申请日2018.10.21
公开(公告)日2019.02.05
IPC分类号F01K13/00; F01K13/02; F01K17/02; F22B37/52
摘要
本发明提供一种具有废水回热与回水功能的电厂系统，包括自动清洗装置、无线遥控器、控制器、热力循环子系统、传感器模块;其中，传感器模块将检测得到的实时流量、废水实时浓度发送至控制器;无线遥控器用于根据控制器发送的信息或请求下达指令、报警;控制器根据采集信息进行判断并提出相应请求;蒸发冷凝设备对自身内部产生的乏汽所携带的热量与水与来自外部的废水所携带的热量与水，通过蒸发、冷凝的热交换方式进行回收利用。本发明所述具有废水回热与回水功能的电厂系统具有节约能源、成本低、结构简单、稳定性高等特点，可广泛应用于热交换领域。
权利要求书
1.一种具有废水回热与回水功能的电厂系统，包括自动清洗装置，其特征在于，所述电厂系统还包括：无线遥控器、控制器、热力循环子系统、传感器模块;其中，
传感器模块，用于将检测得到的第一实时流量、第二实时流量、废水实时浓度发送至控制器;
无线遥控器，用于接收并显示控制器发送的第一提示信息、第二提示信息、第三提示信息、第四指示信息、第五指示信息或第六提示信息，同时进行报警;根据控制器发送第一增量调节请求、第一减量调节请求、第二增量调节请求、第二减量调节请求、废水引出请求或清洗请求，采用人工方式向控制器对应发送第一增量调节应答、第一减量调节应答、第二增量调节应答、第二减量调节应答、废水引出应答或清洗应答;
控制器，用于设定并存储第一标准流量、第二标准流量、废水标准浓度、上次清洗时间、清洗时间标准间隔，将传感器模块发送的第一实时流量、第二实时流量、废水实时浓度分别与第一标准流量、第二标准流量、废水标准浓度进行比较：当第一实时流量小于第一标准流量的5%时，向无线遥控器发送第一增量调节指令与第一提示信息;当第一实时流量大于第一标准流量的5%时，向无线遥控器发送第一减量调节指令与第二提示信息;当第二实时流量小于第二标准流量的5%时，向无线遥控器发送第二增量调节指令与第三提示信息;当第二实时流量大于第二标准流量的5%时，向无线遥控器发送第二减量调节指令与第四指示信息;当废水实时浓度大于或等于废水标准浓度的5%时，向无线遥控器发送废水引出请求与第五指示信息;同时，所述控制器还用于获取来自外部所述自动清洗装置的上次清洗时间，计算上次清洗时间至当前的实时间隔，并对实时间隔与清洗时间标准间隔进行比较：当实时间隔等于或大于清洗时间标准间隔时，向无线遥控器发送清洗请求与第六提示信息;根据来自无线遥控器的第一增量调节应答、第一减量调节应答、第二增量调节应答、第二减量调节应答或废水引出应答对应向热力循环子系统发送第一增量操作指令、第一减量操作指令、第二增量操作指令、第二减量操作指令或废水引出操作指令;根据来自无线遥控器的清洗应答向外部的所述自动清洗装置发送清洗操作指令;
热力循环子系统，用于对自身内部产生的乏汽所携带的热量与水和来自外部的废水所携带的热量与水通过蒸发、冷凝的热交换方式进行回收利用;还用于根据控制器发送的第一增量操作指令、第一减量操作指令、第二增量操作指令、第二减量操作指令、废水引出操作指令，依次增大第一实时流量、减小第一实时流量、增大第二实时流量、减小第二实时流量、引出废水。
2.根据权利要求1所述的具有废水回热与回水功能的电厂系统，其特征在于，所述热力循环子系统包括：用于对来自回热装置的循环工质水进行加热后，将得到的饱和蒸汽发送至过热器的锅炉;用于对收到的饱和蒸汽加热后得到的过热蒸汽发送至汽轮机的过热器;用于对收到的过热蒸汽做功后得到的乏汽发送至蒸发型凝汽器的汽轮机;用于对来自汽轮机的乏汽与来自废水膨胀机的常压混合废水在真空状态下进行降膜蒸发后，将常压混合废水吸收热量后得到的常规水蒸气发送至蒸汽压缩机、将得到的剩余废水发送至废水池，将乏汽降温后作为冷凝热源蒸汽发送至冷凝器的蒸发型凝汽器;用于对接收的冷凝热源蒸汽与来自第二循环给水泵的加压冷却水进行热交换，将冷凝热源蒸汽被冷却后得到的常规工质水发送至第一循环给水泵，将吸收热量后的冷却水发送至冷却塔的冷凝器;用于将对吸收热量后的加压冷却水进行减压、冷却后得到的常规冷却水发送至第二循环给水泵、吸收热量后的加压冷却水冷却后释放的热量被散入大气的冷却塔;用于将对常规冷却水加压后得到的加压冷却水发送至冷凝器的第二循环给水泵;用于将对来自冷凝器的常规工质水进行加压后得到的加压工质水发送至回热装置的第一循环给水泵;用于将对来自外部的预处理废水加压后得到的加压废水发送至废水膨胀机的废水给水泵;用于对来自废水给水泵的加压废水、来自废水循环泵的循环废水进行混合并减压，并将得到的常压混合废水发送至蒸发型凝汽器的废水膨胀机;用于抽取蒸发型凝汽器中空气的废水真空泵;用于将抽取的废水池中没有达到结晶浓度的废水加压后作为循环废水发送至废水膨胀机的废水循环泵;用于对来自蒸发型凝汽器的常规水蒸汽进行加压，并将得到的加压水蒸汽发送至回热装置的蒸汽压缩机;用于根据所述控制器发送的废水引出操作指令打开自身阀门，并将从废水池中抽取的达到结晶浓度的废水输送至引出泵的电动阀;将来自电动阀的达到结晶浓度的废水发送至外部结晶设备的引出泵;用于对来自蒸汽压缩机的加压水蒸汽、来自第一循环给水泵的加压工质水进行热交换，将加压水蒸汽减压、冷凝后得到的纯净水发送至回收水泵、将加压工质水进一步加压、吸热后作为循环工质水发送至锅炉的回热装置;用于将来自回热装置的纯净水加压后发送至外部回收装置的回收水泵;其中，
锅炉输出端连接过热器输入端，过热器输出端连接汽轮机输入端，汽轮机输出端连接蒸发型凝汽器第一输入端;废水给水泵输入端连接外部废水预处理器，废水给水泵输出端连接废水膨胀机输入端，废水膨胀机输出端连接蒸发型凝汽器第二输入端;蒸发型凝汽器第一输出端连接冷凝器第一输入端，蒸发型凝汽器第二输出端连接蒸汽压缩机输入端，蒸发型凝汽器第三输出端连接废水池进口，蒸发型凝汽器第四输出端连接废水真空泵;废水池第一出口连接废水循环泵输入端，废水池第二出口连接电动阀输入端，废水池监测口连接所述传感器模块输入端;废水循环泵输出端连接废水膨胀机输入端;电动阀输出端连接引出泵输入端，电动阀控制端连接所述控制器第三输出端;引出泵输出端连接外部结晶设备;冷凝器第二输入端连接第二循环给水泵输出端，冷凝器第一输出端连接第一循环给水泵输入端，冷凝器第二输出端连接冷却塔进口;冷却塔出口连接第二循环给水泵输入端;第一循环给水泵输出端连接回热装置第一输入端，回热装置第二输入端连接蒸汽压缩机输出端，回热装置第一输出端连接锅炉进口，回热装置第二输出端连接回收水泵输入端;回收水泵输出端连接外部回收装置。
3.根据权利要求2所述的具有废水回热与回水功能的电厂系统，其特征在于，所述蒸发型凝汽器包括：相互独立且对称分布的第一蒸发型凝汽机构与第二蒸发型凝汽机构，第一蒸发型凝汽机构与第二蒸发型凝汽机构互为备用;
第一蒸发型凝汽机构包括：用于将来自所述废水膨胀机的常压混合废水经流量控制后输送至第一进口的第一进口阀;用于将来自第一进口阀的常压混合废水导入第一蒸发冷凝室的第一进口;用于安装第一管束、容纳来自第一进口的常压混合废水，并作为常压混合废水与第一管束中的乏汽进行热交换场所，将常压混合废水吸收热量后得到的常规水蒸气发送至所述蒸汽压缩机、将得到的剩余废水发送至第一出口的第一蒸发冷凝室;用于接收来自所述汽轮机的乏汽，并将乏汽与所述第一管束外部的常压混合废水热交换后得到的冷凝热源蒸汽发送至所述冷凝器的第一管束;用于将剩余废水引导至第一出口阀的第一出口;用于对来自第一出口的剩余废水经过流量控制后发送至所述废水池的第一出口阀;用于检修时作为工人出入口的第一人孔;
第二蒸发型凝汽机构包括：用于将来自所述废水膨胀机的常压混合废水经流量控制后输送至第二进口的第二进口阀;用于将来自第二进口阀的常压混合废水导入第二蒸发冷凝室的第二进口;用于安装第二管束、容纳来自第二进口的常压混合废水，并作为常压混合废水与第二管束中的乏汽进行热交换场所，将常压混合废水吸收热量后得到的常规水蒸气发送至所述蒸汽压缩机、将得到的剩余废水发送至第二出口的第二蒸发冷凝室;用于接收来自所述汽轮机的乏汽，并将乏汽与所述第二管束外部的常压混合废水热交换后得到的冷凝热源蒸汽发送至所述冷凝器的第二管束;用于将剩余废水引导至第二出口阀的第二出口;用于对来自第二出口的剩余废水经过流量控制后发送至所述废水池的第二出口阀;用于检修时作为工人出入口的第二人孔;
其中，第一管束输入端、第二管束输入端均作为所述蒸发型凝汽器第一输入端连接汽轮机输出端，第一管束输出端、第二管束输出端均作为所述蒸发型凝汽器第一输出端连接冷凝器第一输入端;第一进口阀输入端、第二进口阀输入端均作为所述蒸发型凝汽器第二输入端连接废水膨胀机输出端，第一进口阀输出端连接第一进口，第二进口阀输出端连接第二进口;第一蒸发冷凝室蒸汽出口、第二蒸发冷凝室蒸汽出口均作为所述蒸发型凝汽器第二输出端连接蒸汽压缩机输入端，第一蒸发冷凝室废水出口连接第一出口阀输入端，第二蒸发冷凝室废水出口连接第二出口阀输入端，第一出口阀输出端、第二出口阀输出端均作为所述蒸发型凝汽器第三输出端连接废水池进口，第一蒸发冷凝室真空口、第二蒸发冷凝室真空口均作为所述蒸发型凝汽器第四输出端连接废水真空泵;第一出口阀控制端连接所述控制器第一输出端，第二出口阀控制端连接所述控制器第二输出端。
4.根据权利要求3所述的具有废水回热与回水功能的电厂系统，其特征在于，所述传感器包括：用于检测第一实时流量的第一流量传感器，用于检测第二实时流量的第二流量传感器，用于检测废水实时浓度的水质监测器;其中，
第一流量传感器装设于第一蒸发冷凝室内侧底部，第一流量传感器装设于第二蒸发冷凝室内侧底部;水质监测器装设于废水池底部;
第一流量传感器输出端连接所述控制器第一输入端，第二流量传感器输出端连接所述控制器第二输入端，水质监测器输出端连接所述控制器第三输入端。
5.根据权利要求1所述的具有废水回热与回水功能的电厂系统，其特征在于，所述第一提示信息包括第一实时流量、第一报警指令;所述第二提示信息包括第一实时流量、第二报警指令;所述第三提示信息包括第二实时流量、第三报警指令;所述第四提示信息包括第二实时流量、第四报警指令;所述第五提示信息包括废水实时浓度、第五报警信息;所述第六提示信息包括清洗时间实时间隔、第六报警信息。
6.根据权利要求1所述的具有废水回热与回水功能的电厂系统，其特征在于，所述无线遥控器与所述控制器之间的通讯方式为无线通讯方式。
7.根据权利要求1所述的具有废水回热与回水功能的电厂系统，其特征在于，所述乏汽的温度为45.8℃，压力为绝对压力10kpa。
8.根据权利要求1所述的具有废水回热与回水功能的电厂系统，其特征在于，所述废水标准浓度为脱硫废水中盐份的结晶浓度。
说明书
一种具有废水回热与回水功能的电厂系统
技术领域
本发明涉及冷凝技术领域，特别是涉及一种具有废水回热与回水功能的电厂系统。
背景技术
图1是现有技术中火电站热力循环系统的总体组成结构示意图。目前，火电站热力循环为朗肯循环。如图1所示，火电站热力循环中的工质水由第一循环给水泵7加压后被送入锅炉1，工质水在锅炉1中受热成为汽水混合物;从汽水混合物中分离出的饱和蒸汽在过热器4中受热成为过热蒸汽;过热蒸汽在汽轮机2中膨胀做功，成为低温低压的乏汽;例如，乏汽的绝对压力值为10kPa，饱和温度为45.8℃。汽轮机2出口的乏汽是湿饱和蒸汽，但其受限于汽轮机叶片的安全性，湿度很小，故有很大的汽化潜热。乏汽进入凝汽器5后，被循环冷却水冷却成凝结水，凝结水送回第一循环给水泵7继续循环。循环冷却水吸收了乏汽的汽化潜热，在冷却塔3中把这部分热量散入大气后，循环冷却水经冷却第二循环给水泵6加压后继续循环。这样，乏汽的汽化潜热部分热量完全被损失了，而且这部分热量非常大，也是火电站最大的热损失。
火电站烟气脱硫应用最广泛的方法是石灰-石膏湿法脱硫，该方法会产生脱硫废水，一台600MW机组的脱硫废水量通常为6吨/小时左右。根据环保废水零排放的要求，火电站的技术改造迫在眉睫。废水零排放技术总体上包含预处理、浓缩、固化、回用几个环节。浓缩环节通常采用膜浓缩、蒸汽机械再压缩 (MVR，mechanical vapor recompression)蒸发、多效蒸发(MED，Multiple Effect Distillation)、静电吸附等方法。膜浓缩投资与运行费用过大，静电吸附不能处理含盐分40000毫克/升以上的废水，MED蒸发需耗费大量高温蒸汽，MVR蒸发需耗费大量电能。
由此可见，在现有技术中，尚无一种节约能源、成本低、结构简单、能同时处理废水与乏汽的汽化潜热的系统。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种节约能源、成本低、结构简单、稳定性高的具有废水回热与回水功能的电厂系统。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：
一种具有废水回热与回水功能的电厂系统，包括：自动清洗装置、无线遥控器、控制器、热力循环子系统、传感器模块;其中，
传感器模块，用于将检测得到的第一实时流量、第二实时流量、废水实时浓度发送至控制器。
无线遥控器，用于接收并显示控制器发送的第一提示信息、第二提示信息、第三提示信息、第四指示信息、第五指示信息或第六提示信息，同时进行报警;根据控制器发送第一增量调节请求、第一减量调节请求、第二增量调节请求、第二减量调节请求、废水引出请求或清洗请求，采用人工方式向控制器对应发送第一增量调节应答、第一减量调节应答、第二增量调节应答、第二减量调节应答、废水引出应答或清洗应答。
控制器，用于设定并存储第一标准流量、第二标准流量、废水标准浓度、上次清洗时间、清洗时间标准间隔，将传感器模块发送的第一实时流量、第二实时流量、废水实时浓度分别与第一标准流量、第二标准流量、废水标准浓度进行比较：当第一实时流量小于第一标准流量的5%时，向无线遥控器发送第一增量调节指令与第一提示信息;当第一实时流量大于第一标准流量的5%时，向无线遥控器发送第一减量调节指令与第二提示信息;当第二实时流量小于第二标准流量的5%时，向无线遥控器发送第二增量调节指令与第三提示信息;当第二实时流量大于第二标准流量的5%时，向无线遥控器发送第二减量调节指令与第四指示信息;当废水实时浓度大于或等于废水标准浓度的5%时，向无线遥控器发送废水引出请求与第五指示信息;同时，所述控制器还用于获取来自外部所述自动清洗装置的上次清洗时间，计算上次清洗时间至当前的实时间隔，并对实时间隔与清洗时间标准间隔进行比较：当实时间隔等于或大于清洗时间标准间隔时，向无线遥控器发送清洗请求与第六提示信息;根据来自无线遥控器的第一增量调节应答、第一减量调节应答、第二增量调节应答、第二减量调节应答或废水引出应答对应向热力循环子系统发送第一增量操作指令、第一减量操作指令、第二增量操作指令、第二减量操作指令或废水引出操作指令;根据来自无线遥控器的清洗应答向外部的所述自动清洗装置发送清洗操作指令。
热力循环子系统，用于对自身内部产生的乏汽所携带的热量与水和来自外部的废水所携带的热量与水通过蒸发、冷凝的热交换方式进行回收利用;还用于根据控制器发送的第一增量操作指令、第一减量操作指令、第二增量操作指令、第二减量操作指令、废水引出操作指令，依次增大第一实时流量、减小第一实时流量、增大第二实时流量、减小第二实时流量、引出废水。
综上所述，本发明所述具有废水回热与回水功能的电厂系统中，控制器通过传感器发送的实时流量与废水实时浓度，判断热力循环子系统中各流量与废水浓度的情况，进而发送对热力循环子系统进行相应的操作控制的请求;同时，控制器还根据从外部清洗装置获取的上次清洗时间以及通过自身计算获得的实时间隔，确定是否发送清洗请求。无线遥控器显示收到的信息并通过报警进行提醒，工作人员根据报警提示与相关信息通过控制器向热力循环子系统、外部清洗装置下发指令，从而自动完成对各类阀门的开度、热力循环子系统的清洗等工作，保证热力循环子系统顺利完成热交换，回收热能与水，节约能源。同时，本发明所述具有废水回热与回水功能的电厂系统在控制器的控制作用下，其稳定性能更好，而且还具有成本低、结构简单等特点。