一種電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統。目前鍋爐長期偏離額定蒸發量運行嚴重影響鍋爐效率，影響整個電站的運行效率。本實用新型的鍋爐除氧給水系統包括除氧器、給水管道和加熱蒸汽管道，加熱蒸汽管道和除氧器連接，除氧器和給水管道連接，其特點是：還包括熱除氧水罐、熱水泵、熱水泵旁路、水罐連接管道和蒸汽平衡管道，水罐連接管道的兩端分別連接在熱除氧水罐和給水管道上，熱水泵安裝在水罐連接管道上，熱水泵旁路的兩端均連接在水罐連接管道上，熱水泵旁路和熱水泵并聯，熱除氧水罐和除氧器之間通過蒸汽平衡管道連接。本實用新型在供熱負荷較低時貯備熱除氧水以備供熱負荷較高時使用，平衡了鍋爐負荷，提高了鍋爐效率。
【專利說明】
一種電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種鍋爐除氧給水系統，尤其是涉及一種電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統，主要用于晝夜熱負荷差異較大的供熱電站和化工企業自備電站中。
【背景技術】
[0002]據中商產業研究院數據庫(AskCIData)最新數據顯示，2014年我國工業鍋爐產量為55.81萬噸蒸發量。根據權威部門的統計顯示，我國燃煤工業鍋爐占全國工業鍋爐總量和總蒸發量的85%左右，每年消耗原煤約6.4億噸，占全國煤炭消費總量的23.4%;煙塵排放量為375.2萬噸，占全國煙塵排放量的41.6%;排放二氧化硫519萬噸，占全國二氧化硫排放量的22%;排放氮氧化物250萬噸左右，僅次于火電行業和機動車，位居全國第三。因此，通過提高工業鍋爐的運行效率從而降低能源消耗、減少大氣污染有著重要意義。
[0003]鍋爐負荷變化對鍋爐運行效率有顯著影響。鍋爐在低負荷運行時，煤耗減少，爐內溫度相對較低，燃燒效率下降，加大了不完全燃燒熱損失，特別是當鍋爐負荷不到50%時，爐內溫度大幅下降，很難維持穩定的燃燒。鍋爐在超負荷運行時，煤耗增加，給煤系統速度加快，加大了不完全燃燒熱損失，同時爐內溫度升高，排煙溫度升高，加大了排煙損失。通常，鍋爐要實現最佳運行效率，就要使得鍋爐出力處在額定蒸發量左右，大約在額定蒸發量的85%?100%范圍內。如果在80%以下的負荷或者短時間內超過100%負荷運行，將導致鍋爐效率急劇下降。因此，維持鍋爐在一個較高水平的負荷下穩定運行顯得尤為重要，如李霞，李鵬，徐旭.鍋爐負荷變化時運行效率的影響[J].中國科技博覽，2014，9: 337-337.中公開的該類內容。
[0004]現有的供熱電站原則性系統示意圖如圖1所示，包括鍋爐1、汽輪機2、發電機3、除氧器4、鍋爐給水栗5、#1高加6和#2高加7，鍋爐I和汽輪機2連接，汽輪機2和發電機3連接，除氧器4和汽輪機2連接，除氧器4、鍋爐給水栗5、#2高加7、#1高加6和鍋爐I依次連接，#1高加6和#2高加7均與汽輪機2連接。目前大多供熱電站的鍋爐給水除氧系統為熱力除氧，來自電站化水車間的除鹽水補水以及各種加熱器的疏水在除氧器4中利用加熱蒸汽進行除氧。當水被加熱到除氧器4壓力下的飽和溫度時，溶解于水中的氣體會從水中逸出而被除去，最終除氧水由鍋爐給水栗5送去鍋爐I。
[0005]目前，很多供熱電站的主要熱用戶為紡織、電器制造、食品加工企業等，熱負荷晝夜差異較大。熱負荷的晝夜差異導致鍋爐負荷晝夜大幅變化，往往夜間負荷較低，日間負荷較高。在某些極端情況下夜間鍋爐負荷可能低于50%;日間鍋爐超負荷運行，甚至需要開啟備用鍋爐。如前所述，鍋爐長期偏離額定蒸發量運行將嚴重影響鍋爐效率，進而影響整個電站的運行效率。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理，能達到平衡鍋爐負荷，提高鍋爐效率的電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統。
[0007]本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是:該電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統包括除氧器、給水管道和加熱蒸汽管道，所述加熱蒸汽管道和除氧器連接，所述除氧器和給水管道連接，其結構特點在于:還包括熱除氧水罐、熱水栗、熱水栗旁路、水罐連接管道和蒸汽平衡管道，所述水罐連接管道的兩端分別連接在熱除氧水罐和給水管道上，所述熱水栗安裝在水罐連接管道上，所述熱水栗旁路的兩端均連接在水罐連接管道上，該熱水栗旁路和熱水栗并聯，所述熱除氧水罐和除氧器之間通過蒸汽平衡管道連接。
[0008]作為優選，本實用新型所述熱除氧水罐設置有磁翻板液位計。
[0009]作為優選，本實用新型所述熱水栗旁路和/或水罐連接管道上安裝有雙向流量測量裝置。
[0010]作為優選，本實用新型所述熱除氧水罐的頂部設置有蒸汽平衡接口、頂部預留接口和安全排氣閥，所述蒸汽平衡管道連接在蒸汽平衡接口上，所述熱除氧水罐的底部設置有給水接口、排污口和底部預留接口，所述水罐連接管道連接在給水接口上。
[0011]作為優選，本實用新型所述熱水栗旁路上安裝有電動閥。
[0012]作為優選，本實用新型所述蒸汽平衡管道和除氧器汽平衡系統連接。
[0013]作為優選，本實用新型所述熱除氧水罐為球罐結構。
[0014]作為優選，本實用新型所述熱除氧水罐的頂部和除氧器的頂部之間通過蒸汽平衡管道連接。
[0015]作為優選，本實用新型所述蒸汽平衡管道上面另外接入一路汽源以保證熱除氧水罐內壓。
[0016]—種電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水方法，其特點在于:所述鍋爐除氧給水方法的步驟如下:當機組供熱負荷下降時，增加化水站至除氧器的除鹽水補水，同時加大除氧加熱蒸汽的流量以增加除氧器的出力，開啟與熱水栗并聯的電動閥，控制除氧器的水位，使得多制出的熱氧水經熱水栗旁路進入熱除氧水罐，熱除氧水罐利用磁翻板液位計觀察水位，利用除氧器汽平衡系統來保證熱除氧水罐的內部壓力，此時，給水系統在滿足鍋爐供水的同時將多制的除氧水儲存在熱除氧水罐中，由于除氧器的出力加大，除氧加熱蒸汽量增加，鍋爐負荷升高，以實現平衡鍋爐負荷的功能；當機組供熱超負荷運行時，減少化水站至除氧器的除鹽水補水，同時減小甚至關閉除氧加熱蒸汽的流量，以控制除氧器的出力，通過熱水栗將熱除氧水罐中儲備的熱除氧水送入給水系統，控制除氧器和熱除氧水罐的水位，利用除氧器汽平衡系統來保證熱除氧水罐的內部壓力，此時鍋爐給水主要由熱除氧水罐中儲備的熱除氧水提供，由于除氧器的出力大大減小，所需的除氧加熱蒸汽量也會減小，鍋爐負荷下降恢復正常，以實現平衡鍋爐負荷的功能。
[0017]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果:設計合理，操作靈活，使用方便，有利于節能減排，包含熱除氧水的蓄能設備，能夠適當平衡負荷變化，尤其對于熱負荷周期大幅度變化的供熱電站，最具有適用性。在供熱負荷較低時貯備熱除氧水以備供熱負荷較高時使用，達到了平衡鍋爐負荷，提高鍋爐效率的目的。
【附圖說明】
[0018]圖1是現有技術中供熱電站原則性系統的結構示意圖。
[0019]圖2是本實用新型實施例中供熱電站原則性系統的結構示意圖。
[0020]圖3是本實用新型實施例中電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統的結構示意圖。
[0021]圖4是本實用新型實施例中熱除氧水罐的結構示意圖。
[0022]圖中:1-鍋爐;2-汽輪機;3-發電機;4-除氧器;41-#1除氧器;42-#2除氧器;5-鍋爐給水栗;51-#1鍋爐給水栗;52-#2鍋爐給水栗;6-#1高加;7-#2高加;8-熱除氧水罐;81-蒸汽平衡接口 ；82_頂部預留接口；83-安全排氣閥;84-給水接口 ；85_排污口；86-底部預留接口 ；87-磁翻板液位計;9-熱水栗；10-熱水栗旁路；11-水罐連接管道；12-給水管道；13-加熱蒸汽管道；14-蒸汽平衡管道；15-電動閥；16-低壓給水母管道；17-高壓給水母管道；18-供熱蒸汽母管道;19-蒸汽平衡母管道。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。
[0024]實施例。
[0025]參見圖2至圖4，本實施例中的電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統包括除氧器4、給水管道12、加熱蒸汽管道13、熱除氧水罐8、熱水栗9、熱水栗旁路10、水罐連接管道11和蒸汽平衡管道14，其中，熱除氧水罐8為球罐結構。
[0026]本實施例中的加熱蒸汽管道13和除氧器4連接，除氧器4和給水管道12連接。加熱蒸汽管道13與汽輪機2連接，給水管道12與鍋爐給水栗5連接。
[0027]本實施例中水罐連接管道11的兩端分別連接在熱除氧水罐8和給水管道12上，熱水栗9安裝在水罐連接管道11上，熱水栗旁路10的兩端均連接在水罐連接管道11上，該熱水栗旁路10和熱水栗9并聯，熱除氧水罐8和除氧器4之間通過蒸汽平衡管道14連接，通常情況下，熱除氧水罐8的頂部和除氧器4的頂部之間通過蒸汽平衡管道14連接，蒸汽平衡管道14可以與蒸汽平衡母管道19連接。
[0028]本實施例中的熱除氧水罐8設置有磁翻板液位計87。在熱水栗旁路10和/或水罐連接管道11上安裝有雙向流量測量裝置。除氧器4的數量可以為1-10個，例如除氧器4可以包括相并聯的#1除氧器41和#2除氧器42。熱水栗旁路10上安裝有電動閥15。蒸汽平衡管道14和除氧器汽平衡系統連接。供熱蒸汽母管道18和蒸汽平衡管道14連接。
[0029]本實施例中熱除氧水罐8的頂部設置有蒸汽平衡接口81、頂部預留接口 82和安全排氣閥83，蒸汽平衡管道14連接在蒸汽平衡接口 81上，熱除氧水罐8的底部設置有給水接口84、排污口 85和底部預留接口 86，水罐連接管道11連接在給水接口 84上。蒸汽平衡管道14上面可以另外接入一路汽源，用以保證熱除氧水罐8內壓。
[0030]本實施例中電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統可由兩個部分并聯而成，一個部分為常規供熱電站中的鍋爐除氧給水系統，包括低壓給水系統、高壓給水系統以及除氧器4、鍋爐給水栗5和相關閥門等設備；另一個部分為熱除氧水蓄能裝置(如圖3虛線框內部所示)，包括熱水栗9、如圖4所示的熱除氧水罐8、雙向流量測量裝置以及相關閥門等設備。
[0031]本實施例中的鍋爐除氧給水系統用于平衡供熱電站的供熱負荷，供熱電站中的鍋爐I和汽輪機2連接，汽輪機2和發電機3連接，鍋爐給水栗5、#2高加7、#1高加6和鍋爐I依次連接，#1高加6和#2高加7均與汽輪機2連接。通常情況下，除氧器4和低壓給水母管道16連接，低壓給水母管道16通過鍋爐給水栗5與高壓給水母管道17連接。
[0032]本實施例中電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水方法的步驟如下:當機組供熱負荷下降時，增加化水站至除氧器4的除鹽水補水，同時加大除氧加熱蒸汽的流量以增加除氧器4的出力，開啟與熱水栗9并聯的電動閥15，控制除氧器4的水位，使得多制出的熱氧水經熱水栗旁路10進入熱除氧水罐8，熱除氧水罐8利用磁翻板液位計87觀察水位，利用除氧器汽平衡系統來保證熱除氧水罐8的內部壓力，此時，給水系統在滿足鍋爐I供水的同時將多制的除氧水儲存在熱除氧水罐8中，由于除氧器4的出力加大，除氧加熱蒸汽量增加，鍋爐I負荷升高，以實現平衡鍋爐I負荷的功能；當機組供熱超負荷運行時，減少化水站至除氧器4的除鹽水補水，同時減小甚至關閉除氧加熱蒸汽的流量，以控制除氧器4的出力，通過熱水栗9將熱除氧水罐8中儲備的熱除氧水送入低壓給水系統，控制除氧器4和熱除氧水罐8的水位，利用除氧器汽平衡系統來保證熱除氧水罐8的內部壓力，此時鍋爐I給水主要由熱除氧水罐8中儲備的熱除氧水提供，由于除氧器4的出力大大減小，所需的除氧加熱蒸汽量也會減小，鍋爐I負荷下降恢復正常，以實現平衡鍋爐I負荷的功能。
[0033]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其壓力管道規格、設備名稱、型號等可以不同，本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明。凡依據本實用新型專利構思所述的系統、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的原則性系統或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統，包括除氧器、給水管道和加熱蒸汽管道，所述加熱蒸汽管道和除氧器連接，所述除氧器和給水管道連接，其特征在于:還包括熱除氧水罐、熱水栗、熱水栗旁路、水罐連接管道和蒸汽平衡管道，所述水罐連接管道的兩端分別連接在熱除氧水罐和給水管道上，所述熱水栗安裝在水罐連接管道上，所述熱水栗旁路的兩端均連接在水罐連接管道上，該熱水栗旁路和熱水栗并聯，所述熱除氧水罐和除氧器之間通過蒸汽平衡管道連接。2.根據權利要求1所述的電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統，其特征在于:所述熱除氧水罐設置有磁翻板液位計。3.根據權利要求1所述的電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統，其特征在于:所述熱水栗旁路和/或水罐連接管道上安裝有雙向流量測量裝置。4.根據權利要求1所述的電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統，其特征在于:所述熱除氧水罐的頂部設置有蒸汽平衡接口、頂部預留接口和安全排氣閥，所述蒸汽平衡管道連接在蒸汽平衡接口上，所述熱除氧水罐的底部設置有給水接口、排污口和底部預留接口，所述水罐連接管道連接在給水接口上。5.根據權利要求1所述的電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統，其特征在于:所述熱水栗旁路上安裝有電動閥。6.根據權利要求1所述的電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統，其特征在于:所述蒸汽平衡管道和除氧器汽平衡系統連接。7.根據權利要求1所述的電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統，其特征在于:所述蒸汽平衡管道上面另外接入一路汽源以保證熱除氧水罐內壓。8.根據權利要求1所述的電站可平衡供熱負荷的鍋爐除氧給水系統，其特征在于:所述熱除氧水罐的頂部和除氧器的頂部之間通過蒸汽平衡管道連接。
【文檔編號】F22D5/26GK205592931SQ201620288424
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月8日
【發明人】樊星, 湯自強
【申請人】中國聯合工程公司