一种冷却补偿式空冷岛系统技术方案

一种冷却补偿式空冷岛系统，属于汽轮发电机组乏汽冷却技术领域。本实用新型专利技术是在现有空冷岛系统的基础上，增设补偿冷却器，该补偿冷却器安装于抽空气管道母管上。同时在每条抽空气支管道上安装调节阀、调节阀旁路以及补偿冷却器旁路。本实用新型专利技术通过在抽空气管道上设置的补偿冷却器，可大幅降低空气管道容积流量，从而明显提升抽真空系统的效率；通过抽真空管道上的调节阀，为每列空冷散热器的阻力特性提供阻力补偿手段，使不同列空冷散热器的蒸汽流量分配均匀，从而提高空冷岛整体冷却能力，降低机组的平均煤耗。通过冷却补偿和阻力补偿的组合作用，可大幅降低空冷散热器不凝气体的集聚情况，提高空冷散热器的防冻性能。

【技术实现步骤摘要】
一种冷却补偿式空冷岛系统
本技术涉及一种空冷岛系统，特别涉及一种用于汽轮发电机组乏汽直接空冷的冷却补偿式空冷岛系统，属于汽轮发电机组乏汽冷却

技术介绍
汽轮发电机组中燃料的总能量在反应器中因化学反应不完全、余热排放、散热等过程中会产生一定的能量损失，同时在汽轮机中因机械摩擦、散热、漏气等也会产生一定的能量损失；另外，在带动发电机发电过程中因线圈发热、转子机械损失等还会产生一定的发电机效率损失，并通过发电机将能量转化为电能，除此之外，通常还有50％以上的能量必须通过汽轮机的排汽端以乏汽废热的方式进行冷却释放，以完成朗肯循环的封闭过程。虽然汽轮机排汽的热量大部分为废热，难以利用，但由于基数大，同样具有可观的节能空间。冷端系统通常可分为湿冷和空冷两大类，其中空冷机组又包括直接空冷和间接空冷两种形式。对于直接空冷机组，由于设计、制造与安装等因素，以及空冷风机运行方式及环境风等原因的影响，存在蒸汽流量分配不均，不凝结气体集聚，导致空冷散热器冬季结冰，机组夏季出力不足，常年运行背压偏高等问题。目前国内外采取的相关解决办法，总体上技术水平比较落后，而且存在头疼医头脚疼医脚的问题，导致如空冷散热器扩容与冬季防冻存在的矛盾。
技术实现思路
本技术的目的是针对直接空冷机组冬季个别列防冻问题突出，夏季整体抽真空能力不足等问题，提出一种冷却补偿式空冷岛系统，以解决直接空冷系统中不同列因设计、制作与安装差异带来的阻力特性差异问题，进而提高机组夏季炎热天气下的带负荷能力，降低空冷散热器不凝气体的集聚情况，提高空冷散热器的防冻性能。本技术的技术方案如下：一种冷却补偿式空冷岛系统，包括汽轮机排汽管道、排汽分配管道、空冷散热器、凝结水收集管道、抽空气支管道、抽空气管道母管、抽真空设备和抽真空设备隔离阀，其特征在于：该系统还包括补偿冷却器，所述的补偿冷却器安装于抽空气管道母管上，在补偿冷却器上设有冷却介质供应管道和冷却介质排放管道。本技术的技术特征还在于：在每条抽空气支管道上安装有调节阀。本技术的另一技术特征是：所述系统还含有调节阀旁路，所述调节阀旁路与每条抽空气支管道上的调节阀并列设置，并在每条调节阀旁路上设置调节旁路阀。本技术的又一技术特征是：在补偿冷却器的进口和出口处的抽空气管道母管上分别设置补偿冷却器前关断阀门和补偿冷却器后关断阀门，在补偿冷却器前关断阀门的进口和补偿冷却器后关断阀门的出口之间设置补偿冷却器旁路，并在补偿冷却器旁路上设置补偿冷却器旁路阀。本技术与现有技术相比，具有以下优点及突出性的技术效果：①本技术通过在抽空气管道上设置的补偿冷却器，可对所抽气汽混合物进一步冷却，大幅降低空气管道容积流量，从而明显提升抽真空系统的效率，降低机组背压，提高机组的带负荷能力。②通过抽真空管道上的调节阀，为每列空冷散热器的阻力特性提供阻力补偿手段，从而可将各列空冷散热器的阻力特性补偿至相当水平，使不同列空冷散热器的蒸汽流量分配更加均匀，提高空冷岛整体冷却能力，从而可降低机组的平均煤耗。③通过冷却补偿和阻力补偿协调作用，可进一步提高空冷岛冷却能力，从而提高机组的最大出力，尤其是提高机组夏季炎热天气下的带负荷能力。④通过冷却补偿和阻力补偿组合作用，可大幅降低空冷散热器不凝气体的集聚情况，提高空冷散热器的防冻性能。附图说明图1为常规空冷岛系统的结构原理示意图。图2为本技术提供的一种冷却补偿式空冷岛系统的结构原理示意图。图3为本技术在抽空气支管道上安装调节阀的实施例的结构原理示意图。图4为在图3技术方案的基础上增设调节阀旁路的实施例的结构原理示意图。图5为本技术的另一种实施例的结构原理示意图(增设了补偿冷却器旁路)。图6为在图5的技术方案基础上增设调节阀的实施例的结构原理示意图。图7为在图6的技术方案基础上增设调节阀旁路的实施例的结构原理示意图。图中：1-汽轮机排汽管道；2-排汽分配管道；3-空冷散热器；4-凝结水收集管道；5-抽空气支管道；6-抽空气管道母管；7-抽真空设备；8-抽空气设备隔离阀；9-调节阀；10-调节阀旁路；11-调节旁路阀；12-补偿冷却器；13-冷却介质供应管道；14-冷却介质排放管道；15-补偿冷却器前关断阀；16-补偿冷却器后关断阀；17-补偿冷却器旁路；18-补偿冷却器旁路阀。具体实施方式下面结合附图对本技术的工作原理、具体结构及实施方法作进一步说明：图1为常规空冷岛系统的结构原理示意图，图2为本技术提供的一种冷却补偿式空冷岛系统结构原理示意图，该系统包括汽轮机排汽管道1、排汽分配管道2、空冷散热器3、凝结水收集管道4、抽空气支管道5、抽空气管道母管6、抽真空设备7、抽真空设备隔离阀8和补偿冷却器12，所述的补偿冷却器12安装于抽空气管道母管6上，在补偿冷却器上设有冷却介质供应管道13和冷却介质排放管道14。常规情况下，汽轮机组的乏汽经汽轮机排汽管道1排出后，首先进入排汽分配管道2，然后大量乏汽在空冷散热器3中被冷凝下来，变成冷凝水经凝结水收集管道4进入凝结水系统；剩余部分少量乏汽和不凝结气体经抽空气支管道5和抽空气管道母管6被抽真空系统(包括抽真空设备7、抽真空设备隔离阀8)抽出。本技术通过在抽真空管道母管6上设置补偿冷却器12，先将抽真空管道母管6中抽取的汽气混合物进行冷却，其中大量蒸汽成分被凝结成冷凝水，使得补偿冷却器12出口后抽真空母管的体积流量大幅降低，其中补偿冷却器上冷却介质供应管道13中通入的流体介质可以是循环冷却水、冷空气、液氮等冷却介质，其被气、汽混合物加热后从冷却介质排放管道14中排出。体积流量被大幅降低，冷却后的气、汽、水混合物(其中的冷凝水也可以通过疏水方式排走)进入原抽真空系统，大幅降低抽真空系统的体积流量负载，提高抽真空系统的抽真空能力。参见图3和图4，本技术还可以在上述技术方案的基础上安装有调节阀9和调节阀旁路10，调节阀9安装在每条抽空气支管道5上；所述调节阀旁路与每条抽空气支管道上的调节阀9并列设置，并在每条调节阀旁路10上设置调节旁路阀11；其目的是可在抽真空管道母管6之前对各个抽空气支管道5的阻力进行调整，以提高抽真空系统对空冷散热器3的各个扇区的总体抽真空效果，并可在调节阀故障或者检修情况下通过调节阀旁路恢复至原始状态。图5为本技术的另一种实施例的结构原理示意图，即在补偿冷却器12的进口和出口处的抽空气管道母管6上分别设置补偿冷却器前关断阀门15和补偿冷却器后关断阀门16，在补偿冷却器前关断阀门15的进口和补偿冷却器后关断阀门16的出口之间设置补偿冷却器旁路17，并在补偿冷却器旁路17上设置补偿冷却器旁路阀18。为了提供更加灵活的运行方式，并考虑系统故障或检修的情况，通过补偿冷却器前关断阀15和补偿冷却器后关断阀16的关闭将补偿系统隔离，打开补偿冷却器旁路阀18，通过旁路17将系统恢复到原始工况。图6和图7是在图5的技术方案的基础上同样可以安装调节阀9和调节阀旁路10，调节阀9安装在每条抽空气支管道5上；所述调节阀旁路与每条抽空气支管道5上的调节阀9并列设置，并在每条调节阀旁路10上设置调节旁路阀11；其目的是可在抽真空管道母管6之前对各个抽空气支管道5的阻力进行调整，以提高抽真空系统对空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却补偿式空冷岛系统，包括汽轮机排汽管道(1)、排汽分配管道(2)、空冷散热器(3)、凝结水收集管道(4)、抽空气支管道(5)、抽空气管道母管(6)、抽真空设备(7)和抽真空设备隔离阀(8)，其特征在于：该系统还包括补偿冷却器(12)，所述的补偿冷却器(12)安装于抽空气管道母管(6)上，在补偿冷却器上设有冷却介质供应管道(13)和冷却介质排放管道(14)。

【技术特征摘要】
1.一种冷却补偿式空冷岛系统，包括汽轮机排汽管道(1)、排汽分配管道(2)、空冷散热器(3)、凝结水收集管道(4)、抽空气支管道(5)、抽空气管道母管(6)、抽真空设备(7)和抽真空设备隔离阀(8)，其特征在于：该系统还包括补偿冷却器(12)，所述的补偿冷却器(12)安装于抽空气管道母管(6)上，在补偿冷却器上设有冷却介质供应管道(13)和冷却介质排放管道(14)。2.按照权利要求1所述的一种冷却补偿式空冷岛系统，其特征在于：在每条抽空气支管道(5)上安装有调节阀(9)。3.按照权利要求2所述的一种冷却补偿式空冷岛...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫良，
申请(专利权)人：北京中电云汇技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11