联合循环余热锅炉的给水系统

摘要

本发明涉及一种联合循环余热锅炉的给水系统。本发明包括由依次相连的、凝泵、凝结水加热器、低压给水操作台、低压汽包组成的给水主路，由依次相连的中压给水泵、中压省煤器、中压给水操作台、中压汽包组成的中压给水支路，由依次相连的高压给水入口端、高压给水调速装置、高压给水泵、高压给水操作台、高压省煤器、高压汽包的高压给水支路，中压给水泵与低压汽包出口端相连接，高压给水入口端与中压省煤器出口端相连接。由于在本发明中，高压系统给水取自中压省煤器出口端，使得中压给水泵流量大幅增加，高压给水泵的扬程大幅降低，中、高压给水泵的运行效率均大幅提升，因而有效地降低了机组的耗电量，提升了炉岛的运行效益。

权利要求

1.一种联合循环余热锅炉的给水系统，包括由依次相连接的凝泵（12）、凝结水加热器（13）、低压给水操作台（14）、低压汽包（15）组成的给水主路（1），与所述低压汽包（15）的出口端相连接的中压给水支路（2），由依次相连接的高压给水入口端（31）、高压给水调速装置（38）、高压给水泵（32）、高压给水操作台（34）、高压省煤器（33）、高压汽包（35）组成的高压给水支路（3），其特征在于：所述中压给水支路（2）由依次相连接的中压给水泵（22）、中压省煤器（23）、中压给水操作台（24）、中压汽包（25）组成，所述中压给水泵（2）的入口端与所述低压汽包（15）的出口端相连接，所述高压给水入口端（31）与所述中压省煤器（23）出口端相连接，所述高压给水支路（3）中还包括三通阀（36），所述三通阀（36）的入口与所述高压给水入口端（31）相连接，所述三通阀（36）的出口一与所述高压给水调速装置（38）的入口端相连接，所述三通阀（36）的出口二与所述高压给水操作台（34）的入口端相连接。

说明书

联合循环余热锅炉的给水系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种联合循环余热锅炉的给水系统。

背景技术

[0002] 随着国家改革开放以来工业化进程的逐步推进，特别是高耗能重工业的快速发展，燃气－蒸汽联合循环的发电机组因其高效能、低排放的优势而得到了推广使用， 如9E、9F 等大型燃气－蒸汽联合循环机组已逐渐成为电力系统有益的重要补充，为了实现余热的梯级利用，目前的9F等级联合循环余热锅炉一般都采用三压系统。采用三压系统的联合循环余热锅炉的给水系统如附图1所示，凝结水经凝泵12进入给水主路1，再通过给水主路1上的低压汽包15出口端分别进入中压给水支路2和高压给水支路3。鉴于在上述给水系统中，中压给水支路2中的中压给水泵22和高压给水支路3中的高压给水泵32是炉岛最大的耗电设备，其耗电占了整个炉岛用电的80%以上，因此中压给水泵22和高压给水泵32运行效率的高低对于炉岛降低电耗从而提升运行效益十分关键。

[0003] 但从附图1上显示的内容来看，现有技术中存在以下技术缺陷：

[0004] 1、由于高压给水取自低压汽包15，而高压汽包35与低压汽包15之间的压差较大，扬程较高，因此高压给水支路3必须配备高扬程的高压给水泵32，而高压给水泵32的扬程配置较高不仅造成炉岛的投资成本增高，同时高扬程还致使机组运行耗电量增加，造成了炉岛运行成本的增加。

[0005] 2、在整个机组处于启动和低负荷运行的工况时，由于中压汽包25和高压汽包35的给水需求量较低，为了实现启动和低负荷运行时的节能，因此中压给水泵22和高压给水泵32必须分别设置中压给水调速装置21和高压给水调速装置38，这不仅增加了投资成本，同时还致使泵组运行效率偏低，且由于中压给水泵22和高压给水泵32在整个启动和低负荷阶段调整至低速运行的时间较长，而长时间地低速运行致使泵组处于较为恶劣的运行状态，还会大大缩短中压给水泵22和高压给水泵32的使用寿命。

发明内容

[0006] 本发明主要针对解决现有技术所存在的投资成本高、在机组运行时中、高压给水泵运行效率低、能耗较高、使用寿命短的技术缺陷，提供一种投资成本低、在机组运行时中高压给水泵运行效率高、能耗低、使用寿命长的联合循环余热锅炉的给水系统。

[0007] 本发明针对上述技术缺陷主要是通过下述技术方案解决的：本发明包括由依次相连接的凝泵、凝结水加热器、低压给水操作台、低压汽包组成的给水主路，与低压汽包出口端相连接的中压给水支路，由依次相连接的高压给水入口端、高压给水调速装置、高压给水泵、高压给水操作台、高压省煤器、高压汽包组成的高压给水支路，其特征在于：中压给水支路由依次相连接的中压给水泵、中压省煤器、中压给水操作台、中压汽包组成，中压给水泵的入口端与低压汽包的出口端相连接，高压给水入口端与中压省煤器的出口端相连接。

[0008] 作为优选，高压给水支路中还包括三通阀，三通阀的入口与高压给水入口端相连接，三通阀的出口一与高压给水调速装置的入口端相连接，三通阀的出口二与高压给水操作台的入口端相连接。

[0009] 因此，本发明设计新颖，结构合理，具有以下优点：

[0010] 一、由于在本发明中高压给水支路连接于中压省煤器的出口端，即高压给水取自于中压给水支路，与现有技术相比，高压给水支路的扬程降低了30%以上，因此高压给水泵的扬程配置大幅降低，这不仅减少了机组的投资成本，而且高压给水泵的耗电量也大幅降低，运行效率大幅提高；

[0011] 二、由于本发明中的高压给水取自于中压给水支路，中压给水泵在扬程不变的情况下流量增加了3倍以上，中压给水泵的运行效率大幅提升，中压给水泵即使在机组启动和低负荷运行的工况下依然保持着较大转速和运行负荷，避免了在长时间低负荷下低速运行所带来的使用寿命的缩短；

[0012] 三、由于本发明中高压给水入口与中压省煤器出口直接相连，中压给水泵多余扬程可顺延至高压给水泵入口，中压给水支路上无需再设置中压给水调速装置，因而进一步降低了机组的投资成本；

[0013] 四、由于高压给水取自中压省煤器的出口端，与现有技术相比，高压给水入口端的给水温度大幅提高，因此高压省煤器的受热面面积可以大幅减少，减少的这部分高压省煤器受热面可转化为中压省煤器的受热面，而制造该部分受热面的材料等级可由高压降低为中压，因而再次减少了机组的投资成本。

[0014] 五、在本发明的优化方案中，高压给水支路上还设置了三通阀，高压给水入口端通过三通阀分别与高压给水调速装置和高压给水操作台的入口端相连接。当机组处于启动或低负荷运行的工况时，中压给水泵多余扬程顺延至高压给水支路，高压给水由中压给水泵提供并通过三通阀的出口二绕过高压给水泵直接进入高压给水操作台再经由高压省煤器到达高压汽包，此时高压给水泵可不启动，因而进一步降低了机组在启动和低负荷运行工况下的电耗，从而提高整个炉岛的运行效益，同时还有效地延长了高压给水泵的使用寿命。

附图说明

[0015] 附图1是现有技术的系统示意图；

[0016] 附图2是本发明一种实施例的系统示意图；

[0017] 附图3是本发明另一种实施例的系统示意图。

具体实施方式

[0018] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。

[0019] 实施例1：如附图2所示，本发明包括给水主路1，中压给水支路2，高压给水支路3；

[0020] 给水主路1由通过连接管依次相连接的凝泵12、凝结水加热器13、低压给水操作台14、低压汽包15组成；

[0021] 中压给水支路2由通过连接管依次相连接的中压给水泵22、中压省煤器23、中压给水操作台24、中压汽包15组成，中压给水泵22的入口端与低压汽包15的出口端相连接；

[0022] 高压给水支路3由通过连接管依次相连的高压给水入口端31、高压给水调速装置38、高压给水泵32、高压给水操作台34、高压省煤器33、高压汽包35组成，高压给水入口端31与中压省煤器23的出口端相连接。

[0023] 在机组运行时，凝结水经凝泵12进入给水主路1后经由低压汽包15的出口端进入中压给水支路2，来自低压汽包15的给水经中压给水泵23后进入中压省煤器23，然后在中压省煤器23出口端分成两路，一路经中压给水操作台24进入中压汽包25，一路由高压给水入口端31进入高压给水支路3并依次经高压给水调速装置38、高压给水泵32、高压给水操作台34和高压省煤器33最后进入高压汽包35。与现有技术相比，中压给水泵22在扬程不变的情况下，流量增加了3倍以上，高压给水泵32在流量不变的情况下，扬程降低了30%以上，因此中压给水泵23和高压给水泵32的运行效率和使用寿命大幅地提升，机组的投资成本和运行能耗大幅地下降。

[0024] 实施例2：如附图3所示，本发明包括给水主路1，中压给水支路2，高压给水支路3；

[0025] 给水主路1由通过连接管依次相连接的凝泵12、凝结水加热器13、低压给水操作台14、低压汽包15组成；

[0026] 中压给水支路2由通过连接管依次相连接的中压给水泵22、中压省煤器23、中压给水操作台24、中压汽包15组成，中压给水泵22的入口端与低压汽包15的出口端相连接；

[0027] 高压给水支路3由通过连接管依次相连的高压给水入口端31、高压给水调速装置38、高压给水泵32、高压给水操作台34、高压省煤器33、高压汽包35组成，高压给水入口端31与中压省煤器23的出口端相连接，高压给水支路3还设置有三通阀36，三通阀36的入口与高压给水入口端31相连接，三通阀36的出口一与高压给水调速装置38的入口端相连接，三通阀36的出口二与高压给水操作台34的入口端相连接。

[0028] 当机组投入运行并处于启动初期或低负荷运行的工况时，三通阀36的出口一关闭（出口二）打开，高压给水泵32不启动运行。凝结水由凝泵12进入给水主路1的低压汽包15，再由低压汽包15的出口端进入中压给水支路2，来自低压汽包15的给水经中压给水泵23后进入中压省煤器23后分成两路，一路经中压给水操作台24进入中压汽包25，一路由高压给水入口端31进入并经由三通阀36（出口二）、高压给水操作台34和高压省煤器33进入高压汽包35。由于中压给水泵23同时承担了中压给水支路2和高压给水支路3的给水流量，与现有技术相比，中压给水泵23在扬程不变情况下流量大幅增加，因此中压给水泵23的运行效率大幅提升；同时高压给水泵32此时不启动运行，高压给水通过中压给水泵22的运行来提供，这样既避免了高压给水泵32在较长时间下低负荷运行所带来的能耗的大量浪费，又避免了高压给水泵32因在较长时间下低负荷运行所引起的使用寿命的缩短；

[0029] 当机组负荷逐步上升，高压汽包35的蒸汽参数逐步升高，高压给水支路3的扬程达到高于中压给水泵23的最大扬程时，三通阀36的出口一打开（出口二关闭），高压给水泵32启动运行。由高压给水入口端31进入的给水依次经三通阀36（出口一）、高压给水调速装置38、高压给水泵32、高压给水操作台34和高压省煤器33后进入高压汽包35。高压给水泵32的扬程和流量在高压给水调速装置38的调节控制下随着机组负荷的上升而逐步升高，直至机组到达正常负荷状态下运行。当机组处于正常负荷下运行时，与现有技术相比，中压给水泵
23在扬程不变情况下流量大幅增加，高压给水泵32的在流量不变而扬程降低了30%以上，因此中压给水泵23和高压给水泵32的运行效率和使用寿命大幅提升，机组的投资成本和运行能耗大幅地下降。

[0030] 如上所述是通过对本发明的技术方案、附图及实施例的描述来对本发明进行说明，但附图及实施例所述只是用于说明和帮助理解本发明，并不能成为本发明的不当限定。如本领域的技术人员依据本发明的技术方案、附图或实施例而做出等效或等同的改变和调整所形成的技术方案均落在本发明的保护范围之内。