CN103644006B - 提高汽轮机组余热利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高汽轮机组余热利用的方法，所述方法基于发电厂内共存的表面管式间接空冷机组和湿冷机组，在表面管式间接空冷机组和湿冷机组之间增设水-水换热器，将表面管式间接空冷机组凝汽器的冷却水和湿冷机组的给水分别引至水-水换热器内进行热交换，利用表面管式间接空冷机组凝汽器的冷却水加热湿冷机组的给水。本发明合理、有效、可靠地利用了表面管式间接空冷机组的余热，降低了表面管式间接空冷机组和湿冷机组的能耗，增加了湿冷机组的出力，大幅降低了发电厂的发电成本，节能环保，收益大幅且可靠的提高。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机组的运行方法，具体是一种提高汽轮机组余热利用的方法。
背景技术
目前，关于汽轮机组冷端排汽乏热的利用措施主要为采暖期热网加热，以此减少汽轮机组冷端排汽乏热的损失，提高电厂热效率。然而，这种汽轮机组的乏热利用是基于供热需求的存在而实现的，若无供热需求的纯发电汽轮机组，则因缺乏需求对象而使汽轮机组的冷端乏热不能得到利用，导致汽轮机组的冷端乏汽被白白浪费，电厂的热效率低下，增加了发电成本。
表面管式间接空冷机组和湿冷机组属于上述的无供热需求的纯发电汽轮机组。表面管式间接空冷机组的工艺流程为：循环水进入表面管式凝汽器的水侧，通过表面进行换热，冷却凝汽器汽侧的汽轮机排汽，受热后的循环水由循环水泵送至空冷塔，通过空冷散热器与空气进行表面换热，循环水被空气冷却后再返回凝汽器去冷却汽轮机的排汽，构成了密闭循环。湿冷机组的工艺流程与表面管式间接空冷机组的工艺流程基本相同，不同之处是采用湿冷塔代替空冷塔、采用敞开式循环冷却水系统代替密闭式循环冷却水系统。
通过表面管式间接空冷机组的工艺流程可以清楚的看出：1.循环水（即冷却水）必须要进行两次热交换，这使得循环水的传热效果差，冷却汽轮机排汽的效果不理想；2.通过空冷塔放出的余热未能得到利用，直接排入大气中，不仅造成热能浪费，还会对大气造成热污染，不利于节能环保，增加了运行成本；3.进入空冷塔的循环水是采用轴流强制通风进行冷却的，轴流风机不仅噪声很大，形成噪声污染，轴流风机的运行还会造成电厂的用电量增加，而且受环境风影响。通过湿冷机组的工艺流程可以清楚的看出：湿冷塔凝结后形成的给水温度低，需要增大抽汽在末级低压加热器处对给水进行加热，加热后的给水再送入高压加热器进行加热，这不仅使湿冷机组的高品质蒸汽造成了浪费，降低了湿冷机组的出力，而且增大了湿冷机组的能耗，使运行成本被大幅增加。
综上所述，鉴于表面管式间接空冷机组和湿冷机组属于无供热需求的纯发电汽轮机组，现有技术中还未出现过对其冷端排汽乏热利用的技术，它们的冷端乏热不能得到利用，持续浪费，电厂的热效率低下，发电成本高。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述发电厂共存的表面管式间接空冷机组和湿冷机组的各自运行特性，提供一种能够有效地提高汽轮机组余热利用的方法，该方法利用表面管式间接空冷机组凝汽器的冷却水加热湿冷机组的给水，使无供热需求的纯发电汽轮机组的余热得到合理、有效、可靠地利用，降低能耗，增加出力，大幅降低发电成本。
本发明采用的技术方案是：一种提高汽轮机组余热利用的方法，所述方法基于发电厂内共存的表面管式间接空冷机组和湿冷机组，在表面管式间接空冷机组和湿冷机组之间增设水-水换热器，将表面管式间接空冷机组凝汽器的冷却水和湿冷机组的给水分别引至水-水换热器内进行热交换，利用表面管式间接空冷机组凝汽器的冷却水加热湿冷机组的给水。
进一步的，所述冷却水是从表面管式间接空冷机组的凝汽器与空冷塔之间的循环水管上引出的，在该循环水管上引有循环水换热进水管和循环水换热回水管，循环水换热进水管和循环水换热回水管经水-水换热器在循环水管上构成冷却水循环回路。
再进一步的，所述循环水换热进水管和循环水换热回水管之间的循环水管上设有阀门。
更进一步的，所述循环水换热进水管和循环水换热回水管上分别设有阀门。
进一步的，所述给水是从湿冷机组轴封加热器后的给水管上引出的，在该给水管上引有给水换热进水管和给水换热回水管，给水换热进水管和给水换热回水管经水-水换热器在给水管上构成给水回路。
再进一步的，所述给水换热进水管和给水换热回水管之间的给水管上设有阀门。
更进一步的，所述给水换热进水管和给水换热回水管上分别设有阀门。
本发明的有益效果是，在表面管式间接空冷机组和湿冷机组共存的发电厂内，利用表面管式间接空冷机组比湿冷机组排汽背压高的这一特性（饱和温度差约为10～15℃），在二者之间增设水-水换热器，利用表面管式间接空冷机组凝汽器的冷却水加热湿冷机组的给水，这一措施的优点在于：
对于表面管式间接空冷机组而言，循环水（即冷却水）进行了三次热交换，即一次加热交换（与蒸汽换热）、两次冷却交换（与空气和湿冷机组给水换热），循环水的水温被大幅降低，使得循环水的传热效果好，冷却汽轮机排汽的效果理想；通过对湿冷机组的给水加热，使循环水的热量被合理、有效、可靠地利用，避免了热能浪费，进入空冷塔放热的循环水已属于相对的低温状态，排入大气中的热量小，减轻了热污染，节能环保，降低了它自身与湿冷机组的能耗，使二者的运行成本随之相应降低；同时，进入空冷塔的循环水属于相对的低温状态，因而对轴流风机的做功效率要求低，有利于降低轴流风机的噪声和用电量，进一步降低了发电厂的发电成本；
对于湿冷机组而言，表面管式间接空冷机组凝汽器的高温冷却水对湿冷机组的低温给水进行了加热（给水吸热升温约6～10℃），从而降低了在末级低压加热器处对给水加热的抽汽，有效降低了湿冷机组的高品质蒸汽浪费，增加了湿冷机组的出力，提升了发电量，大幅降低了湿冷机组的能耗，使湿冷机组的运行成本被大幅降低；
综前所述，本发明合理、有效、可靠地利用了表面管式间接空冷机组的余热，降低了表面管式间接空冷机组和湿冷机组的能耗，增加了湿冷机组的出力，大幅降低了发电厂的发电成本，节能环保，收益大幅且可靠的提高。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的一种原理框图。
图中代号含义：1—表面管式间接空冷机组；2—湿冷机组；3—高背压凝汽器；4—低背压凝汽器；5—空冷塔；6—空冷散热器；7—循环水管；8—凝汽换热器；9—水-水换热器；10—循环水换热进水管；11—循环水换热回水管；12—给水管；13—给水换热进水管；14—给水换热回水管；v1、v2、v3、v4、v5、v6—阀门。
具体实施方式
参见图1：本发明是基于发电厂内共存的表面管式间接空冷机组1和湿冷机组2而实现。在表面管式间接空冷机组1和湿冷机组2之间增设水-水换热器9，将表面管式间接空冷机组1的凝汽器冷却水和湿冷机组2的给水分别引至水-水换热器9内进行热交换，利用表面管式间接空冷机组1的凝汽器冷却水加热湿冷机组2的给水，具体措施如下。
表面管式间接空冷机组1的高背压凝汽器3与空冷塔5之间设有循环水管7，该循环水管7分别与高背压凝汽器3内的凝汽换热器8和空冷塔5内的空冷散热器6构成循环回路，循环冷却高背压凝汽器3内的汽轮机组排汽，换得的热量在空冷塔5内排放。在表面管式间接空冷机组1的高背压凝汽器3与空冷塔5之间的循环水管7上依次引出有循环水换热进水管10和循环水换热回水管11，循环水换热进水管10和循环水换热回水管11连接在水-水换热器9上，经水-水换热器9在循环水管7上构成冷却水循环回路，即从高背压凝汽器3内换得热量的冷却水通过循环水换热进水管10进入水-水换热器9内做功（加热湿冷机组2的给水），做功换热后通过循环水换热回水管11进入循环水管7，并进入空冷塔5内的空冷散热器6进行散热，散热后的冷却水循环进入高背压凝汽器3冷却换热，以此循环；为了确保从高背压凝汽器3出来的高温冷却水能够全部进入水-水换热器9内，在循环水换热进水管10和循环水换热回水管11之间的循环水管7上设有阀门v5，也为了控制进入水-水换热器9的流量和从水-水换热器9回到循环水管7的流量，在循环水换热进水管10和循环水换热回水管11上分别设有阀门，即阀门v4、v6。
湿冷机组2的给水主要为通过湿冷塔凝结而得到的凝结水（混有冷却水）。湿冷机组2进入水-水换热器9的给水是从湿冷机组2的轴封加热器后给水管12上引出的，在该给水管12上依次引有给水换热进水管13和给水换热回水管14，给水换热进水管13和给水换热回水管14连接在水-水换热器9上，经水-水换热器9在给水管12上构成给水回路，即湿冷机组2给水管12内的低温给水经给水换热进水管13进入水-水换热器9内，与表面管式间接空冷机组1的凝汽器冷却水进行热交换，被加热后通过给水换热回水管14进入给水管12，并通过给水管12流经末级低压加热器进行加热。为了确保从给水管12上游出来的低温给水能够全部进入水-水换热器9内，在给水换热进水管13和给水换热回水管14之间的给水管12上设有阀门v1，也为了控制进入水-水换热器9的流量和从水-水换热器9回到给水管12的流量，在给水换热进水管13和给水换热回水管14上分别设有阀门，即阀门v3、v2。
本发明的运行过程是：收集表面管式间接空冷机组1和湿冷机组2的运行情况，分析背压、负荷、排汽流量等数据（基于现有常规技术实现），根据这些运行情况确定出表面管式间接空冷机组1与湿冷机组2之间的换热调节工况。
打开湿冷机组2的给水换热进水管13和给水换热回水管14上的阀门，即阀门v3和阀门v2，并关闭给水换热进水管13和给水换热回水管14之间给水管12上的阀门，即阀门v1；打开表面管式间接空冷机组1的循环水换热进水管10和循环水换热回水管11上的阀门，即阀门v4和阀门v6，使机组投入运行，观察从水-水换热器9流出的冷却水温度，通常冷却水在温降约3℃以内时，控制循环水换热进水管10和循环水换热回水管11之间循环水管7上的阀门v5开度，给进入水-水换热器9的湿冷机组2给水进行加热，湿冷机组2的给水升温后，流回湿冷机组2的末级低压加热器进行加热。
当表面管式间接空冷机组1停机后，全开湿冷机组2给水管12上的阀门v1，关闭给水换热进水管13上的阀门v3和给水换热回水管14上的阀门v2，湿冷机组2运行复原。
当湿冷机组2停机后，全开表面管式间接空冷机组1循环水管7上的阀门v5，关闭循环水换热进水管10上的阀门v4和循环水换热回水管11上的阀门v6，表面管式间接空冷机组1运行复原。
Claims (7)
1. 一种提高汽轮机组余热利用的方法，其特征在于：所述方法基于发电厂内共存的表面管式间接空冷机组和湿冷机组，在表面管式间接空冷机组和湿冷机组之间增设水-水换热器，将表面管式间接空冷机组凝汽器的冷却水和湿冷机组的给水分别引至水-水换热器内进行热交换，利用表面管式间接空冷机组凝汽器的冷却水加热湿冷机组的给水。
2.根据权利要求1所述提高汽轮机组余热利用的方法，其特征在于：所述冷却水是从表面管式间接空冷机组的凝汽器与空冷塔之间的循环水管上引出的，在该循环水管上引有循环水换热进水管和循环水换热回水管，循环水换热进水管和循环水换热回水管经水-水换热器在循环水管上构成冷却水循环回路。
3. 根据权利要求2所述提高汽轮机组余热利用的方法，其特征在于：所述循环水换热进水管和循环水换热回水管之间的循环水管上设有阀门。
4. 根据权利要求2或3所述提高汽轮机组余热利用的方法，其特征在于：所述循环水换热进水管和循环水换热回水管上分别设有阀门。
5. 根据权利要求1所述提高汽轮机组余热利用的方法，其特征在于：所述给水是从湿冷机组轴封加热器后的给水管上引出的，在该给水管上引有给水换热进水管和给水换热回水管，给水换热进水管和给水换热回水管经水-水换热器在给水管上构成给水回路。
6.根据权利要求5所述提高汽轮机组余热利用的方法，其特征在于：所述给水换热进水管和给水换热回水管之间的给水管上设有阀门。
7.根据权利要求5或6所述提高汽轮机组余热利用的方法，其特征在于：所述给水换热进水管和给水换热回水管上分别设有阀门。
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