[发明专利]一种汽水直接混合换热节能系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽水直接混合换热节能系统，主要用于火力发电领域。 

技术背景

火力发电厂标志型建筑循环水冷却塔常年吞云吐雾，绝大部分热量经冷却塔白白排放到大气中，这既造成了低温热能的浪费和宝贵水资源的流失，还对环境造成了热污染，热能的损失率高于利用率；提高火电机组热效率是节能减排的共性关键技术，研发余热循环利用是减少由冷却塔的排放是重点。 

近年来，供热机组在凝汽器喉部增加雾化式喷头，采用低温脱盐补充水通过接触式传热，吸收部分蒸汽凝结热，使凝汽器内形成一个混合式换热凝汽器，从而降低凝汽器“主凝区管壳换热方式”热负荷，提高了汽轮机的真空度增加热效率减少排放，降低了煤耗，取得了较好节能效果。 

低温脱盐补充水喉部补入的误区。一是由于采用喷淋形成的凝结水在管束上粘附形成水膜，不利于管束传热。二是凝结水在自上而下滴落的过程中会遇到冷却水管的再冷却而造成凝结水的过冷，从而影响整个机组的经济性。三是补充水量受凝结水泵、轴封凝汽器和低热加热器等设备的额定通流量的限制，接触式传热技术效果受到喷淋水量制约，优越性不能充分发挥。 

本申请发明的目的在于采用新的技术方案，既可以降低凝汽器温度提高凝汽器的换热效果，又可以提高凝结水的回水水温，通过降低凝汽器温度提高凝汽效果和回水温度，增加机组的热效率。 

发明内容

一种汽水直接混合换热节能系统，由喷淋雾化换热装置、收水装置、导流 管件、高温和低温集水井、凝结水泵、低压加热器和除氧器等设备组成。其特征在于： 

在凝汽器喉部高温端，采用喷淋雾化和收水装置，使不同温度的凝结水分流处理，实现凝结水换热冷却循环和升温循环。 

采用低温凝结水或脱盐补充水，在凝汽器喉部高温端喷淋雾化汽水直接混合换热冷凝汽轮机排汽，未冷凝的低温汽轮机排汽再经凝汽器“主凝区管壳换热方式”冷凝成水下落到高温和低温两个集水井；流入低温集水井的凝结水与脱盐补充水一起，再次经凝结水泵二送入喷淋雾化换热收水装置形成换热冷却循环。 

采用低温凝结水或脱盐补充水，通过凝汽器喉部高温端设置的喷淋雾化装置，集中向收水装置喷淋，汽水直接混合换热后，经收水装置收集换热升温后的凝结水，由导流管件导流到高温集水井，流入高温集水井凝结水再由凝结水泵一经低压加热器、除氧器、高压加热送到锅炉，换热冷却循环系统不断循环供给收水装置升温后的凝结水形成升温循环。 

本发明取得的技术进步： 

本发明在火电节能共性关键技术方面取得了新突破，主要体现在： 

1在于采用高效的喷淋雾化汽水直接混合换热和水水换热低温储水技术，提高了换热效果；同时使凝汽器在低温工况下运行，效率提高机组出力增加。 

2在于采用收水装置分流处理凝结水，实现凝结水循环冷却和循环升温，既提高了机组的真空度又增加了回热经济性。 

3在于增加了回热经济性，避免凝结水过冷机组效率下降，可有效地利用冷资源，采用更低温度的循环冷却水循环冷却降低额定的排汽温度，进一步提高机组效率。 

4在于采用交叉冷却循环和升温循环解决了提高机组真空度和凝结水过冷的矛盾，增加了喷淋雾化汽水直接换热水量，提高了换热效果。 

5在于在凝汽器喉部采用收水装置分隔排汽涡流，降低涡流产生提高通流效果。 

6在于实现了余热的循环利用，提高了机组的热效率，使发电煤耗、水耗降低。煤耗降低减少了SO₂、CO₂、烟尘、灰渣等废弃物排放对环境的污染；水耗降低减少了废水排放对周围水系统的污染。 

7在于凝结水回水水温增加，含氧量降低机组安全性提高。 

附图说明

图1：为本发明汽水直接混合换热节能系统工艺流程图 

图2：为节能系统增加水源热泵工艺流程图 

1——凝汽器  2——喷淋雾化换热装置  3——收水装置  4——导流管件 

5——高温集水井  6——低温集水井  7——凝结水泵一  8——凝结水泵二 

9——脱盐补充水  10——低压加热器  11——除氧器  12——水源热泵 

具体实施方式

以附图为实例对本发明进一步描述