[发明专利]热电厂循环水系统

说明书

【技术领域】

本发明属于发电设备冷却技术领域。更具体地，本发明涉及带有余热回收功能的热电厂循环水系统。

【背景技术】

随着国家关于“节能减排”和火电机组“上大压小”政策的实施，以配备经济性好、负荷适应能力强的大容量抽汽凝汽式机组的热电厂为热源的城市集中供热体系在我国“三北”地区愈发普遍。而近年来，热电厂辅以吸收式热泵回收循环水余热、实现节能增效的改造已成不可逆转之势。但由此带来的冷却塔结冻、热泵性能保证以及循环水优化运行等问题也比较突出。

由于冬季严寒期供暖负荷大，汽机排汽量非常少，冷却塔因热负荷过低而结冻的问题一直困扰电厂。通常热电厂针对这一问题采用投运一台循环水泵、甚至低速小流量运行，同时冷却塔仅采用内圈或外圈运行。但是在吸收式热泵回收部分循环水余热后，冷却塔热负荷更低，冷却塔填料层结冻已无法避免。在热泵完全回收一台机组余热后，冷却塔填料层因无水不会结冻，但水池结冻又不可避免。也有的电厂在冷却塔四周加挡风装置实现冷却塔防冻，但在气温较高时段导致机组背压较高、经济性下降。

另外一个矛盾在于，热泵出口循环水温度的高低对热泵制造成本和性能影响较大。目前热电厂都采用提高凝汽器出口循环水温度的方法来保证热泵性能。但在单台循环水泵运行工况下，热泵出口循环水不可能更高。否则，汽轮机经济性下降较多。对配备两台相同机组的热电厂来说，通常尽可能对带有余热回收机组多抽汽供暖，以减小提高循环水温度对机组经济性带来的不利影响。

单台循环水泵运行带来另外一个问题是，凝汽器冷却管内因水流速度较低而容易结垢，影响换热效果和机组经济性，需要相对频繁的采用胶球清洗。热泵系统引入后，胶球清洗操作和效果可能会受到不利影响，需要系统设计时综合考虑。

而常规的热电厂循环水系统是无法保证凝汽器出口循环水温度恒定的，如何通过循环水系统设计和运行调节，保证热泵入口循环水温度在设计水平，同样具有重要意义。

为了保证供热的安全性，目前大型热电厂通常至少设置两台机组，对应两个冷却塔。一些电厂为避免冷却塔填料层结冻，采用双塔合一运行模式，但此时不运行的冷却塔塔池水出现结冻现象，冰块如果进入循环泵内将造成叶轮或叶片的损坏。另外，塔池结冻后，在机组需要时无法快速而直接的投入运行。而增加吸收式热泵回收循环水余热后，多数电厂直接采用将被回收余热机组的循环水进热泵后回冷却塔水池或对应循环水泵入口管道，对发电机组与热泵机组运行耦合因素考虑不够全面，在热泵仅能回收循环水小部分余热时对机组安全运行构成威胁；在热泵可以回收绝大部分循环水余热时，无法解决冷却塔填料层结冻问题；在热泵完全回收循环水余热时，又无法解决停用冷却塔水池防冻问题。有的热电厂为了解决水塔填料层和水池结冻问题，牺牲部分余热，专门用于防冻，造成能源的浪费。

另外，冬季运行期间，热电厂通常只需运行一台循环水泵即可保证机组在经济背压下工作，当需要对凝汽器进行胶球清洗时再增加一台循环水泵运行，清洗完成后变回一台循环泵运行。但热泵系统的引入，给凝汽器胶球清洗带来困难，或者因为水池的冷水进入系统而导致热泵入口循环水温度远远低于设计值，影响热泵性能甚至无法正常运行。

因此，如何实现机组间资源的互为利用，设计出一种运行灵活、效率高、又能在各种工况下保证机组安全运行的带有余热回收功能的循环水系统及其运行调节方法，具有十分重要的意义。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种热电厂循环水系统。

本发明的另一个目的是提供所述热电厂循环水系统的使用方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明热电厂循环水系统由两台及两台以上机组组成，这些机组分别包括相应的冷却塔、凝汽器、循环水泵、循环水供回水管道以及用于余热回收的热泵、循环水升压泵和相互之间连接的管道、阀门等设备。特别地，本发明热电厂循环水系统是一种带有余热回收的热电厂循环水系统。

本发明涉及一种热电厂循环水系统，该系统由第一台机组与第二台机组组成。