热电厂热能回收系统pdf
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本实用新型属于能源回收技术领域，具体为一种热电厂热能回收系统，包括除氧器、定连排扩容器和疏水器，还包括乏汽回收装置和排污水热能回收装置，乏汽回收装置分别与除氧器的汽侧管道、定连排扩容器的汽侧管道和疏水器的汽侧管道连通，乏汽回收装置设置回水管路，乏汽回收装置与除氧器的水侧管路通过回水管路连通；排污水热能回收装置与定连排扩容器的排污管道连通。本实用新型设置乏汽回收装置，利用厂区原机组冷凝水作为工作水，回收各除氧器乏汽、定排乏汽及疏水箱乏汽，同时该乏汽回收装置具备回收定排扩容器排污水热能的功能；不需要
(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 219243568 U (45)授权公告日 2023.06.23 (21)申请号 6.8 F22D 11/06 (2006.01) F22B 37/54 (2006.01) (22)申请日 2023.03.15 F22D 7/08 (2006.01) (73)专利权人 陕西煤业化工集团神木电化发展 F22D 5/32 (2006.01) 有限公司 F22B 37/38 (2006.01) 地址 719316 陕西省榆林市神木市店塔镇 F28D 21/00 (2006.01) 草垛山村 (72)发明人 杜瑞惠晓鹏姚小平解亚军 刘军王进张少龙高瑞 何江伟 (74)专利代理机构 西安佩腾特知识产权代理事 务所(普通合伙) 61226 专利代理师 张倩 (51)Int.Cl. F22D 1/50 (2006.01) F22B 37/50 (2006.01) 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 (54)实用新型名称 热电厂热能回收系统 (57)摘要 本实用新型属于能源回收技术领域，具体为 一种热电厂热能回收系统，包括除氧器、定连排 扩容器和疏水器，还包括乏汽回收装置和排污水 热能回收装置，乏汽回收装置分别与除氧器的汽 侧管道、定连排扩容器的汽侧管道和疏水器的汽 侧管道连通，乏汽回收装置设置回水管路，乏汽 回收装置与除氧器的水侧管路通过回水管路连 通；排污水热能回收装置与定连排扩容器的排污 管道连通。本实用新型设置乏汽回收装置，利用 厂区原机组冷凝水作为工作水，回收各除氧器乏 汽、定排乏汽及疏水箱乏汽，同时该乏汽回收装 置具备回收定排扩容器排污水热能的功能；不需 U 要低压加热器对回收水进行升温升压的操作，而 8 且降低了进入除氧器的回收水中氧气溶解的量。 6 5 3 4 2 9 1 2 N C CN 219243568 U 权利要求书 1/1页 1.一种热电厂热能回收系统，其特征在于：包括除氧器(1)、定连排扩容器(3)和疏水 器，还包括乏汽回收装置和排污水热能回收装置，所述乏汽回收装置分别与除氧器(1)的汽 侧管道、定连排扩容器(3)的汽侧管道和疏水器的汽侧管道连通，所述乏汽回收装置设置回 水管路，所述乏汽回收装置与除氧器(1)的水侧管路通过回水管路连通；所述排污水热能回 收装置与定连排扩容器(3)的排污管道连通。 2.根据权利要求1所述的热电厂热能回收系统，其特征在于：所述乏汽回收装置包括乏 汽换热装置和乏汽回收水箱(6)，所述乏汽换热装置包括进汽管道、进水管道和出水管道， 所述乏汽回收装置的进汽管道分别与除氧器(1)的汽侧管道、定连排扩容器(3)的汽侧管道 和疏水器的汽侧管道连通，所述乏汽回收装置的进水管道与冷却水管道连通，所述乏汽回 收装置的出水管道与乏汽回收水箱(6)连通；所述乏汽回收水箱(6)的顶部设置排空装置， 所述乏汽回收水箱(6)的底部设置回水管路，所述回水管路与除氧器(1)的水侧管路连通。 3.根据权利要求2所述的热电厂热能回收系统，其特征在于：所述乏汽换热装置为混合 式换热器。 4.根据权利要求3所述的热电厂热能回收系统，其特征在于：所述冷却水管道与厂区原 机组冷凝水管道连通。 5.根据权利要求4所述的热电厂热能回收系统，其特征在于：所述回水管路包括并列设 置的第一回水管路和第二回水管路，所述第一回水管路上设置常用泵，所述第二回水管路 上设置备用泵，所述第一回水管路和第二回水管路均与除氧器(1)的水侧管路连通。 6.根据权利要求5所述的热电厂热能回收系统，其特征在于：所述常用泵和备用泵均为 变频式热水泵，所述热电厂热能回收系统设置控制器，所述乏汽回收水箱(6)的内部设置液 位传感器，所述液位传感器与控制器电性连接，所述常用泵的变频器和备用泵的变频器均 与控制器电性连接。 7.根据权利要求6所述的热电厂热能回收系统，其特征在于：所述排污水热能回收装置 为间壁式换热器，所述排污水热能回收装置的下方设置降温池，所述间壁式换热器壳程的 一端与定连排扩容器(3)的排污管道连接，所述间壁式换热器壳程的另一端与降温池连通； 所述间壁式换热器管程的一端与低位水箱(7)连通，所述间壁式换热器管程的另一端与乏 汽回收水箱(6)连通，所述低位水箱(7)与间壁式换热器之间设置低位水泵(8)。 8.根据权利要求7所述的热电厂热能回收系统，其特征在于：所述乏汽回收装置的出水 口设置温度传感器，所述温度传感器与控制器电性连接；所述冷却水管道上设置流量阀，所 述流量阀与控制器电性连接。 2 2 CN 219243568 U 说明书 1/5页 热电厂热能回收系统 技术领域 [0001] 本实用新型属于能源回收技术领域，具体为一种热电厂热能回收系统。 背景技术 [0002] 热电厂现有2台循环流化床锅炉，配套1台连排扩容器、1台定排扩容器、1台疏水箱 及2台高压旋膜式除氧器，目前系统运行期间除氧水中析出的氧气通过除氧器塔头顶部的 排氧管排入大气，排出氧气的同时排出大量蒸汽，排汽温度150℃左右；连排扩容器、定排扩 容器和疏水箱也是直接排出乏汽，排汽温度100℃左右。因此，目前的系统排放不但存在严 重的热量及工质的浪费，同时对周边设备形成安全隐患；另外，现有的排污系统将污水直排 地沟，定排污水也同样造成系统热能损失。 [0003] 目前也有回收系统将除氧器蒸气进行回收，回收到的除氧器蒸气经汽轮机做完功 后乏汽经凝汽器凝结成水，连同系统中低位水箱的水(约30℃左右)，由泵体输送返回除氧 器用作除氧器补水，但是该过程中不能直接将低品位的水输送回除氧器，因为低品位的水 温度较低，不仅使得除氧器溶解氧升高，同时造成除氧器及输送管道振动大，因此还需要低 压加热器对低品位的水进行升温升压，整个系统不仅管道布设复杂而且热能回收效率并不 高。 实用新型内容 [0004] 本实用新型的目的在于提供热电厂热能回收系统，以解决上述背景技术中提出的 现有回收系统管道布设复杂而且热能回收效率并不高的问题。 [0005] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案： [0006] 一种热电厂热能回收系统，包括除氧器、定连排扩容器和疏水器，还包括乏汽回收 装置和排污水热能回收装置，所述乏汽回收装置分别与除氧器的汽侧管道、定连排扩容器 的汽侧管道和疏水器的汽侧管道连通，所述乏汽回收装置设置回水管路，所述乏汽回收装 置与除氧器的水侧管路通过回水管路连通；所述排污水热能回收装置与定连排扩容器的排 污管道连通。 [0007] 进一步地，所述乏汽回收装置包括乏汽换热装置和乏汽回收水箱，所述乏汽换热 装置包括进汽管道、进水管道和出水管道，所述乏汽回收装置的进汽管道分别与除氧器的 汽侧管道、定排扩容器的汽侧管道和疏水器的汽侧管道连通，所述乏汽回收装置的进水管 道与冷却水管道连通，所述乏汽回收装置的出水管道与乏汽回收水箱连通；所述乏汽回收 水箱的顶部设置排空装置，所述乏汽回收水箱的底部设置回水管路，所述回水管路与除氧 器的水侧管路连通。 [0008] 进一步地，所述乏汽换热装置为混合式换热器。 [0009] 进一步地，所述冷却水管道与厂区原机组冷凝水管道连通。 [0010] 进一步地，所述回水管路包括并列设置的第一回水管路和第二回水管路，所述第 一回水管路上设置常用泵，所述第二回水管路上设置备用泵，所述第一回水管路和第二回 3 3 CN 219243568 U 说明书 2/5页 水管路均与除氧器的水侧管路连通。 [0011] 进一步地，所述常用泵和备用泵均为变频式热水泵，所述热电厂热能回收系统设 置控制器，所述乏汽回收水箱的内部设置液位传感器，所述液位传感器与控制器电性连接， 所述常用泵的变频器和备用泵的变频器均与控制器电性连接。 [0012] 进一步地，所述排污水热能回收装置为间壁式换热器，所述排污水热能回收装置 的下方设置降温池，所述间壁式换热器壳程的一端与定连排扩容器的排污管道连接，所述 间壁式换热器壳程的另一端与降温池连通；所述间壁式换热器管程的一端与低位水箱连 通，所述间壁式换热器管程的另一端与乏汽回收水箱连通，所述低位水箱与间壁式换热器 之间设置低位水泵。 [0013] 进一步地，所述乏汽回收装置的出水口设置温度传感器，所述温度传感器与控制 器电性连接；所述冷却水管道上设置流量阀，所述流量阀与控制器电性连接。 [0014] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是： [0015] 1、本实用新型系统设置乏汽回收装置，该乏汽回收装置利用厂区原机组冷凝水作 为工作水，回收除氧器乏汽、定排乏汽及疏水箱乏汽，同时，该乏汽回收装置具备回收定排 扩容器排污水热能的功能；回水管道中为三路回水，分别作为除氧器乏汽回收的蒸气机组 冷凝水、定排及疏水箱乏汽回收的蒸气机组冷凝水，三路回水返回除氧器用作除氧器补水。 [0016] 2、将系统低位水箱中的水利用定量排扩容器的排污水进行换热后的低位水收集 置乏汽回收数箱中，之后返回除氧器用作除氧器补水，避免了机组冷凝水及低位水温度过 低，需要利用低压加热器进行升温升压的操作，提高系统热能的利用率，减少热能损耗。 [0017] 3、乏汽换热装置回收乏汽后的水及热能回收定连排扩容器排污水热能加热低温 水箱中的水回收作为除氧器补水，降低除氧器工作水的中氧气溶解量，同时减少系统除盐 水的用量。 附图说明 [0018] 图1为本热电厂热能回收系统示意图； [0019] 图中：1、除氧器；2、第一乏汽换热装置；3、定连排扩容器；4、第二乏汽换热装置；5、 板式热交换器；6、乏汽回收水箱；7、低位水箱；8、低位水泵；9、气液分离器；10、常用泵；11、 备用泵；12、DCS控制器。 具体实施方式 [0020] 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。 [0021] 请参阅图1，本实用新型提供的一种实施例： [0022] 一种热电厂热能回收系统，包括除氧器1、定连排扩容器3和疏水器，如图1中所示， 本热电厂现有2×480t/h循环流化床锅炉，配置有两台2×520t/h高压旋膜式除氧器1，1台 连排扩容器、1台定排扩容器和1台疏水箱；设置定连排扩容器3将定排扩容器、连排扩容器 和疏水器的乏汽并管排放。 [0023] 系统设置乏汽回收装置和排污水热能回收装置，乏汽回收装置包括乏汽换热装置 和乏汽回收水箱6，乏汽换热装置分别为第一乏汽换热装置2和第二乏汽换热装置4，第一乏 4 4 CN 219243568 U 说明书 3/5页 汽换热装置2用作除氧器乏汽回收装置，第二乏汽换热装置4用于定、连排扩容器和疏水器 的乏汽换热，用作定排乏汽回收装置；第一乏汽换热装置2和第二乏汽换热装置4均为混合 式换热器，混合式换热器依靠冷、热流体直接接触而进行传热的，优选为射汽式或是射液式 的汽水混合式换热器，换热效率高，将蒸气全部凝结为液态水，本实用新型中进一步优选为 湖南智飞暖通设备有限公司市售的QSH‑12型管道式汽水混合器。 [0024] 第一乏汽换热装置2设置有进汽管道、进水管道和出水管道，第一乏汽换热装置2 的进汽管道分别与两台除氧器的汽侧管道，即两台除氧器共用一台混合式换热器，布置于 锅炉零米，第一乏汽换热装置2的出水管道与乏汽回收水箱6连通，第一乏汽换热装置2的进 水管道与厂区原机组冷凝水管道连接，本实用新型采用与冷渣机的取水管道连接，截取现 有的冷渣机补水作为乏汽回收的工作水，用以与第一乏汽换热装置2内的蒸气进行换热，能 够有效将厂区原机组冷凝水进行升温加热，并且后续返回除氧器中进行重新利用。 [0025] 第二乏汽换热装置4与第一乏汽换热装置2的结构相同，设置有进汽管道、进水管 道和出水管道，其进汽管道与定、连排扩容器和疏水器乏汽排放并管的管路连通，在排放并 管位置后合适位置引出乏汽，排污水热能回收装置布置于锅炉零米靠近定排扩容器的位 置。 [0026] 第二乏汽换热装置4的进水管道同样与冷渣机的取水管道连接，截取现有的冷渣 机补水作为乏汽回收的工作水，将厂区原机组冷凝水用作与定连排扩容器和疏水器中闪蒸 出来的蒸气进行充分换热，第二乏汽换热装置4的出水管道与乏汽回收水箱6连通。 [0027] 乏汽回收水箱6的顶部设置进水口，乏汽回收水箱6的进水口处设置进水管道，进 水管道分别与第一乏汽换热装置2的出水管道和第二乏汽换热装置4的出水管道连通，进水 管道上设置气液分离器9，气液分离器9将换热后的液态水与不凝气进行分离，并将不凝气 排放，液态水进入乏汽回收水箱6，乏汽回收水箱6的顶部设置排空管，排空管上设置放空气 阀，乏汽回收水箱6内设置保温防腐层，乏汽回收水箱6的底部设置回水管路，回水管路与除 氧器的水侧管路连通，乏汽回收水箱6的作用是将第一乏汽换热装置2以及定连排和疏水器 乏汽换热装置中的换热之后的水回收，并将收集到的水重新返回除氧器进行利用。 [0028] 本实用新型系统乏汽回收水箱6中工作水的来源分为三路，分别作为除氧器乏汽 回收的工作水、定连排和疏水箱乏汽回收的工作水，乏汽回收水箱6将两台除氧器排出的蒸 气、定连排扩容器3和疏水器闪蒸出的蒸气经过乏汽换热装置充分换热凝结后，连通被升温 的机组冷凝水一起返回除氧器重新进行利用，不仅实现了蒸汽中水资源及热能的利用，而 且减少了除氧器用水中的氧气溶解量，提高了除氧器的工作效率。 [0029] 进一步地优化，乏汽回收水箱6上设置并列的第一回水管路和第二回水管路，第一 回水管路上设置常用泵10，第二回水管路上设置备用泵11，第一回水管路和第二回水管路 均与除氧器的水侧管路连通。 [0030] 常用泵和备用泵均为变频式热水泵，热电厂热能回收系统设置DCS控制器12，乏汽 回收水箱6的内部设置液位传感器，液位传感器优选为UHF‑D磁性液位变送器，液位传感器 采集乏汽回收水箱6内的液位信号，DCS控制器12接收液位信号，并根据乏汽回收水箱6内的 液位信号控制常用泵10和备用泵11的启停和功率。 [0031] DCS控制器12通过乏汽回收水箱6内液位的高低控制常用泵和备用泵的启停和功 率的原理为：当乏汽回收水箱6内液位处于设置的液位高度范围内时，常用泵正常工作，备 5 5 CN 219243568 U 说明书 4/5页 用泵联锁保护，当乏汽回收水箱6内液位过高时，启动备用泵，常用泵和备用泵同时工作，当 乏汽回收水箱6内液位下降至正常水位时，备用泵关闭，仅常用泵正常工作；当两台泵同时 启动后，须手动将两台泵的频率调整一致，避免泵出口因压力不一致导致其中一台泵出水 不畅，引起振动。 [0032] 定连排扩容器3的排污水是锅炉定期排污水、连排来水及各路疏水阀内漏水等在 定排内闪蒸后的污水，排污水热能回收装置为间壁式换热器，具体为板式热交换器5，板式 热交换器5壳程的一端与定连排扩容器3的排污管道连接，板式热交换器5壳程的另一端与 降温池连通；板式热交换器5管程的一端与低位水箱7连通，板式热交换器5管程的另一端与 乏汽回收水箱6连通，低位水箱7与板式热交换器5之间设置低位水泵8；低位水箱7过来的水 与定连排扩容器3的排污水经板式热交换器5换热后进入乏汽回收水箱6，经热能回收装置 回收热能后的定连排扩容器3的排污水接入降温池，本实用新型中板式热交换器进一步优 选为湖南智飞暖通设备有限公司市售的BR03型板式热交换器。 [0033] 同时，第一乏汽换热装置的出水管道上设置一体化热电阻温度计用作温度传感 器，定连排乏汽换热装置的出水管道上一体化热电阻温度计用作温度传感器，进入第一乏 汽换热装置和定连排乏汽换热装置的冷却水管道上设置流量阀，温度传感器检测各乏汽换 热装置的出水温度，并将温度信号发送给远端DCS控制器12，DCS控制器12根据各乏汽回收 装置的出水温度，调节冷却水的流量。 [0034] 本系统定排汽侧对外排空处设置电动蝶阀；定排乏汽回收装置汽侧设置手动蝶 阀；除氧器排空设置截止阀；除氧器对外排空设置截止阀；定排乏汽回收装置进水侧设置温 控阀；除氧器乏汽回收装置进水侧设置温控阀；冷渣器设置截止阀；定排疏水进换热器设置 截止阀。 [0035] 当液位和温度急速上升或因系统以外原因排汽量增加时的紧急操作： [0036] (1)打开PG电子定排汽侧对外排空电动蝶阀； [0037] (2)关闭定排乏汽回收装置汽侧手动蝶阀； [0038] (3)打开除氧器排空手动关断截止阀； [0039] (4)关闭除氧器对外排空手动截止阀； [0040] (5)关闭定排乏汽回收装置进水侧温控阀； [0041] (6)关闭除氧器乏汽回收装置进水侧温控阀； [0042] (7)关闭冷渣器取水手动截止阀； [0043] (8)关闭低位水泵； [0044] (9)关闭定排疏水进换热器手动截止阀； [0045] (10)当问题排除后，重新启动各设备。 [0046] 本实用新型系统回收除氧器及定排外排乏汽约3吨/小时，除氧器乏汽回收装置将 热电厂厂区原机组冷凝水温度从53℃左右升温至93℃左右，定排乏汽回收装置将厂区原机 组冷凝水温度从53℃左右升温至83℃左右，利用定排疏水热值约10吨/小时将低位水箱水 温从23℃左右升温至40℃左右，升温效果明显，外排蒸汽回收利用率高，乏汽回收装置回收 乏汽形成的水及热能回收定排排污水热能加热低温水箱中的水集中到乏汽回收水箱，由变 频泵组送往除氧器，作为除氧器补水，减少了系统除盐水的用水量；回收水经过换热返回除 氧器时温度80±5℃，不仅避免了厂区原冷凝水及低位水用作除氧器补水时温度过低，需要 6 6 CN 219243568 U 说明书 5/5页 低压加热器进行升温升压的操作，减少热能损耗，提高系统热能的利用率；而且乏汽换热装 置回收乏汽形成的水及热能回收定连排扩容器排污水热能加热低温水箱中的水作为除氧 器补水，降低除氧器工作水的中氧气溶解量，提高了除氧器的工作效率。 7 7 CN 219243568 U 说明书附图 1/1页 图1 8 8
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