一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组及凝汽方法技术

本发明专利技术涉及一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组及凝汽方法。一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组包括喷淋排汽装置、空冷器、蒸发式凝汽器和热井；一种凝汽方法包括使用汽轮机进行乏汽排出的排汽过程、使用并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组进行乏汽冷凝的凝汽过程、以及使用凝结水泵进行凝结水回收的循环过程。本发明专利技术的系统通过选择性使用喷淋排汽装置、空冷器和蒸发式凝汽器中的一种或几种设备进行乏汽冷凝，并将热井与喷淋排汽装置组合安装，在兼顾乏汽冷凝效率的同时，达到了降低排汽压力的目的；另外，本发明专利技术的方法具有步骤简单、节约能源的优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组及凝汽方法


[0001]本专利技术涉及乏汽冷凝的
，尤其是涉及一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组及凝汽方法。

技术介绍

[0002]发电厂的发电机组生产电能的过程是一个能量转换的过程，在此过程中产生的高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动，形成机械能，释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出，称为乏汽。然后乏汽经过冷却系统冷凝为凝结水，然后由凝结水泵送至凝结水处理系统，处理后回到发电机组循环利用。
[0003]目前，在我国西北缺水地区，越来越多的发电厂采用单一直接空冷的方式，虽然节水效果显著，但是还是存在不少问题：1）直接空冷的方式存在导热系数差、受环境温度影响大的缺陷，在夏季高温环境下的凝结温度和排汽背压较高，会导致汽轮机的热耗增加、效率降低，甚至会导致排汽管道压损增加，引起排汽压力的进一步升高；2）在冬季寒冷环境下，西部地区的空气温度下降，冷却系统内的凝结水又可能受冷结冰，导致空冷器换热管受损；3）在长期使用后，空冷器的换热管内容易结垢，导致空冷器的热阻增加，进而影响汽轮机的稳定运行。
[0004]为此，授权公告号为CN101936669B的中国专利公开了一种混联式复合凝汽方法及凝汽器，采用空冷凝汽器与第一蒸发式凝汽器并联换热，将汽轮机排汽管道输送的乏汽经蒸汽分配管送至空冷凝汽器的空冷换热顺流管束和第一蒸发式凝汽器的蒸发换热顺流管束进行并联换热；经并联换热后的乏汽再与第二蒸发式凝汽器的蒸发换热逆流管束串联换热。上述凝汽器通过采用空冷凝汽器与第一蒸发式凝汽器并联换热，能在夏季减小空冷凝汽器的运行压力，从而降低排汽背压，使得汽轮机能稳定运行。
[0005]上述中的现有技术方案存在以下缺陷：1）上述凝汽器还是存在冬季空冷器换热管结冰受损、空冷器在长期使用后换热管内容易结垢的问题，进而会引起排汽压力的升高，影响汽轮机的稳定运行；2）上述凝汽方法需要依次经过并联换热和串联换热，虽然能达到冷凝乏汽的目的，但是对于其他季节而言，这种换热方式较为繁琐，不利于节约能源，有待改进。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组，其解决了现有蒸发式凝汽器存在的冬季管道结冰受损、空冷器在长期使用后换热管内容易结垢的问题，在兼顾乏汽冷凝效率的同时，达到了降低排汽压力的目的。
[0007]本专利技术的第二个目的在于提供一种凝汽方法，其具有步骤简单、节约能源的优点。
[0008]为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组，包括喷淋排汽装置、空冷器、蒸发式凝汽器和热井；所述喷淋排汽装置用于收集乏汽、并选择性地向乏汽喷淋减温水，且所述喷淋排汽
装置按照出水口朝向所述热井开口的方式安装于所述热井上；所述喷淋排汽装置的排汽口和热井的进水口之间设置有流通通道，所述空冷器和蒸发式凝汽器设置于由流通通道形成的流动路径上，且所述蒸发式凝汽器选择性地与所述流通通道连通。
[0009]通过采用上述技术方案，发电机组在夏季运行时，可同时启动空冷器和蒸发式凝汽器进行冷却，从而能降低空冷器的负荷，并降低汽轮机的排汽压力；其中，流通通道用于在夏季时，将乏汽分流并分别输送至空冷器和蒸发式凝汽器，然后将空冷器和蒸发式凝汽器内冷却得到的凝结水再通过流通通道输送至热井；同时，还可以打开喷淋排汽装置，以便喷淋排汽装置利用热井向乏汽喷淋减温水，一部分乏汽经过喷淋排汽装置冷却后、降低了乏汽的体积流量，从而能降低乏汽在流通通道中的汽阻，进而能降低汽轮机的排汽压力，并且这种增湿降温的方式，还能防止空冷器的换热管内结垢，优选的，可在凝结水中添加除盐剂防止空冷器的换热管内结垢；发电机在冬季运行时，关闭蒸发式凝汽器与流通通道之间的连通口，使得乏汽全部进入空冷器，从而避免在换热管中的凝结水温度过低从而结冰，同时避免了换热管由于凝结水结冰导致损坏，保护了设备的安全；另外，通过将喷淋排汽装置直接布置在热井上方，不仅把原先管道疏水和凝结水合二为一，降低了系统的复杂性，便于热井快速收集喷淋排汽装置、空冷器和蒸发式凝汽器的凝结水，还有利于利用喷淋排汽装置和热井之间的温差，完成乏汽的降温和冬季流通通道内凝结水的保温，进而能减少发电机组的故障率，保证了发电机组的安全运行；在此过程中，通过选择性使用喷淋排汽装置、空冷器和蒸发式凝汽器中的一种或几种设备进行乏汽冷凝，并将热井与喷淋排汽装置组合安装，代替原先需要依次经过并联换热和串联换热的季节调峰方式，解决了现有蒸发式凝汽器存在的冬季管道结冰受损、空冷器在长期使用后换热管内容易结垢的问题，在兼顾乏汽冷凝效率的同时，达到了降低排汽压力的目的。
[0010]进一步地，所述喷淋排汽装置包括连通于所述热井和流通通道的箱体、穿设于所述箱体上的喷淋水管、多个设置于所述喷淋水管上的雾化喷头，所述箱体内形成容纳凝结水和乏汽的空腔，所述雾化喷头沿与乏汽流动大致相同的方向喷淋雾化水。
[0011]进一步地，所述空冷器和蒸发式凝汽器被并列设置在所述流动路径上。这种并联换热的方式可使夏季的乏汽分别通过空冷器和蒸发式凝汽器，通过分流约22%的乏汽去蒸发式凝汽器，有效的保证了发电机组的满负荷运行，提高约22%的发电效率，增加了发电机组的经济效益。
[0012]或者，所述蒸发式凝汽器被设置在所述空冷器沿所述流动路径的下游侧，且所述流通通道的其中一个管子与所述蒸发式凝汽器并列连接。
[0013]或者，所述蒸发式凝汽器被设置在所述空冷器沿所述流动路径的上游侧，且所述流通通道的其中一个管子与所述蒸发式凝汽器并列连接。
[0014]进一步地，所述蒸发式凝汽器包括壳体、风机、设置于所述壳体内的喷淋管和冷却管束，所述风机按照出风口朝向所述喷淋管和冷却管束的方向安装于所述壳体上，所述喷淋管用于将所述壳体内的凝结水喷淋在所述冷却管束表面，所述冷却管束的两端分别选择性地与所述流通通道连通。乏汽通过冷却管束进入蒸发式凝汽器内，减温水在壳体和喷淋管之间循环流动，并通过喷淋冷却的方式带走冷却管束上的热量，再通过风机加速喷淋的减温水雾化和降温，能消减换热端差的影响，从而完成乏汽的冷凝。
[0015]为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：
一种凝汽方法，包括使用汽轮机进行乏汽排出的排汽过程、使用并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组进行乏汽冷凝的凝汽过程、以及使用凝结水泵进行凝结水回收的循环过程。
[0016]通过采用上述技术方案，使用并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组进行乏汽冷凝的凝汽过程，就是选择性使用喷淋排汽装置、空冷器和蒸发式凝汽器中的一种或几种设备进行乏汽冷凝，具有步骤简单、节约能源的优点。
[0017]进一步地，所述凝汽过程包括以下步骤，A.在环境温度低于22℃时，采用空冷器单独换热，将汽轮机输送的乏汽经过空冷器直接空冷后，空冷器的凝结水汇集于热井中；B.在环境温度为22~24℃时，先采用喷淋排汽装置对汽轮机输送的乏汽进行喷雾降温，再采用空冷器单独换热，将汽轮机输送的乏汽经过空冷器直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组，其特征在于：包括喷淋排汽装置、空冷器、蒸发式凝汽器和热井；所述喷淋排汽装置用于收集乏汽、并选择性地向乏汽喷淋减温水，且所述喷淋排汽装置按照出水口朝向所述热井开口的方式安装于所述热井上；所述喷淋排汽装置的排汽口和热井的进水口之间设置有流通通道，所述空冷器和蒸发式凝汽器设置于由流通通道形成的流动路径上，且所述蒸发式凝汽器选择性地与所述流通通道连通。2.根据权利要求1所述的一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组，其特征在于：所述喷淋排汽装置包括连通于所述热井和流通通道的箱体、穿设于所述箱体上的喷淋水管、多个设置于所述喷淋水管上的雾化喷头，所述箱体内形成容纳凝结水和乏汽的空腔，所述雾化喷头沿与乏汽流动大致相同的方向喷淋雾化水。3.根据权利要求1所述的一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组，其特征在于：所述空冷器和蒸发式凝汽器被并列设置在所述流动路径上。4.根据权利要求1所述的一种并联尖峰冷却空冷汽轮发电机组，其特征在于：所述蒸发式凝汽器包括壳体、风机、设置于所述壳体内的喷淋管和冷却管束，所述风机按照出风口朝向所述喷淋管和冷却管束的方向安装于所述壳体上，所述喷淋管用于将所述壳体内的凝结水喷淋在所述冷却管束表面，所述冷却管束的两端分别选择性地与所述流通通道连通。5.一种凝汽方法，其特征在于：包括使用汽轮机进行乏汽排出...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱小东，邢红斌，裘小裕，黄敏，俞志俊，
申请(专利权)人：杭州中能汽轮动力有限公司，
类型：发明
国别省市：