一種火電廠水汽取樣冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及余熱發(fā)電的冷卻設(shè)備，具體涉及火力發(fā)電機(jī)組水汽取樣冷卻方式的改進(jìn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)行的火力發(fā)電廠化學(xué)水汽取樣系統(tǒng)中，樣水冷卻的方式一般有兩種:一是利用除鹽水冷卻裝置冷卻，二是利用輔機(jī)閉式除鹽水冷卻。
[0003]第一種方式:先通過除鹽水冷卻裝置冷卻樣水，升溫后的除鹽水再用開式或閉式循環(huán)冷卻水冷卻；第二種方式:直接利用輔機(jī)閉式除鹽水冷卻樣水，升溫后的閉式除鹽水再用輔機(jī)循環(huán)水冷卻。原理圖詳見附圖1和附圖2.
[0004]根據(jù)附圖1:整個(gè)樣水冷卻過程包含兩次升溫，兩次降溫，存在浪費(fèi)熱能的情況；而且由于除鹽水冷卻裝置在運(yùn)行過程中存在除鹽水的損耗，故而化水系統(tǒng)出力要增加，同時(shí)除鹽水冷卻裝置的設(shè)置使系統(tǒng)復(fù)雜化，造成投資成本增加，運(yùn)行費(fèi)用提高。
[0005]根據(jù)附圖2:整個(gè)樣水冷卻過程包含兩次升溫，兩次降溫，而且由于樣水冷卻所需輔機(jī)閉式除鹽水量的增加，使輔機(jī)閉式除鹽水冷卻系統(tǒng)的泵，管道管徑以及換熱器表面積等都要隨之增大，同樣造成投資成本增加，運(yùn)行費(fèi)用提高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述兩種樣水冷卻方式中投資成本高，運(yùn)行費(fèi)用高，熱能浪費(fèi)的問題，本實(shí)用新型提供一種火電廠水汽取樣冷卻系統(tǒng)。本實(shí)用新型是利用化學(xué)鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)補(bǔ)往鍋爐的全部除鹽水冷卻樣水，升溫后的除鹽水再補(bǔ)至凝汽器，這樣既可以有效避免熱能的浪費(fèi)，又能節(jié)省初始投資和運(yùn)行費(fèi)用。
[0007]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種火電廠水汽取樣冷卻系統(tǒng)，包括樣水冷卻器，所述樣水冷卻器連接樣水來水管、樣水出水管、除鹽水來水管和除鹽水出水管，所述除鹽水出水管連接凝汽器。
[0009]所述除鹽水來水管連接化學(xué)鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)。
[0010]下面是可行性分析和經(jīng)濟(jì)效益分析:
[0011]1、樣水冷卻水水溫要求彡38°C,化水系統(tǒng)除鹽水滿足要求(水溫彡300C )。
[0012]2、所需除鹽水水量的計(jì)算:
[0013]假設(shè)每路樣水的溫度和壓力均為主蒸汽的壓力和溫度，且機(jī)組參數(shù)參照超超臨界機(jī)組。
[0014]①樣水來水溫度彡610°C，壓力彡27.56MPa，比焓彡3500.34kJ/kg
[0015]②25°C彡樣水出水溫度彡35°C,0.3MPa彡壓力彡0.5MPa，
[0016]105.1 lkj/kg (比焓彡 147.09kJ/kg
[0017]③每路樣水流量彡2000ml/min，路數(shù)彡15
[0018]④樣水來水和出水的總焓差彡15路X2000 ml/minXl g/ml X (3500.34 -105.11) kj/kg =101856.9 kj/ min
[0019]⑤20 °C彡除鹽水來水溫度彡30 °C,0.35MPa彡壓力彡0.55MPa，84.25 kj/kg 彡比焓彡 126.24 kj/kg
[0020]⑥除鹽水出水溫度彡50°C，壓力彡0.20 MPa,比焓彡209.5 kj/kg
[0021]⑦所需除鹽水量彡101856.9 kj/ min+ (209.5 — 126.24) kj/kg
[0022]=1223.4 kg/ min=73.4m3/h
[0023]上述計(jì)算結(jié)果為假設(shè)條件下所需除鹽水水量的最大值(實(shí)際值肯定要小)。對(duì)于一般火力發(fā)電機(jī)組，上述水量是可以被提供的。
[0024]綜上，本實(shí)用新型是可以廣泛應(yīng)用的。
[0025]3、經(jīng)濟(jì)效益分析:
[0026]①由原理圖可見，與現(xiàn)行兩種冷卻方式相比，本實(shí)用新型省去了升溫后的樣水冷卻水的降溫過程，由此既能使樣水的熱量不被浪費(fèi)，又能省去用來冷卻升溫后的樣水冷卻水所需的循環(huán)水量。
[0027]若設(shè)備年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)為5500h，則樣水冷卻釋放的熱量< 101856.9 kj/minX60X5500h=3.36X1010 kJ，相當(dāng)于發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗比基準(zhǔn)值少了約I10t，按標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)835元/t計(jì)算，全年可以節(jié)省92萬元。
[0028]夏季，循環(huán)水來水溫度彡33°C，壓力彡0.25MPa，比焓彡138.51kJ/kg ;循環(huán)水回水溫度彡40°C，壓力彡0.1OMPa,比焓彡167.62kJ/kg ;冷卻升溫后的樣水所需的循環(huán)水量(101856.9kJ/ min+ (167.62 — 138.51) kj/kg=3499.03kg/ min= 209.9m3/h。故本實(shí)用新型可節(jié)省循環(huán)水量209.9m3/h。
[0029]②對(duì)于大中型發(fā)電機(jī)組，特別是供熱機(jī)組，鍋爐補(bǔ)給水水量一般遠(yuǎn)大于樣水冷卻所需水量，將所有鍋爐補(bǔ)給水水量用于冷卻樣水，這樣可以使樣水冷卻器的換熱面積減小，從而使設(shè)備投資減少。裝機(jī)容量相同的機(jī)組，供熱量越大，鍋爐補(bǔ)給水量越大，樣水冷卻器換熱面積減少越多，設(shè)備投資越小。
[0030]③與樣水冷卻方式一相比，本實(shí)用新型還使化水系統(tǒng)出力不變，從而節(jié)省化水系統(tǒng)的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)省去了一整套除鹽水冷卻裝置，無論是工藝設(shè)備，占地面積，還是電氣控制，土建及施工等均節(jié)省了投資。在現(xiàn)行的水汽取樣系統(tǒng)中，一般裝機(jī)容量小于300麗的機(jī)組會(huì)設(shè)置除鹽水冷卻裝置，以2X 135麗機(jī)組為例，其設(shè)備投資約為15萬元，占地面積約為20m2。
[0031]④與樣水冷卻方式二相比，本實(shí)用新型還節(jié)省了部分輔機(jī)閉式除鹽水量，一套水汽取樣裝置可節(jié)省約40t/h的輔機(jī)閉式除鹽水。而且由于水量的減少，還可使輔機(jī)閉式除鹽水冷卻系統(tǒng)的泵，管道管徑以及換熱器表面積等都可隨之減小，從而節(jié)省投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。
[0032]綜上，本實(shí)用新型是一種節(jié)省投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用、避免熱能浪費(fèi)、經(jīng)濟(jì)效益良好的冷卻方式。
【附圖說明】
[0033]圖1是利用除鹽水冷卻裝置冷卻樣水的原理圖；
[0034]圖2是利用輔機(jī)閉式除鹽水冷卻樣水的原理圖；
[0035]圖3是本實(shí)用新型的原理圖。
[0036]圖中1、樣水來水管，2、樣水出水管，3、樣水冷卻器，4、除鹽水出水管，5、除鹽水來水管，6、除鹽水冷卻裝置，7、循環(huán)水來水管，8、循環(huán)水回水管，9、閉式水回水管，10、其它冷卻設(shè)備來水管，11、閉式水供水管，12、至其它冷卻設(shè)備水管，13、閉式循環(huán)水冷卻器，14、凝汽器。
【具體實(shí)施方式】
[0037]一種火電廠水汽取樣冷卻系統(tǒng)，包括樣水冷卻器3，所述樣水冷卻器3連接樣水來水管1、樣水出水管2、除鹽水來水管5和除鹽水出水管4，所述除鹽水出水管4連接凝汽器14。所述除鹽水來水管5連接化學(xué)鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)。
[0038]本實(shí)用新型將化水鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)提供的全部除鹽水作為水汽取樣系統(tǒng)的冷卻水源，除鹽水進(jìn)入樣水冷卻器3冷卻樣水，升溫后的除鹽水通過除鹽水出水管4流入凝汽器14，無需再經(jīng)過循環(huán)水的冷卻，這樣可以有效避免熱能的浪費(fèi)，減少循環(huán)水量和換熱器表面積等，同時(shí)節(jié)省了初始投資和運(yùn)行費(fèi)用。
[0039]具體使用時(shí)需要做以下準(zhǔn)備:
[0040]1、根據(jù)機(jī)組類型及鍋爐廠資料，確定機(jī)組的取樣點(diǎn)及取樣點(diǎn)參數(shù)。然后根據(jù)焓值平衡，計(jì)算出冷卻樣水所需的除鹽水量。
[0041]2、比較化水系統(tǒng)來的除鹽水水量和冷卻樣水所需的除鹽水量，確定可行性。
[0042]3、基于焓值平衡原理，根據(jù)化水系統(tǒng)來的除鹽水水量、溫度、壓力等參數(shù)，機(jī)組樣水來水和樣水出水水量、溫度、壓力等參數(shù)，計(jì)算出樣水冷卻器的換熱面積、冷卻水管管徑等參數(shù)。
[0043]4、根據(jù)焓值平衡計(jì)算升溫后的除鹽水出水的溫度，以便配合汽機(jī)專業(yè)關(guān)于凝汽器的計(jì)算。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種火電廠水汽取樣冷卻系統(tǒng)，包括樣水冷卻器(3)，所述樣水冷卻器(3)連接樣水來水管(I)、樣水出水管(2 )、除鹽水來水管(5 )和除鹽水出水管(4 )，其特征在于:所述除鹽水出水管(4)連接凝汽器(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電廠水汽取樣冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述除鹽水來水管(5)連接化學(xué)鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)。
【專利摘要】一種火電廠水汽取樣冷卻系統(tǒng)，包括樣水冷卻器，所述樣水冷卻器連接樣水來水管、樣水出水管、除鹽水來水管和除鹽水出水管，所述除鹽水出水管連接凝汽器。本實(shí)用新型為火力發(fā)電機(jī)組水汽取樣系統(tǒng)提供了一種新的冷卻方式，就是將化水系統(tǒng)來的全部除鹽水作為水汽取樣系統(tǒng)的冷卻水源，升溫后的除鹽水直接補(bǔ)至凝汽器，而無須再經(jīng)過循環(huán)水的冷卻，這樣可以有效避免熱能的浪費(fèi)，減少循環(huán)水量和換熱器表面積等，同時(shí)節(jié)省了初始投資和運(yùn)行費(fèi)用。
【IPC分類】F28D7-00
【公開號(hào)】CN204438853
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420793644
【發(fā)明人】解莉, 丁業(yè), 李玉磊, 田曉鋒
【申請(qǐng)人】河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年12月16日