一种可实现无动力真空预除氧的补水系统及方法与流程

本发明涉及火电除盐水补水，具体涉及一种可实现无动力真空预除氧的补水系统及方法。

背景技术：

1、当前，火电水冷机组的补水一般是通过除盐水泵补入凝汽器中，部分机组也设置了从凝汽器喉部补入的方式，但并未考虑雾化效果。国内部分电厂通过采用雾化喷嘴的技术改造，将除盐水雾化后在凝汽器喉部喷入，取得了一定的效果。

2、实际上，原有水冷纯凝火电机组，其补水率＜1.5％。按一台300mw机组1000t/h的蒸汽流量计算，补水量15t/h，总体其补水量较小，水中所含氧或其他不可凝结气体总量较少。随着国家新能源的快速发展，越来越多的火电机组进行了供暖、抽汽改造，未来也将不断增加。供暖、抽汽改造后，由于水质变化或者对外供汽无法回收，造成补水量大幅度攀升，单台机组甚至达到200t/h，大量的补水带入的氧或其他不可凝结气体会造成凝水溶氧超标、凝汽器换热效率下降，直接补入的除盐水由于温度低也造成较大的过冷热损失。

3、现有仅采用凝汽器喉部喷入的方式补水，可以在一定程度上满足除氧、降低过冷度的问题。但单一的喷雾补水难以将补水温度加热到凝汽器饱和温度，同时补水中析出氧或其他不可凝结气体会在喉部就被释放，相关研究表明，当蒸汽中含不可凝结气体上升会极大的影响后部冷凝器的换热的效率，从而降低机组经济性。

4、现有真空除氧器可以很好的解决补水从除氧问题，但其结构复杂、体积大、需要额外设置抽真空泵，造成实际改造难度大、维护量大。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种可实现无动力真空预除氧的补水系统及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种可实现无动力真空预除氧的补水系统，包括真空预除氧器、凝汽器细雾补水器、除氧器进水管道、除氧器进水泵、除氧器排水管道、凝汽器补水雾化泵、补水器入口管道、低缸排汽抽汽管、低缸排汽抽汽阀、除氧器加热蒸汽管、除氧器排汽管、除氧器真空表和除氧器排汽阀；

4、所述真空预除氧器包括有外壳主体，所述外壳主体内设有进水内部管道、除盐水大流量喷嘴、内部蒸汽分配管、蒸汽排出口和除雾器；所述进水内部管道连通于除盐水大流量喷嘴，除盐水大流量喷嘴朝上；所述内部蒸汽分配管上均匀设置有若干朝上的蒸汽排出口，各蒸汽排出口均与内部蒸汽分配管相通；除雾器设于外壳主体的内部顶壁；

5、凝汽器细雾补水器连通于低压缸排汽管道，其内部设有细雾补水喷嘴结构，所述细雾补水喷嘴结构朝向冷凝器入口；所述除氧器进水泵通过除氧器进水管道连通于所述进水内部管道，除氧器排水管道分别连通于所述真空预除氧器的外壳主体内部的底部和凝汽器补水雾化泵的入口，所述补水器入口管道分别连通于所述凝汽器补水雾化泵的出口和细雾补水喷嘴结构；所述低缸排汽抽汽管分别连通于所述凝汽器细雾补水器的内部上部和低缸排汽抽汽阀，所述除氧器加热蒸汽管分别连通于低缸排汽抽汽阀和内部蒸汽分配管；所述除氧器排汽管连通于所述真空预除氧器外壳主体内部的顶部，除氧器排汽管上设有除氧器真空表和除氧器排汽阀。

6、进一步地，绕所述外壳主体的内壁从上往下设有若干层挡水板。

7、进一步地，所述外壳主体的外部设有液位计，所述液位计的探头伸入所述外壳主体内。

8、进一步地，所述外壳主体的外侧上部设有人孔。

9、进一步地，所述真空预除氧器的外壳主体、除氧器进水管道、除氧器排水管道、补水器入口管道、低缸排汽抽汽管、除氧器加热蒸汽管、除氧器排汽管、进水内部管道和内部蒸汽分配管均采用不锈钢材料制成。

10、进一步地，所述细雾补水喷嘴结构包括有三层，每层均包括有分流管道和若干朝下的细雾补水喷嘴，所述细雾补水喷嘴均匀布置在分流管道上并与分流管道连通；各层的分流管道在同一侧的端部相互连通并与补水器入口管道连通。

11、进一步地，所述细雾补水喷嘴采用不锈钢90°螺旋喷头。

12、进一步地，所述除盐水大流量喷嘴(102)的流量为200t/h。

13、本发明还提供一种上述系统的工作方法，具体过程为：

14、需要预除氧的除盐水经过所述除氧器进水泵和除氧器进水管道进入到所述进水内部管道，通过所述除盐水大流量喷嘴，经过除盐水大流量喷嘴雾化后的雾化水向上喷出，经上升、下落后积于所述真空预除氧器底部；

15、机组低压缸少量排汽进入凝汽器细雾补水器内后经所述低缸排汽抽汽管、所述低缸排汽抽汽阀、所述除氧器加热蒸汽管进入内部蒸汽分配管，经所述蒸汽排出口排入所述真空预除氧器的外壳主体内部；由于这部分低压缸排汽温度略高于后面经凝汽器冷却的温度，排汽在所述真空预除氧器内部闪蒸释放出潜热，饱和汽向上移动，饱和水落入底部；

16、需要预除氧的除盐水经所述除盐水大流量喷嘴雾化后向上喷出，之后向下落入所述真空预除氧器底部，在此过程中吸收排汽释放的潜热，也和饱和蒸汽进行混合换热，雾化过程和换热过程都会释放出氧及其他不可凝结气体，同时升温和凝结更多的低压缸排汽；

17、最终落入所述真空预除氧器底部的水依次通过除氧器排水管道、凝汽器补水雾化泵、补水器入口管道进入所述细雾补水喷嘴结构，在差压的作用下，经所述细雾补水喷嘴结构喷入到凝汽器喉部；该部分雾化水会冷却低压缸排汽，并向凝汽器入口的第一冷却管移动，最终完成深度除氧和加热到凝汽器压力下的饱和温度；

18、在所述真空预除氧器内部的低压缸排汽未凝结的饱和汽以及除盐水中释放的大部分氧和不可凝结气体向上运动，通过所述除雾器、所述除氧器排汽管和所述除氧器排汽阀，直接进入凝汽器真空泵入口，经凝汽器真空泵排出；所述除氧器真空表用于测量除氧器排汽管内的真空值。

19、进一步地，上述工作方法中，通过调节低缸排汽抽汽阀和所述除氧器排汽阀的开度，调节所述除氧器真空表的真空值略高于凝汽器的真空值；通过调节除氧器进水泵，调节需要补入的除盐水量和所述除盐水大流量喷嘴的喷雾压力；通过调节凝汽器补水雾化泵，调节所述真空预除氧器的液位和所述细雾补水喷嘴结构的喷雾压力。

20、本发明的有益效果在于：

21、1、本发明设计的真空预除氧装置内部结构简单，在相同流量下与一般真空除氧器相比体积很小，且安装简单。另外，通过大流量喷嘴可满足除盐水(200t/h)的真空预除氧。

22、2、本发明中，真空预除氧装置的排汽出口接入原有的凝汽器真空泵，避免了增加新的抽真空装置，同时可以提前将大部分的不可凝结气体直接通过凝汽器真空泵排出，避免了该部分的不可凝结气体流过整个凝汽器，提高了凝汽器效率、减小了凝汽器端差。

23、3、本发明中，加热蒸汽采用低压缸排汽，相比经凝汽器冷却后的乏汽，具有较高的温度。蒸汽在装置内放热达到饱和状态，有利于提高真空除氧的效果。

24、4、本发明中，需要补充的除盐水先经过真空预除氧装置预除氧和加热，再经过凝汽器细雾补水器的深度除氧和换热，可以将需要补充的除盐水加热到饱和温度，基本消除了过冷损失。

25、5、本发明中，将预除氧的除盐水通过凝汽器细雾补水器均匀喷入凝汽器，在与低压缸排汽充分混合换热过程中深度除氧。由于大部分不可凝结气体已经在真空预除氧装置中释放，此处不可凝结气体大幅度减少，提高了后续凝汽器的换热效率，降低了端差，提高了换热效率。

26、6、本发明中，真空预除氧装置中除盐水向上喷，增加了在腔室内停留时间。

27、7、本发明中，真空预除氧装置内部设置了三层挡水板，可以避免部分水延内壁流下，提高了换热和除氧效果。

28、8、本发明中，凝汽器细雾补水器采用三层结构，可以满足200t/h的喷雾流量。