專利名稱：一種具有乏汽回收功能的火力發電系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠對火電機組的乏汽進行回收，有效減少汽化潛熱損失的火 力發電系統，屬火力發電技術領域。
背景技術：
火力發電廠中最基本的熱力設備包括鍋爐、汽輪機、凝汽器和水泵四部分，工 質在這些設備中完成的循環過程稱為“朗肯循環”，它是蒸汽動力裝置的基本循環。水 在鍋爐內被加熱到飽和溫度，然后蒸發成飽和蒸汽，再經過熱器加熱成過熱蒸汽；過熱 蒸汽進入汽輪機膨脹做功；做完功的乏汽被排入凝汽器，在凝汽器內被冷卻放出凝結潛 熱后變為凝結水；水泵將凝結水送回鍋爐，開始下一個動力循環。在朗肯循環中，有很 大一部分熱量在凝汽器中被冷卻水帶走，形成凝汽器冷源損失。這部分熱量約占加給工 質熱量的50%以上，因此，提高循環效率的關鍵是如何利用這部分汽化潛熱。長期以來，人們為減少凝汽器冷源損失進行了不懈努力，但收效甚少，凝汽式 機組的凝汽器冷源損失問題一直無法解決。給水回熱是目前人們所采取的減少冷源損失 的較為有效的方法。所謂給水回熱就是利用從汽輪機某中間級后抽出的部分蒸汽來加熱 給水。具有給水回熱的循環稱為“回熱循環”。由于在回熱循環中，進入凝汽器的乏汽 減少，凝汽器冷源損失減少，所以回熱循環的熱效率比朗肯循環的熱效率高。在實際工 程中，一般中參數機組設三、四級回熱，高參數機組設五、六級回熱，超高參數機組不 超過七、八級回熱。盡管如此，仍有相當多的蒸汽進入凝汽器，并在0.004MPa
(絕對壓力)下凝結放熱，由于這些蒸汽溫度低，所放出的熱量無法被利用。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有乏汽回收功能的火力發 電系統，以有效減少汽化潛熱損失，提高火電機組的循環效率。本發明所述問題是以下述技術方案實現的
一種具有乏汽回收功能的火力發電系統，構成中包括鍋爐、汽輪機、發電機、乏汽 熱井、熱井凝結水泵、閉式壓力凝結水箱、離心蒸汽壓縮機和膜式汽水混合加熱器，其 中，鍋爐、汽輪機、發電機依次連接，汽輪機的乏汽出口接內置噴水降溫裝置的乏汽熱 井；所述乏汽熱井排出的凝結水依次經熱井凝結水泵、閉式壓力凝結水箱、主凝結水 泵、膜式汽水混合加熱器、升壓水泵、除氧器和給水泵送入鍋爐；乏汽熱井排出的乏汽 經離心蒸汽壓縮機加壓后分成兩路，一路對外供熱，一路接入膜式汽水混合加熱器加熱 凝結水。上述具有乏汽回收功能的火力發電系統，所述離心蒸汽壓縮機由小汽輪機驅 動，所述小汽輪機的蒸汽入口接汽輪機抽汽，其排出的乏汽經小汽輪機乏汽冷卻器冷卻 后送入閉式壓力凝結水箱，所述小汽輪機乏汽冷卻器的冷卻水入口接主凝結水泵的出 口，冷卻水出口接閉式壓力凝結水箱。
上述具有乏汽回收功能的火力發電系統，在升壓水泵至除氧器的凝結水管路上 還依次連接有二級膜式汽水混合加熱器、二級升壓水泵和低壓加熱器，所述二級膜式汽 水混合加熱器的蒸汽入口接離心蒸汽壓縮機的高壓蒸汽出口，所述低壓加熱器的蒸汽入 口接汽輪機抽汽，疏水出口接二級膜式汽水混合加熱器。上述具有乏汽回收功能的火力發電系統，所述給水泵與鍋爐之間設置有高壓加 熱器，所述高壓加熱器的蒸汽入口接汽輪機抽汽，疏水出口接除氧器。上述具有乏汽回收功能的火力發電系統，所述除氧器的蒸汽入口接汽輪機抽汽。本發明采用離心蒸汽壓縮機回收火電機組的乏汽，回收的乏汽加壓后用于加熱 鍋爐給水和對外供熱，使汽輪機乏汽的有效利用成為可能。本發明既能回收大量的熱 能，又能保證和穩定汽輪機要求的真空度，同時還可以解決冷卻塔排汽的熱污染問題， 并能節約水資源。在乏汽熱井內設置噴水降溫裝置，使一部分乏汽冷卻凝結成凝結水， 目的是為了減少離心蒸汽壓縮機的負荷。本發明系統簡單、設計合理，節能減排效果顯著，適用于新建電廠和已有電廠 的節能減排工程以及離心蒸汽壓縮機乏汽供熱改造工程。
下面結合附圖對本發明作進一步詳述。圖1是本發明基本循環系統示意圖； 圖2是火電機組原則性熱力系統示意圖。圖中各標號為1.鍋爐；2.汽輪機；3.發電機；4.除氧器；5.給水泵；6.高 壓加熱器；7.噴水降溫裝置；8.乏汽熱井；9.熱井凝結水泵；10.閉式壓力凝結水箱； 11.主凝結水泵；12.離心蒸汽壓縮機；13.小汽輪機；14.小汽輪機乏汽冷卻器；15.膜 式汽水混合加熱器；16.升壓水泵；17. 二級膜式汽水混合加熱器；18. 二級升壓水泵； 19.低壓加熱器；C.除鹽水；S.全廠疏水；H.熱網回水；&對外供熱蒸汽。
具體實施例方式本發明的思路是采用離心蒸汽壓縮機回收乏汽，將升壓后的乏汽分兩路一 路對外供熱，一路送入膜式汽水混合加熱器與凝結水進行混合換熱，加熱后的熱水作為 鍋爐給水，經升壓泵升壓后，經除氧器、給水泵至鍋爐。參看圖1，本發明構成包括鍋爐1、汽輪機2、發電機3、除氧器4、給水泵5、 噴水降溫裝置7、乏汽熱井8、熱井凝結水泵9、閉式壓力凝結水箱10、主凝結水泵11、 離心蒸汽壓縮機12、小汽輪機13、小汽輪機乏汽冷卻器14、膜式汽水混合加熱器15、升 壓水泵16。本發明工作過程如下汽輪機2的乏汽進入乏汽熱井8，乏汽熱井8內設置 噴水降溫裝置7，用除鹽水C清洗乏汽，使一部分乏汽冷卻凝結成凝結水，由熱井凝結水 泵9送入閉式壓力凝結水箱10;離心蒸汽壓縮機12抽吸乏汽熱井8內的乏汽，將其壓縮 成可利用的蒸汽，升壓后的乏汽一路對外供熱(圖中的G)，一路送入膜式汽水混合加 熱器15與凝結水進行混合換熱；加熱后的熱水經升壓水泵16升壓后，經除氧器4、給水 泵5至鍋爐1 ；鍋爐1生產的過熱蒸汽進入汽輪機2膨脹做功。
參看圖2，機組原則性熱力系統包括鍋爐1、汽輪機2、發電機3、除氧器4、給 水泵5、高壓加熱器6、噴水降溫裝置7、乏汽熱井8、熱井凝結水泵9、閉式壓力凝結水 箱10、主凝結水泵11、離心蒸汽壓縮機12、小汽輪機13、小汽輪機乏汽冷卻器14、膜式 汽水混合加熱器15、升壓水泵16、二級膜式汽水混合加熱器17、二級升壓水泵18、低壓 加熱器19。本發明的工作過程如下汽輪機2的乏汽進入乏汽熱井8，乏汽熱井8內設置噴 水降溫裝置7，用除鹽水C清洗乏汽，使一部分乏汽冷卻凝結成凝結水，由熱井凝結水泵 9送入閉式壓力凝結水箱10 ；離心蒸汽壓縮機12抽吸乏汽熱井8內的乏汽，將其壓縮成 可利用的蒸汽，升壓后的乏汽一路對外供熱(圖中的G)，一路送入膜式汽水混合加熱 器15與凝結水進行混合換熱；加熱后的熱水經升壓泵16升壓后，進入二級膜式汽水混合 加熱器17，與壓縮蒸汽混合換熱后，經二級升壓水泵18、低壓加熱器19、除氧器4、給 水泵5、高壓加熱器6至鍋爐1 ；鍋爐1生產的過熱蒸汽進入汽輪機2膨脹做功。
權利要求
1.一種具有乏汽回收功能的火力發電系統，其特征是，發電系統構成中包括鍋爐 (1)、汽輪機(2)、發電機(3)、乏汽熱井(8)、熱井凝結水泵(9)閉式壓力凝結水箱(10)、離心蒸汽壓縮機(12)和膜式汽水混合加熱器(15)，其中，鍋爐 (1)、汽輪機(2)、發電機(3)依次連接，汽輪機(2)的乏汽出口接內置噴水降 溫裝置(7)的乏汽熱井(8)，所述乏汽熱井(8)排出的凝結水依次經熱井凝結水泵(9)、閉式壓力凝結水箱(10)、主凝結水泵(11)、膜式汽水混合加熱器(15)、 升壓水泵(16)、除氧器(4)和給水泵(5)接至鍋爐(1)；乏汽熱井(8)排出的 乏汽經離心蒸汽壓縮機(12)加壓后分成兩路，一路對外供熱，一路接入膜式汽水混合 加熱器(15)加熱凝結水。
2.根據權利要求1所述具有乏汽回收功能的火力發電系統，其特征是，所述離心蒸汽 壓縮機(12)由小汽輪機(13)驅動，所述小汽輪機(13)的蒸汽入口接汽輪機抽汽， 其排出的乏汽經小汽輪機乏汽冷卻器(14)冷卻后送入閉式壓力凝結水箱(10)，所述 小汽輪機乏汽冷卻器(14)的冷卻水入口接主凝結水泵(11)的出口，冷卻水出口接閉 式壓力凝結水箱(10)。
3.根據權利要求1或2所述具有乏汽回收功能的火力發電系統，其特征是，在升 壓水泵(16)至除氧器(4)的凝結水管路上還依次連接有二級膜式汽水混合加熱器(17)、二級升壓水泵(18)和低壓加熱器(19)，所述二級膜式汽水混合加熱器 (17)的蒸汽入口接離心蒸汽壓縮機(12)的高壓蒸汽出口，所述低壓加熱器(19)的 蒸汽入口接汽輪機抽汽，疏水出口接二級膜式汽水混合加熱器(17)。
4.根據權利要求3所述具有乏汽回收功能的火力發電系統，其特征是，所述給水泵 (5)與鍋爐(1)之間設置有高壓加熱器(6)，所述高壓加熱器(6)的蒸汽入口接汽輪機抽汽，疏水出口接除氧器(4)。
5.根據權利要求4所述具有乏汽回收功能的火力發電系統，其特征是，所述除氧器 (4)的蒸汽入口接汽輪機抽汽。
全文摘要
一種具有乏汽回收功能的火力發電系統，屬火力發電技術領域。其技術方案是發電系統構成中包括鍋爐、汽輪機、發電機、乏汽熱井、閉式壓力凝結水箱、離心蒸汽壓縮機和膜式汽水混合加熱器，其中，鍋爐、汽輪機、發電機依次連接，汽輪機的乏汽出口接內置噴水降溫裝置的乏汽熱井；所述乏汽熱井排出的凝結水依次經熱井凝結水泵、閉式壓力凝結水箱、主凝結水泵、膜式汽水混合加熱器、升壓水泵、除氧器和給水泵送入鍋爐；乏汽熱井排出的乏汽經離心蒸汽壓縮機加壓后分成兩路，一路對外供熱，一路接入膜式汽水混合加熱器加熱凝結水。本發明既能回收大量的熱能，又能保證和穩定汽輪機要求的真空度，同時還可以解決冷卻塔排汽的熱污染問題，并能節約水資源。
文檔編號F01K17/02GK102022144SQ201010542040
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月12日 優先權日2010年11月12日
發明者荊有印 申請人:華北電力大學(保定)