CN106014510A - 干湿一体化冷却的凝汽器装置系统及其运行方法 - Google Patents

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刘岩
宋寅
邢洪涛
刘彦鹏
张孝勇
万逵芳
赵文波
伍小林
王虎
郭婷婷
张志刚
吴智泉
常征
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Abstract

本发明涉及一种干湿一体化冷却的凝汽器装置系统及其运行方法，所述系统包括汽轮机，所述冷凝器内部连通锅炉冷风进风管、冷风出风管以及循环水进水管、循环水出水管，所述凝汽器内设有锅炉冷风进行加热的干冷区、对循环水进行加热的湿冷区；首先锅炉冷风通过锅炉冷风进风管进入干冷区，排汽与冷风进行热交换，热交换后的冷风通过锅炉冷风出口管输送至锅炉冷风送风系统；其次，循环水通过循环进水管管进入湿冷区，排汽与循环水进行热交换，热交换后的循环水经循环水出水管输入循环泵入口。本发明实现了汽轮机低压缸排汽余热加热锅炉冷风的余热利用，同时降低了机组循环冷却水需求量，减少了循环水泵功率。

Description

干湿一体化冷却的凝汽器装置系统及其运行方法
技术领域
本发明涉及冷却塔能量回收利用技术领域，具体涉及一种干湿一体化冷却的凝汽器装置系统及方法。
背景技术
对于火力发电机组，厂用电率下降1％，所对应的机组供电煤耗下降约1-3g/kWh，而循环水泵为火力发电机组中耗电量较大的辅助设备，因此降低循环水泵电耗将显著提高供电效率。
由于备用容量等因素，典型配置的循环水泵在机组低负荷时裕量较大，需要调速节能运行；在夏季额定负荷时往往由于天气高温因素循环水量还不够用，造成机组能耗偏高。而增加循环水量一是增加了厂用电率降低了供电效率，二是很难平衡好夏季和冬季的经济运行工况。
火电机组基于排汽朗肯动力循环理论，机组发电时汽轮机排汽需要产生大量的能源损失，约占机组输入能量的40％。尤其是空冷机组由于汽轮机背压较湿冷机组高，其排汽余热量更大，如果不考虑回收则造成更大冷端损失。
因此，有必要考虑在不增加循环水流量前提下，尽量利用机组低压缸排汽余热，实现机组余热回收和降低循环水系统能耗的双收益。
有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种本发明涉及冷却塔能量回收利用技术领域，具体涉及一种干湿一体化冷却的凝汽器装置系统及方法使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种有效降低了火力发电机组供电煤耗的干湿一体化冷却的凝汽器装置系统及方法。
本发明干湿一体化冷却的凝汽器装置系统，包括汽轮机，与汽轮机的低压缸通过转子连接的发电机，与所述低压缸的排汽出口相连的凝汽器；所述冷凝 器内部连通锅炉冷风进风管、冷风出风管以及循环水进水管、循环水出水管，所述凝汽器内设有锅炉冷风进行加热的干冷区、对循环水进行加热的湿冷区；
其中，汽轮机低压缸排汽进入凝汽器后，首先锅炉冷风通过锅炉冷风进风管进入干冷区，排汽与冷风进行热交换，热交换后的冷风通过锅炉冷风出口管输送至锅炉冷风送风系统；其次，循环水通过循环进水管管进入湿冷区，排汽与循环水进行热交换，热交换后的循环水经循环水出水管输入循环泵入口。
具体地，所述凝汽器为表面式凝汽器。
进一步地，所述的锅炉冷风进风管、锅炉冷风出风管上均设有风量控制阀门以及温度传感器。
进一步地，所述的所述的循环进水管管和循环水出水管上均设有流量控制阀门以及流量传感器。
进一步地，所述凝汽器装置包括壳体、管板和冷却风管束、冷却水管束，各个管板并排平行设置在壳体内，用于固定冷却风管束和冷却水管束，且每个管板板面与管束垂直，管束轴线均与壳体延长度方向中心线平行，壳体内靠上侧空间安装冷却风管束、壳体两端设有进出口风室，壳体内靠下侧空间安装冷却水管束、壳体两端设有进出口水室，壳体的上表面开有排汽入口，壳体的下端设有热井，壳体的两侧分别各设有一个空气抽气口。
本发明干湿一体化冷却的凝汽器装置系统的运行方法，包括：汽轮机低压缸排汽进入凝汽器后，首先排汽与冷风进行热交换，被加热后的冷风输出至锅炉冷风送风系统，然后排汽与循环水进行热交换，被加热后的循环水输入至循环水泵入口。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明低压缸排汽首先被锅炉冷风冷却，而后才被循环水冷却，相比常规只用循环水冷却的表面式凝汽器，实现了汽轮机低压缸排汽余热加热锅炉冷风的余热利用，同时降低了机组循环冷却水需求量，减少了循环水泵功率，即回收了机组排汽余热又实现了降低厂用电率，机组的发电热效率将显著提高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配 合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明干湿一体化冷却的凝汽器装置系统的结构示意图；
图2是本发明干湿一体化冷却的凝汽器剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
参见图1，本实施例干湿一体化冷却的凝汽器装置系统，包括汽轮机，与汽轮机的低压缸1通过转子连接的发电机2，与所述低压缸的排汽出口相连的凝汽器3；所述冷凝器内部连通锅炉冷风进风管4、冷风出风管5以及循环水进水管6、循环水出水管7，所述凝汽器内设有锅炉冷风进行加热的干冷区、对循环水进行加热的湿冷区；
其中，汽轮机低压缸排汽进入凝汽器后，首先锅炉冷风通过锅炉冷风进风管进入干冷区，排汽与冷风进行热交换，热交换后的冷风通过锅炉冷风出口管输送至锅炉冷风送风系统；其次，循环水通过循环进水管管进入湿冷区，排汽与循环水进行热交换，热交换后的循环水经循环水出水管输入循环泵入口。
本实施例在表面式凝汽器内同时设置锅炉冷风加热器、循环水冷却器，来实现汽轮机低压缸排汽余热首先用于加热锅炉冷风、再被循环水冷却系统及方法：低压缸排汽首先被锅炉冷风冷却，而后才被循环水冷却，实现了汽轮机低压缸排汽余热加热锅炉冷风的余热利用，同时降低了机组循环冷却水需求量，减少了循环水泵功率，即回收了机组排汽余热又实现了降低厂用电率，机组的发电热效率将显著提高。
实施例2
本发明干湿一体化冷却的凝汽器装置系统的运行方法，采用上述实施例所述系统，具体方法包括：汽轮机低压缸排汽进入凝汽器后，首先排汽与冷风进 行热交换，被加热后的冷风输出至锅炉冷风送风系统，然后排汽与循环水进行热交换，被加热后的循环水输入至循环水泵入口。
由于低压缸排汽首先被锅炉冷风冷却，而后才被循环水冷却，实现了汽轮机低压缸排汽余热加热锅炉冷风的余热利用，同时降低了机组循环冷却水需求量，减少了循环水泵功率，即回收了机组排汽余热又实现了降低厂用电率，机组的发电热效率将显著提高。
上述各实施例中，所述凝汽器装置包括壳体、管板和冷却风管束11、冷却水管束12，各个管板并排平行设置在壳体内，用于固定冷却风管束和冷却水管束，且每个管板板面与管束垂直，管束轴线均与壳体延长度方向中心线平行，壳体内靠上侧空间安装冷却风管束、壳体两端设有进出口风室，壳体内靠下侧空间安装冷却水管束、壳体两端设有进出口水室，壳体的上表面开有排汽入口15，壳体的下端设有热井14，壳体的两侧分别各设有一个空气抽气口13。
上述各实施例中，所述的锅炉冷风进风管、锅炉冷风出风管上均设有风量控制阀门以及温度传感器。
上述各实施例中，所述的所述的循环进水管管和循环水出水管上均设有流量控制阀门以及流量传感器。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种干湿一体化冷却的凝汽器装置系统，其特征在于，包括汽轮机，与汽轮机的低压缸通过转子连接的发电机，与所述低压缸的排汽出口相连的凝汽器；所述冷凝器内部连通锅炉冷风进风管、冷风出风管以及循环水进水管、循环水出水管，所述凝汽器内设有锅炉冷风进行加热的干冷区、对循环水进行加热的湿冷区；
其中，汽轮机低压缸排汽进入凝汽器后，首先锅炉冷风通过锅炉冷风进风管进入干冷区，排汽与冷风进行热交换，热交换后的冷风通过锅炉冷风出口管输送至锅炉冷风送风系统；其次，循环水通过循环进水管管进入湿冷区，排汽与循环水进行热交换，热交换后的循环水经循环水出水管输入循环泵入口。
2.根据权利要求1所述的干湿一体化冷却的凝汽器装置系统，其特征在于，所述凝汽器为表面式凝汽器。
3.根据权利要求1所述的干湿一体化冷却的凝汽器装置系统，其特征在于，所述的锅炉冷风进风管、锅炉冷风出风管上均设有风量控制阀门以及温度传感器。
4.根据权利要求1所述的干湿一体化冷却的凝汽器装置系统，其特征在于，所述的所述的循环进水管管和循环水出水管上均设有流量控制阀门以及流量传感器。
5.根据权利要求1所述的干湿一体化冷却的凝汽器装置系统，其特征在于，所述凝汽器装置包括壳体、管板和冷却风管束、冷却水管束，各个管板并排平行设置在壳体内，用于固定冷却风管束和冷却水管束，且每个管板板面与管束垂直，管束轴线均与壳体延长度方向中心线平行，壳体内靠上侧空间安装冷却风管束、壳体两端设有进出口风室，壳体内靠下侧空间安装冷却水管束、壳体两端设有进出口水室，壳体的上表面开有排汽入口，壳体的下端设有热井，壳体的两侧分别各设有一个空气抽气口。
6.一种权利要求1至5任一所述干湿一体化冷却的凝汽器装置系统的运行方法，其特征在于，包括：汽轮机低压缸排汽进入凝汽器后，首先排汽与冷风进行热交换，被加热后的冷风输出至锅炉冷风送风系统，然后排汽与循环水进行热交换，被加热后的循环水输入至循环水泵入口。
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