[发明专利]基于高低压疏水扩容器的直流炉疏水回收系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于高低压疏水扩容器的直流炉疏水回收系统及方法，包括包括分离器、分离器贮水箱、高压疏水扩容器、低压疏水扩容器、除氧器、凝汽器、机组排水槽、其他蒸汽用户和启动疏水泵；分离器的疏水经过分离器贮水箱进入高压疏水扩容器；将高压疏水扩容器内的蒸汽输送至除氧器和其他蒸汽用户进行热量回收，将多余的蒸汽排放至低压疏水扩容器，通过排气管排向大气；当水质合格时，将疏水排放至除氧器进行热量回收，或者多余疏水排放至凝汽器，进行工质的回收；当水质不合格时，将疏水排放至低压疏水扩容器中，通过启动疏水泵排放至机组排水槽。

技术领域

本发明涉及一种直流炉疏水回收系统，具体涉及一种基于高低压疏水扩容器的无启动循环泵直流炉疏水回收系统及方法。

背景技术

目前超临界和超超临界机组已经称为我国火力发电厂的主力机组。由于直流炉没有汽包和自然循环回路，从点火开始就需要保持约30％额定蒸发量的给水流量，以保证水冷壁的最低流速，而锅炉在约30％额定负荷工况下才进入直流负荷，因此在进入直流负荷之前，锅炉有大量的工质和热量通过启动分离器及启动分离器贮水箱排放。目前常见的启动系统如下：

简单大气扩容式启动系统、复合大气扩容式启动系统、启动疏水热交换器启动系统、再循环泵启动系统、凝汽器式启动系统。

简单大气扩容式启动系统：锅炉启动过程中，启动分离器排出的疏水经大气式扩容器扩容后饱和蒸汽排入大气，饱和疏水进入疏水箱，水质不合格时通过输送泵排至循环水回水，水质合格时通过输送泵排至凝汽器。该启动系统初期投资较低，但分离后的蒸汽排入大气，工质和热量的损失较大。

复合大气扩容式启动系统：锅炉启动过程中，启动分离器中的疏水一部分经大气式扩容器扩容后饱和蒸汽排入大气，饱和疏水进入疏水箱，水质合格时通过输送泵排至凝汽器。启动分离器中的另一部分疏水减压后输入除氧器回收工质和热量。由于分离器出口压力在进入直流负荷前已超过8MPa(g),而除氧器的设计压力1.2MPa(g)，启动疏水在进入除氧器时，由于压力骤降会产生巨大动能冲击并损害除氧器内元件，且伴随有近100dB(A)的蒸汽水下喷射噪声，回收工质存在潜在危险。虽然目前已有加装消声消能的相关研究实验，但噪声仍然在80dB(A)左右。且除氧器回收能力有限，很大部分的工质回收还是通过大气式扩容器，所以在启动过程中将损失部分工质和大部分热量。

启动疏水热交换器启动系统：锅炉启动过程中，启动分离器产生的疏水当水质不合格时，经锅炉本体疏水扩容器排汽降压后排给水工专业，当水质合格时，疏水通过省煤器入口的启动疏水热交换器与锅炉给水进行换热，回收热量，提高给水温度。而降温降压后的疏水可以相对安全地排入除氧器，当超过除氧器的接纳量或事故工况，经喷水减温后排入凝汽器。启动疏水的热量得到梯级利用，不损失工质和热量，但投资高，系统结构复杂。

再循环泵启动系统：根据再循环泵与给水泵的联接方式，又可分为串联式和并联式。再循环泵流量一部分来自给水的称为串联式启动系统，再循环泵流量全部来自启动分离器的称为并联式启动系统。锅炉启动过程中，汽水分离器所产生的疏水，当水质不合格时，经锅炉本体疏水扩容器排汽降压后排给水工专业，当水质合格时，疏水经再循环泵重新进入省煤器入口。该系统具有启动时间短，不损失工质和热量等优点，但是系统复杂，投资高，检修维护费用高。再循环泵内存在汽蚀危险，要设置专用管路提高疏水过冷度。

凝汽器式启动系统：启动分离器所产生的疏水，当水质不合格时，经锅炉本体疏水扩容器排汽降压后排给水工专业，当水质合格时，疏水经减温减压后全部排入凝汽器，事故工况排入水工循环水回水。该启动系统在启动过程中不损失工质，但损失大部分热量。疏水处理不当往往会引起凝汽器内原热平衡的破坏，导致背压升高，影响机组出力，还会引起冲击、振动、冷凝管破损、壳体开列等问题。