电负荷高，“迎峰度夏”保电压力大，冬季机组保供
(
供热
)
压力大，解决机组运行背压高，凝结水温度高导致的精处理系统受限问题已迫在眉睫
。
[0004]煤电是中国能源电力稳定供应的“压舱石”，是中国经济社会发展
、
新型能源系统的重要支撑
。
同时双碳目标的提出对优化能源结构和煤炭清洁高效利用提出了更高要求
。
解决目前凝结水精处理系统夏季和冬季运行中出现的问题的主要技术手段是从降低凝结水水温，采用高耐温性树脂和加强水质监督，这三个方面提出运行控制及优化措施，从而使凝结水精处理系统能够安全
、
稳定和经济的运行
。
主要的技术路线有：
(1)
增设尖峰冷却系统或者空冷增容改造，降低夏季运行背压；
(2)
更换耐高温树脂；
(3)
增设凝结水冷却系统，降低精处理前凝结水温度
。
其中，在夏季增设尖峰冷却系统可有效降低夏季系统运行背压，起到节能降耗的作用，但只适用于有水指标的电厂，部分地区火电机组水指标缺乏，无法立项
。
空冷增容改造是直接空冷
(
间冷
)
机组缺水地区降低机组运行背压的有效手段，但空冷系统增容改造改造难度大
、
投资大，同时占地较大，需要对支撑结构进行论证；耐高温树脂目前技术尚未完全成熟，成本较高，树脂需要定期更换，无法一次性解决问题
。
增设凝结水
冷却系统，通过循环水或者开式水冷却精处理前凝结水，降低精处理前凝结水温度，该方案虽然系统投资小，可一次性解决精处理受限，无法投运的问题，但凝结水热量全部被冷却水带走，散失到大气环境中，能耗损失较大，对机组运行经济性有一定影响
。
因此，开发改造难度小
、
设备成熟可靠
、
能耗损失小
、
适用于干旱缺水地区的降低精处理前凝结水温度的系统及运行方法显得尤为重要
。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有技术中针对汽轮机回热系统，缺乏能耗损失小且适用于干旱缺水地区用的降低精处理前凝结水温度的系统的问题，提供了一种基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统及方法
。
[0006]本专利技术为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统，该系统包括低压回热系统和热泵装置；
[0007]所述低压回热系统包括依次连接的低压缸
、
凝汽器
、
精处理装置
、
轴封加热器
、
第一低压加热器
、
第二低压加热器
、
第三低压加热器和第四低压加热器，所述轴封加热器与轴封蒸汽供给设备连接，所述第一低压加热器
、
所述第二低压加热器
、
所述第三低压加热器和所述第四低压加热器均与所述低压缸连接；
[0008]所述热泵装置用于吸收凝结水的热量，使进入所述精处理装置的凝结水温度低于所述精处理装置的极限处理温度，并利用所吸收的热量对低压加热器输出的凝结水进行加热
。
[0009]优选地，所述第一低压加热器与所述低压缸的九段抽汽端连接，所述第二低压加热器与所述低压缸的八段抽汽端连接，所述第三低压加热器与所述低压缸的七段抽汽端连接，所述第四低压加热器与所述低压缸的六段抽汽端连接
。
[0010]优选地，当所述热泵装置为一类吸热式热泵时；
[0011]所述一类吸热式热泵的一类吸热单元的一端与所述凝汽器的出水端连接，另一端与所述精处理装置的进水端连接；
[0012]所述一类吸热式热泵的一类放热单元的一端与所述第二低压加热器的出水端连接，另一端与所述第三低压加热器的进水端连接；
[0013]所述一类吸热式热泵的驱动蒸汽单元与所述低压缸连接
。
[0014]优选地，所述一类吸热式热泵的驱动蒸汽单元与所述低压缸的六段抽汽端连接
。
[0015]优选地，所述低压缸与所述第二低压加热器之间的连接管路上设置有电动蒸汽阀，用于调节所述第二低压加热器出水端的凝结水的温度
。
[0016]优选地，当所述热泵装置为二类吸热式热泵时；
[0017]所述二类吸热式热泵的二类吸热单元的一端与所述凝汽器的出水端连接，另一端与所述精处理装置的进水端连接；
[0018]所述二类吸热式热泵的二类放热单元的一端与所述第二低压加热器的出水端连接，另一端与所述第三低压加热器的进水端连接
。
[0019]优选地，所述二类吸热式热泵还包括循环泵，用于将机力通风塔中的冷却水循环输送至所述二类吸热式热泵的冷凝单元
。
[0020]优选地，所述冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统，其特征在于，该系统包括低压回热系统和热泵装置；所述低压回热系统包括依次连接的低压缸
(1)、
凝汽器
(2)、
精处理装置
(5)、
轴封加热器
(6)、
第一低压加热器
(7)、
第二低压加热器
(8)、
第三低压加热器
(9)
和第四低压加热器
(10)
，所述轴封加热器
(6)
与轴封蒸汽供给设备连接，所述第一低压加热器
(7)、
所述第二低压加热器
(8)、
所述第三低压加热器
(9)
和所述第四低压加热器
(10)
均与所述低压缸
(1)
连接；所述热泵装置用于吸收凝结水的热量，使进入所述精处理装置
(5)
的凝结水温度低于所述精处理装置
(5)
的极限处理温度，并利用所吸收的热量对低压加热器输出的凝结水进行加热
。2.
根据权利要求1所述的基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统，其特征在于，所述第一低压加热器
(7)
与所述低压缸
(1)
的九段抽汽端连接，所述第二低压加热器
(8)
与所述低压缸
(1)
的八段抽汽端连接，所述第三低压加热器
(9)
与所述低压缸
(1)
的七段抽汽端连接，所述第四低压加热器
(10)
与所述低压缸
(1)
的六段抽汽端连接
。3.
根据权利要求1或2所述的基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统，其特征在于，当所述热泵装置为一类吸热式热泵
(11)
时；所述一类吸热式热泵
(11)
的一类吸热单元
(111)
的一端与所述凝汽器
(2)
的出水端连接，另一端与所述精处理装置
(5)
的进水端连接；所述一类吸热式热泵
(11)
的一类放热单元
(112)
的一端与所述第二低压加热器
(8)
的出水端连接，另一端与所述第三低压加热器
(9)
的进水端连接；所述一类吸热式热泵
(11)
的驱动蒸汽单元
(113)
与所述低压缸
(1)
连接
。4.
根据权利要求3所述的基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统，其特征在于，所述一类吸热式热泵
(11)
的驱动蒸汽单元
(113)
与所述低压缸
(1)
的六段抽汽端连接
。5.
根据权利要求3所述的基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统，其特征在于，所述低压缸
(1)
与所述第二低压加热器
(8)
之间的连接管路上设置有电动蒸汽阀
(33)
，用于调节所述第二低压加热器
(8)
出水端的凝结水的温度
。6.
根据权利要求1或2所述的基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统，其特征在于，当所述热泵装置为二类吸热式热泵
(12)
时；所述二类吸热式热泵
(12)
的二类吸热单元
(121)
的一端与所述凝汽器
(2)
的出水端连接，另一端与所述精处理装置
(5)
的进水端连接；所述二类吸热式热泵
(12)
的二类放热单元
(122)
的一端与所述第二低压加热器
(8)
的出水端连接，另一端与所述第三低压加热器
(9)
的进水端连接
。7.
根据权利要求6所述的基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统，其特征在于，所述二类吸热式热泵
(12)
还包括循环泵
(37)
，用于将机力通风塔
(38)
中的冷却水循环输送至所述二类吸热式热泵
(12)
的冷凝单元
(123)。8.
根据权利要求7所述的基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统，其特征在于，所述冷却水为中水或者除盐水
。9.
根据权利要求6所述的基于热泵装置降低精处理前凝结水温度的系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：史鹏飞，白玉宇，赵鹏，刘爱军，冯云鹏，康朝斌，刘景辉，张志强，王磊，张伟，马庆中，曹蓉秀，姚力，陈阳，王兴，
申请(专利权)人：国家能源集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
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