[发明专利]一种热电机组节水节能装置

说明书

技术领域

本装置涉及高端装备制造、低碳技术、节约资源、节能环保、新能源等有助于绿色发展相关地以燃煤、燃气、燃油、核燃料......为工质的热压蒸汽轮机组技术设备设施的改进创新。

背景技术

现有热电厂蒸汽轮机热压锅炉以及其它工业用热压蒸汽锅炉的节水节设备设施主要是将做功后的废热蒸汽排入凝汽器内通过循环冷却水冷却凝结成水，由凝结水泵升压后经轴封加热器、低压加热器进入除氯器，然后由给水泵将给水箱中的水打出经过三台高压加热器进入锅炉省煤器。

目前热电厂的凝汽设施即开放式冷却塔都采用双曲线外形，塔形比较高。由于上下的空气压差，就有风从塔底进入，从塔顶流出。将从汽轮发电机冷凝器中出来的热水打到水塔中部喷射成水滴状，水滴下落，冷风上升，从而冷却了热水，而加热了空气，使得空气在水塔中的流动更快，冷却热水的效果更好。被冷却的水滴下落到塔底的水池内收回，重新打入汽轮发电机的凝结器，继续循环。

其缺陷是：

1、受热气流只能上升，不能下降这一自然现象和规律地制约，加热后的空气与做功后的高温废热蒸汽相互叠加、共同作用，将高温废热蒸汽及所含水汽被源源下断地抬升并排放到高空大气中，造成超过80％以上的高温废热蒸汽中【水份和热量散失】。

2、高温废热蒸汽经冷凝汽器冷却凝结成水后，再经过多次加热器加热后，才能从新投入运用，其制冷加热流程，必然【大幅递增相应地煤电等物理能耗】。

3、源源不断地水资源流失和煤电等物理能耗地大幅増加，不仅加大热电机组的运营成本，还加重了高空大气中的【含污染物水汽和二氧化硫烟尘超剂量排放】等环境压力。

我国的水资源和化石能源的生态脆弱性远在世界平均水平之下，由于工业社会过度以经济指数增长方式无情地掠夺大自然，已经造成【环境严重恶化、水资源和动力能源日趋耗竭】，用水紧张、能源短缺、大气污染加剧等不可持续因素造成的压力进一步増加，且已逼近极限值。面对名符其实的生存威胁，推行清洁生产和循环经济是克服我国可持续发展″瓶颈″的必然选择。

发明内容

本装置通过将单组或多组密闭式热压保温蓄水箱与热压蒸汽锅炉及相关设备设施实施技术对接整合，高温废热蒸汽与强热工况水体循环互动转换，实现以汽水混合热压换热凝结【替代】【舍弃】循环冷却水冷却凝结，以高温废热蒸汽加热【替代】【舍弃】加热器加热，有效节约水资源，规避热量热能散失，降低煤电等物理能耗、减少大气污染物排放。

技术方案

本装置通过吸入式热压蒸汽抽汽器，将蒸汽轮机做功后排放的高温废热蒸汽完全回收，注入密闭式热压保温蓄水箱内温度相对较低的水体中，通过汽水混合热压换热凝结，实现高温废热蒸汽完全凝结并融入低温水体中，低温水体不断吸收高温废热蒸汽凝结释放出的热量，高温废热蒸汽被低温水体冷却并凝结为水溶液，在水溶液加热至饱和温度90℃强热工况水体时，经去污除氧除氯等清洁处理后，将其重新注入热电机组锅炉炉膛下侧锅水中汽化升腾、驱动蒸汽轮机转子做功发电。

技术原理

当高温废热蒸汽与温度低于其对应的密闭式保温蓄水箱的水体接触混合时，在水体中将发生凝结换热现象，高温废热蒸汽放出汽化潜热，凝结成水。这一过程伴随着相变，有很高的放热系数(50～100kw/m²℃)。因此发生凝结过程时，会有剧烈的加热。与高温废热蒸汽接触混合时，饱和水温相对较低，高温废热蒸汽很容易在水溶液中凝结强热工况水体。由于凝结换热非常剧烈，很容易在瞬间形成很大的温差，导致换热系数增大。

有益效果

本装置通过将做功后的高温废热蒸汽完全回收再利用，可实现节省100％的可能排放到高空大气中的高温废热蒸汽和热量，从而100％地规避水资源和热量散失，实现循环利用。

本装置以高温废热蒸汽加热【替代】【舍弃】轴封加热器、低压加热器和多组高压加热器加热，可节省高温废热蒸汽在冷却凝结、加热等工艺流程中，必然大量耗费地相应热能热量和必然大幅递增地煤电等相应物理能耗。

本装置以汽水混合热压换热凝结【替代】【舍弃】循环冷却水冷却凝结，有效控制了源源不断地水资源流失和煤电等物理能耗地大幅増加，不仅大幅度降低了热电机组的运营成本，还减轻了高空大气中的含污染物水汽和二氧化硫烟尘超剂量排放等环境压力。

本装置【舍弃】了凝汽器、凝结水泵、轴封加热器、低压加热器和若干台高压加热器、锅炉省煤器等冷却、加热设备设施，具备投资小、结构简单、维修便利等有价值的优点，为该行业开避了低成本、高效率、高回报率地运营空间。