[发明专利]一种高背压机组换热冷却装置及换热方法

说明书

本发明涉及一种高背压机组换热冷却装置及换热方法，包括对热网回水进行加热的凝汽器，用于冷却汽轮机乏汽的第一级换热器、用原水机械加速澄清池水冷却汽轮机乏汽的的第二级换热器。充分利用高背压机组中汽轮机流出的乏汽对热网回水和原水进行换热，同时实现了降低流入凝结水精处理设备的凝结水温度的目的，并提高了机械加速澄清池的温度，降低了机械加速澄清池水的浑浊度；避免了阴树脂溶解进入水汽系统而造成水汽指标超标引起的炉管泄露；解决了原水机械加速澄清池冬季进水水温低、出水水质差的问题。

技术领域

本发明涉及高压机组领域，尤其是高背压机组换热冷却装置及换热方法，将汽轮机排出的乏汽进行冷却，冷却的同时对热网回水、原水机械加速澄清池水进行加热。

背景技术

目前，高背压现有的设计方案是：高背压改造是采用热网回水作为凝汽器冷却用水，通过减少低压缸做功，充分利用乏汽余热加热热网回水，此时凝结水温度达55-60℃，供暖季初期和末期热网回水温度偏高时，凝结水温度会更高。由于原有的凝结水精处理阴树脂的最高运行温度不能超过55℃，原有前置过滤器和离子交换器的衬胶罐体的设计温度为5-50℃，高背压改造时进入凝结水精处理系统的水温偏高时都是采用更换凝结水精处理设备和更换高温树脂的方式满足凝结水精处理设备的正常运行。

高背压机组使用精处理高温树脂运行情况：经调研高背压改造后使用凝结水精处理高温树脂的电厂，在2个供暖季后对树脂进行了性能测试，发现阴树脂磨后圆球率从95.7%降低到17.2%，即大量树脂溶解后进入了水汽系统，造成水汽指标不合格，会在锅炉炉管内部结垢，导致炉管泄漏；体积全交换容量从1.07mmol/mL下降到0.64mmol/mL，周期制水量大大降低增加再生次数，增加酸碱用量和废水排放，每两年就需要更换树脂，在增加运行成本的同时，因树脂熔入锅炉导致水质合格率下降，严重影响机组安全。

现在使用的原水机械加速澄清池冬季出水水质差，膜处理设备冬季频繁发生污堵。制水流程为：原水机械加速澄清池出水经加热后至水处理制备除盐水及热网补充水。冬季因为机械加速澄清池进水温度低，混凝澄清效果差，出水浊度增加，甚至经常会出现翻池现象，导致超滤膜冬季频繁发生污堵情况。从目前国内外对火电厂机组来看，采用机械加速澄清池（简称机加池）处理的电厂大多使用的是地表水、矿坑水或中水，为了保证锅炉补给水处理效果，有的电厂对机加池进水进行加热，即利用辅汽联箱抽汽加热机加池进水或抽取一定量工业蒸汽与机加池进水混合，有的电厂机加池进水不加热，而是将用于锅炉补给水的机加池出水进行加热。抽取工业蒸汽加热机加池进水或出水，都需要耗费工业蒸汽。

发明内容

本发明的目的在于利用高背压机组中汽轮机流出的乏汽对热网回水和原水进行换热，同时实现了降低流入凝结水精处理设备的凝结水温度的目的，并提高了机械加速澄清池的温度，降低了机械加速澄清池水的浑浊度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括对热网回水进行加热的凝汽器，用于冷却汽轮机乏汽的第一级换热器、用原水机械加速澄清池水冷却汽轮机乏汽的的第二级换热器；

凝汽器的入口与汽轮机低压缸排气管连通，凝汽器的凝结水出口与第一级换热器的热流入口连通，凝汽器的冷却水入口与热网回水管连通，凝汽器的冷却水出口与热网蒸汽加热器连通。充分利用乏汽余热加热热网回水，在供暖季可以降低热网水加热的消耗；并且实现了对乏汽的第一次降温得到凝结水。

第一级换热器的冷流入口与热网回水管连通，第一级换热器的冷流出口与凝汽器的冷却水入口连通，第一级换热器的热流出口与第二级换热器的热流入口连通，在第一级换热器可以对部分热网回水进行初步的加热，并且还可以对凝结水进行进一步的降温。

第二级换热器的热流出口与凝结水精处理设备连通，第二级换热器的冷流入口与原水提升泵连通，第二级换热器的冷流出口与原水机械加速澄清池连通。这样可以对凝结水的再次降温，并且利用凝结水的热量对原水机械加速澄清池的水进行加热，提高了原水的温度，节省了工业蒸汽。