一种超超超临界机组用回热系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种回热系统，具体而言，涉及一种能够在热力发电厂中使用的、适用于超/超超临界机组的回热系统，属于火力发电设备领域。


背景技术：

2.亚临界机组是我国火力发电领域中，应用时间最长、应用范围最广的一种机组配置方案，在其设计方案中，为了防止机组运行时给水所携带的溶解氧对高压加热器、锅炉省煤器及水冷壁等管材造成腐蚀，会特意在机组的运行流程中增加除氧工艺环节、以降压出样的方式去除给水中的溶解氧。因此可以发现，在传统的热力发电厂的回热系统中会专门设计有一台高压除氧器。
3.随着技术的不断进步、大容量高参数机组的发展，超临界机组及超超临界机组逐渐成为近年来火力发电领域内优选的机组配置方案。而受制于系统设计、配置成本，目前仍有许多热力发电厂在应用超临界机组及超超临界机组时采用传统的亚临界机组的系统方案。
4.但是，随着应用的深入，技术人员发现，当锅炉参数提高到超临界以上时，为了防止锅炉给水系统发生流动加速腐蚀现象，防腐处理方式与以往发生了质的变化，不再需要进行除氧加全挥发的处理，反而需要加氧处理，这样一来也就使得系统中斥巨资设置的除氧工艺环节变成了巨大的闲置和浪费。
5.眼下，发电行业的竞争进一步加剧，降低工程造价、提高机组经济性和可靠性已经成为了全领域共同关注的焦点。在这样的发展趋势下，如何结合现有技术，提出一种全新的、能够在热力发电厂中使用的、适用于超/超超临界机组的回热系统，以降低机组工程造价和运行能耗，也就成为了目前行业内技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.鉴于现有技术存在上述缺陷，本实用新型的目的是提出一种适用于热力发电厂内超临界机组或超超临界机组的回热系统，具体如下。
7.一种超/超超临界机组用回热系统，适配于热力发电厂内的超/超超临界机组体系中，包括给水管系及疏水管系，所述给水管系内的给水方向与疏水管系内的疏水方向相异；在所述给水管系上沿给水方向依次设置有低压加热器组件及高压加热器组件；所述低压加热器组件包含一级低压加热器、二级低压加热器、三级低压加热器、四级低压加热器及五级低压加热器，所述高压加热器组件包含一级高压加热器及二级高压加热器；所述一级低压加热器、二级低压加热器及三级低压加热器三者之间以及所述四级低压加热器、五级低压加热器、一级高压加热器及二级高压加热器四者之间均按序布置有所述疏水管系。
8.优选地，所述低压加热器组件及高压加热器组件内的各台加热器均为表面式加热器。
9.优选地，所述超/超超临界机组体系包括借助管路按序连接的锅炉、高压气轮机、
中压汽轮机、低压汽轮机组及凝气器，所述低压汽轮机与发电机相连接，所述凝气器内部集成有加热除氧装置，所述凝气器的出口按序管路连接有凝结水泵及轴加风机。
10.优选地，所述一级低压加热器、二级低压加热器、三级低压加热器及四级低压加热器的蒸汽入口均管路连接至所述低压汽轮机组，所述五级低压加热器及所述一级高压加热器的蒸汽入口均管路连接至所述中压汽轮机，所述二级高压加热器的蒸汽入口管路连接至所述高压汽轮机。
11.优选地，所述给水管系由多根给水管构成，在所述轴加风机、低压加热器组件、高压加热器组件及锅炉之间均设置有所述给水管。
12.优选地，在所述五级低压加热器及所述一级高压加热器之间的所述给水管上还设置有一台给水泵；所述五级低压加热器的给水通过所述给水泵、由所述给水管给至所述一级高压加热器的给水入口。
13.优选地，所述疏水管系由多根疏水管构成，在所述一级低压加热器、二级低压加热器及三级低压加热器三者之间以及所述四级低压加热器、五级低压加热器、一级高压加热器及二级高压加热器四者之间均设置有所述疏水管。
14.优选地，在所述四级低压加热器的疏水出口与其自身给水出口之间也设置有所述疏水管、在该条所述疏水管上还设置有一台疏水泵；所述四级低压加热器的疏水通过所述疏水泵、由所述疏水管疏至所述四级低压加热器的给水出口。
15.与现有技术相比，本实用新型的优点主要体现在以下几个方面：
16.本实用新型所提供的一种回热系统，适用于热力发电厂内超临界机组或超超临界机组，取消了现有方案中的除氧设备部分并对方案进行了针对性优化设计，有效地降低了系统的工程造价及机组正常运行时的能耗水平、提高了机组运行的可靠性和经济性。
17.同时，本实用新型的系统架构相对简单，部件间的连接关系明晰、可靠，企业可以通过对现有部件的组合或现有设备的改造而获得本实用新型的技术方案，进一步降低了系统整体的设计及配置成本，十分适合企业的大规模推广，应用前景广阔。
18.以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
19.图1 为本实用新型的系统结构示意图。
20.其中： 1、一级低压加热器；2、二级低压加热器；3、三级低压加热器；4、四级低压加热器；5、五级低压加热器；6、一级高压加热器；7、二级高压加热器；8、给水管；9、给水泵；10、疏水管；11、疏水泵。
具体实施方式
21.如图1所示，本实用新型揭示了一种适用于热力发电厂内超临界机组或超超临界机组的回热系统，具体方案如下。
22.一种超/超超临界机组用回热系统，适配于热力发电厂内的超/超超临界机组体系中，所述超/超超临界机组体系包括借助管路按序连接的锅炉、高压气轮机、中压汽轮机、低压汽轮机组及凝气器，所述低压汽轮机与发电机相连接，所述凝气器的出口按序管路连接
有凝结水泵及轴加风机。
23.所述凝气器内部集成有加热除氧装置、可满足机组启动和低负荷运行时的除氧要求。当机组正常运行或遇到异常工况时，则通过所述凝汽器的加热除氧与化学出样方式相结合以满足除氧要求。
24.在本实用新型的回热系统中，具体包括给水管系及疏水管系，所述给水管系内的给水方向与疏水管系内的疏水方向相异。在所述给水管系上沿给水方向依次设置有低压加热器组件及高压加热器组件。所述低压加热器组件包含一级低压加热器1、二级低压加热器2、三级低压加热器3、四级低压加热器4及五级低压加热器5，所述高压加热器组件包含一级高压加热器6及二级高压加热器7。所述一级低压加热器1、二级低压加热器2及三级低压加热器3三者之间以及所述四级低压加热器4、五级低压加热器5、一级高压加热器6及二级高压加热器7四者之间均按序布置有所述疏水管系。
25.需要说明的是，本方案中所述低压加热器组件及高压加热器组件内的各台加热器均为表面式加热器，且方案整体取消了除氧器及前置泵等设备。
26.所述一级低压加热器1、二级低压加热器2、三级低压加热器3及四级低压加热器4的蒸汽入口均管路连接至所述低压汽轮机组，所述五级低压加热器5及所述一级高压加热器6的蒸汽入口均管路连接至所述中压汽轮机，所述二级高压加热器7的蒸汽入口管路连接至所述高压汽轮机。
27.所述给水管系由多根给水管8构成，在所述轴加风机、低压加热器组件、高压加热器组件及锅炉之间均设置有所述给水管8。在所述五级低压加热器5及所述一级高压加热器6之间的所述给水管8上还设置有一台给水泵9。所述五级低压加热器5的给水通过所述给水泵9、由所述给水管8给至所述一级高压加热器6的给水入口。
28.所述疏水管系由多根疏水管10构成，在所述一级低压加热器1、二级低压加热器2及三级低压加热器3三者之间以及所述四级低压加热器4、五级低压加热器5、一级高压加热器6及二级高压加热器7四者之间均设置有所述疏水管10。在所述四级低压加热器4的疏水出口与其自身给水出口之间也设置有所述疏水管10、在该条所述疏水管10上还设置有一台疏水泵11。所述四级低压加热器4的疏水通过所述疏水泵11、由所述疏水管10疏至所述四级低压加热器4的给水出口。
29.与现有技术相比，本方案的优点主要体现在以下四个方面。
30.1、大幅降低了设备采购的成本。本方案采用低压加热器替代了现有技术中的高压除氧器，还取消了除氧器水位调节站及相应的辅助系统、前置泵、凝结水泵变频器等设备，缩短了“四大管道”的长度。根据推算，对于2
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1000mw机组而言，仅因缩短“四大管道”的长度所节省的费用就达2000多万元，如果再考虑对高压除氧器的替换以及对前置泵、凝结水泵变频器等设备的取消，则系统整体所节约的费用将更为可观。
31.2、大幅降低了土建工程造价。本方案的回热系统不含除氧设备，使得凝结水、抽汽以及给水等环节相应的管阀体系明显简化，系统布置更加方便，且通过主厂房总平优化设计能够缩减主厂房容积、从而大幅降低土建工程造价，同时总平布置优化又能反过来进一步节约系统的管道材料费用。
32.3、提高了机组的运行经济性。虽然在本方案中增加了一个高加疏水泵，但与降低凝结水泵扬程、取消变频器及前置泵、降低管道阻力等方面相比，还是明显降低了用电消
耗、提高了热力发电厂的经济性。根据推算，300mw的机组采用本方案的回热系统，相比于常规设计的机组，其经济性可提高约0.8%。
33.4、提高了机组的运行可靠性。除氧设备体积庞大、储存有巨大的热量，加之其需要高位布置，存在巨大的安全风险，而且除氧设备的安全阀及焊缝还需要定期检测，检测工作量巨大。可以预见的，本方案将该部分去除无疑提高了系统的安全性与稳定性，同时也降低了热力发电厂在人力资源方面的投入。
34.综上所述，本实用新型所提供的一种回热系统，适用于热力发电厂内超临界机组或超超临界机组，取消了现有方案中的除氧设备部分并对方案进行了针对性优化设计，有效地降低了系统的工程造价及机组正常运行时的能耗水平、提高了机组运行的可靠性和经济性。
35.同时，本实用新型的系统架构相对简单，部件间的连接关系明晰、可靠，企业可以通过对现有部件的组合或现有设备的改造而获得本实用新型的技术方案，进一步降低了系统整体的设计及配置成本，十分适合企业的大规模推广，应用前景广阔。
36.此外，本实用新型还为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于领域内其他回热系统及方法的相关方案中，具有十分广阔的应用前景。
37.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
38.最后，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种超/超超临界机组用回热系统，适配于热力发电厂内的超/超超临界机组体系中，其特征在于：包括给水管系及疏水管系，所述给水管系内的给水方向与疏水管系内的疏水方向相异；在所述给水管系上沿给水方向依次设置有低压加热器组件及高压加热器组件；所述低压加热器组件包含一级低压加热器（1）、二级低压加热器（2）、三级低压加热器（3）、四级低压加热器（4）及五级低压加热器（5），所述高压加热器组件包含一级高压加热器（6）及二级高压加热器（7）；所述一级低压加热器（1）、二级低压加热器（2）及三级低压加热器（3）三者之间以及所述四级低压加热器（4）、五级低压加热器（5）、一级高压加热器（6）及二级高压加热器（7）四者之间均按序布置有所述疏水管系。2.根据权利要求1所述的一种超/超超临界机组用回热系统，其特征在于：所述低压加热器组件及高压加热器组件内的各台加热器均为表面式加热器。3.根据权利要求1所述的一种超/超超临界机组用回热系统，其特征在于：所述超/超超临界机组体系包括借助管路按序连接的锅炉、高压气轮机、中压汽轮机、低压汽轮机组及凝气器，所述低压汽轮机与发电机相连接，所述凝气器内部集成有加热除氧装置，所述凝气器的出口按序管路连接有凝结水泵及轴加风机。4.根据权利要求3所述的一种超/超超临界机组用回热系统，其特征在于：所述一级低压加热器（1）、二级低压加热器（2）、三级低压加热器（3）及四级低压加热器（4）的蒸汽入口均管路连接至所述低压汽轮机组，所述五级低压加热器（5）及所述一级高压加热器（6）的蒸汽入口均管路连接至所述中压汽轮机，所述二级高压加热器（7）的蒸汽入口管路连接至高压汽轮机。5.根据权利要求3所述的一种超/超超临界机组用回热系统，其特征在于：所述给水管系由多根给水管（8）构成，在所述轴加风机、低压加热器组件、高压加热器组件及锅炉之间均设置有所述给水管（8）。6.根据权利要求5所述的一种超/超超临界机组用回热系统，其特征在于：在所述五级低压加热器（5）及所述一级高压加热器（6）之间的所述给水管（8）上还设置有一台给水泵（9）；所述五级低压加热器（5）的给水通过所述给水泵（9）、由所述给水管（8）给至所述一级高压加热器（6）的给水入口。7.根据权利要求3所述的一种超/超超临界机组用回热系统，其特征在于：所述疏水管系由多根疏水管（10）构成，在所述一级低压加热器（1）、二级低压加热器（2）及三级低压加热器（3）三者之间以及所述四级低压加热器（4）、五级低压加热器（5）、一级高压加热器（6）及二级高压加热器（7）四者之间均设置有所述疏水管（10）。8.根据权利要求7所述的一种超/超超临界机组用回热系统，其特征在于：在所述四级低压加热器（4）的疏水出口与其自身给水出口之间也设置有所述疏水管（10）、在该条所述疏水管（10）上还设置有一台疏水泵（11）；所述四级低压加热器（4）的疏水通过所述疏水泵（11）、由所述疏水管（10）疏至所述四级低压加热器（4）的给水出口。

技术总结
本实用新型揭示了一种超/超超临界机组用回热系统，适配于热力发电厂内的超/超超临界机组体系中，包括给水管系及疏水管系，所述给水管系内的给水方向与疏水管系内的疏水方向相异；在所述给水管系上沿给水方向依次设置有低压加热器组件及高压加热器组件；疏水管系布置于所述低压加热器组件及高压加热器组件之中。本实用新型适用于热力发电厂内超临界机组或超超临界机组，取消了现有方案中的除氧设备部分并对方案进行了针对性优化设计，有效地降低了系统的工程造价及机组正常运行时的能耗水平、提高了机组运行的可靠性和经济性。提高了机组运行的可靠性和经济性。提高了机组运行的可靠性和经济性。


技术研发人员：宋伟芳
受保护的技术使用者：江苏绿威环保科技股份有限公司
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2022/5/25