CN106323030A - 空冷与水冷联动运行冷凝汽系统 - Google Patents

空冷与水冷联动运行冷凝汽系统 Download PDF

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祁世平
王耀
武仲合
徐发淮
孙颖棣
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B7/00—Combinations of two or more condensers, e.g. provision of reserve condenser

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Abstract

本发明提供一种空冷与水冷联动运行冷凝汽系统。所述空冷与水冷联动运行冷凝汽系统包括空冷式凝汽器及水冷式凝汽器，所述空冷式凝汽器及所述水冷式凝汽器并联连接，所述水冷式凝汽器包括水冷凝汽开关，所述水冷凝汽开关设于所述水冷式凝汽器。本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统采用空冷式凝汽器及水冷式凝汽器并联的设计，可在高温季节弥补空冷式凝汽器工作能力不足的缺陷，使空分装置能全年正常运行。

Description

空冷与水冷联动运行冷凝汽系统
技术领域
本发明属于凝汽器设备技术领域，尤其涉及一种空冷与水冷联动运行冷凝汽系统。
背景技术
风冷凝汽器，低温季节风冷凝汽器能够满足生产需求，在夏季温度高达30℃时，该凝汽器不能满足机组在夏季炎热天气下运行。夏季很多地区环境温度达到37℃，设计时夏季环境温度按29℃计算换热面积,导致白天气温达到35℃以上时，空分装置还没有在满负荷的情况下，蒸汽透平排汽压力已经高限报警。透平在转速一定的情况下，排汽压力高，蒸汽耗量也升高，高出设计值20t以上。增加的蒸汽量对风冷器的负荷进一步加大，透平排汽压力最高达到0.55bara以上，形成恶性循环，严重影响到空分装置运行，最后不得不减产来维持运行(夏季氧气产量只能到47000Nm3/h左右)，严重影响到后续装置的生产。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种在夏季安全稳定低耗运行，并且能满足后续工艺生产所需的氧气、氮气，的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统。
本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统，包括空冷式凝汽器及水冷式凝汽器，所述空冷式凝汽器及所述水冷式凝汽器并联连接，所述水冷式凝汽器包括水冷凝汽开关，所述水冷凝汽开关设于所述水冷式凝汽器。
在本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统一种较佳实施例中，所述空冷式凝汽器包括蒸汽进口总管、空冷塔及空冷凝汽器单元，所述蒸汽进口总管设于所述空冷塔一端，所述空冷凝汽器单元数量为多个，并列设于所述空冷塔的收容空间，所述空冷凝汽器单元包括蒸汽分配管、冷凝水收集管、翅片管及轴流风机，所述翅片管两端分别连接所述蒸汽分配管及所述冷凝水收集管，所述翅片管之间形成Z形结构，所述轴流风机设于相邻的所述翅片管之间。
在本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统一种较佳实施例中，所述水冷式凝汽器还包括液环风机及汽水分离器，所述汽水分离器两端分别与所述液环风机与所述水冷凝汽开关连接。
在本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统一种较佳实施例中，所述水冷式凝汽器还包括温度计，所述温度计与所述水冷凝汽开关连接。
在本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统一种较佳实施例中，所述水冷式凝汽器还包括水冷凝汽开关控制器，所述水冷凝汽开关控制器两端分别与所述温度计及所述水冷凝汽开关连接，所述水冷凝汽开关控制器包括温度数据分析模块及开关控制模块，所述温度数据分析模块分别与所述温度计及所述开关控制模块连接，所述开关控制模块与所述水冷凝汽开关连接。
在本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统一种较佳实施例中，所述水冷式凝汽器还包括抽气器，所述抽气器设于所述汽水分离器的汽相位置。
在本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统一种较佳实施例中，所述汽水分离器包括凝结水泵，所述凝结水泵设于所述汽水分离器。
在本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统一种较佳实施例中，所述水冷式凝汽器还包括热井，所述热井与所述汽水分离器连接。
在本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统一种较佳实施例中，所述热井包括调节阀，所述调节阀设于所述热井。
本发明的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统具有如下有益效果：
一、风冷凝汽器基础上增设水冷式凝汽器，低温时只有空冷运行，高温季节空冷与水冷联动运行，彻底解决高温季节不能高负荷运行状况，且汽轮机排汽背压不大于40kPa，完全达到技改后的运行条件并优于未技改前的设计条件，其效果远好于未安装水冷器的运行效果。通过增设水冷式凝汽器，并与原设计空冷式凝汽器联动运行后，空分透平机组排汽压力在高温季节、装置满负荷的情况下远离了报警区域(排汽压力高报警值为0.56bara)，突破了高温季节不能满负荷运行瓶颈，实现了空分装置的“安、稳、长、满、优”运行，满足后续装置满负荷运行并可持续稳定的高负荷运行。
二、蒸汽进入透平做功驱动空压机运转，做完功的蒸汽由排汽缸排出，冷凝液聚集到蒸汽透平底部的热井内，蒸汽部分去所述空冷式凝汽器，部分去新增的所述水冷式凝汽器，所述水冷式凝汽器中和循环水换热冷凝后，冷凝液聚集到所述热井内，经两台(一开一备)离心泵将冷凝液送往脱盐水系统，表冷器未冷凝的乏汽经过所述抽气器连续不断的抽出，以保持凝汽器的真空和良好的传热。所述热井液位通过两台所述调节阀可实现分成自动调节控制，所述凝结水泵可实现汽水分离器液位高高限自启动和液位低低限自动停止等联锁保护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统一种实施例的结构示意图；
图2是图1所示的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统的空冷式凝汽器的一种实施例的结构示意图；
图3是图1所示的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统的水冷式凝汽器的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请一并参阅图1至图3，其中图1是本发明提供的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统一种实施例的结构示意图；图2是图1所示的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统的空冷式凝汽器的一种实施例的结构示意图；图3是图1所示的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统的水冷式凝汽器的一种实施例的结构示意图。
所述空冷与水冷联动运行冷凝汽系统1包括空冷式凝汽器11及水冷式凝汽器12。所述空冷式凝汽器11及所述水冷式凝汽器12并联连接。
所述空冷式凝汽器11包括蒸汽进口总管111、空冷塔112及空冷凝汽器单元113。所述蒸汽进口总管111设于所述空冷塔112一端，所述空冷凝汽器单元113数量为多个，并列设于所述空冷塔112的收容空间。所述空冷凝汽器单元113包括蒸汽分配管1131、冷凝水收集管1132、翅片管1133及轴流风机1134。所述翅片管1133两端分别连接所述蒸汽分配管1131及所述冷凝水收集管1132，所述翅片管1133之间形成Z形结构，所述轴流风机1134设于相邻的所述翅片管1133之间。
所述水冷式凝汽器12包括水冷凝汽开关121、液环风机122、汽水分离器123、温度计124、水冷凝汽开关控制器125、抽气器126及热井127。所述水冷凝汽开关121设于所述水冷式凝汽器12，所述汽水分离器123两端分别与所述液环风机122与所述水冷凝汽开关121连接，所述温度计124与所述水冷凝汽开关121连接，所述水冷凝汽开关控制器125两端分别与所述温度计124及所述水冷凝汽开关121连接，所述抽气器126设于所述汽水分离器123的汽相位置，所述热井127与所述汽水分离器123连接。
所述水冷凝汽开关控制器125包括温度数据分析模块1251及开关控制模块1252。所述温度数据分析模块1251分别与所述温度计124及所述开关控制模块1252连接，所述开关控制模块1252与所述水冷凝汽开关121连接。
所述汽水分离器123包括凝结水泵1231。所述凝结水泵1231设于所述汽水分离器123。
所述热井127包括调节阀1271。所述调节阀1271设于所述热井127。
本发明的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统1具有如下有益效果：
一、风冷凝汽器基础上增设水冷式凝汽器12，低温时只有空冷运行，高温季节空冷与水冷联动运行，彻底解决高温季节不能高负荷运行状况，且汽轮机排汽背压不大于40kPa，完全达到技改后的运行条件并优于未技改前的设计条件，其效果远好于未安装水冷器的运行效果。通过增设水冷式凝汽器12，并与原设计空冷式凝汽器11联动运行后，空分透平机组排汽压力在高温季节、装置满负荷的情况下远离了报警区域(排汽压力高报警值为0.56bara)，突破了高温季节不能满负荷运行瓶颈，实现了空分装置的“安、稳、长、满、优”运行，满足后续装置满负荷运行并可持续稳定的高负荷运行。
二、蒸汽进入透平做功驱动空压机运转，做完功的蒸汽由排汽缸排出，冷凝液聚集到蒸汽透平底部的热井内，蒸汽部分去所述空冷式凝汽器11，部分去新增的所述水冷式凝汽器12，所述水冷式凝汽器12中和循环水换热冷凝后，冷凝液聚集到所述热井127内，经两台(一开一备)离心泵将冷凝液送往脱盐水系统，表冷器未冷凝的乏汽经过所述抽气器126连续不断的抽出，以保持凝汽器的真空和良好的传热。所述热井127液位通过两台所述调节阀1271可实现分成自动调节控制，所述凝结水泵1231可实现汽水分离器液位高高限自启动和液位低低限自动停止等联锁保护。
三、所述温度计124及所述水冷凝汽开关控制器125可根据外界环境温度调节所述水冷凝汽开关121，以达到选择使用所述水冷式凝汽器12的目的。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种空冷与水冷联动运行冷凝汽系统，其特征在于，包括空冷式凝汽器及水冷式凝汽器，所述空冷式凝汽器及所述水冷式凝汽器并联连接，所述水冷式凝汽器包括水冷凝汽开关，所述水冷凝汽开关设于所述水冷式凝汽器。
2.根据权利要求1所述的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统，其特征在于，所述空冷式凝汽器包括蒸汽进口总管、空冷塔及空冷凝汽器单元，所述蒸汽进口总管设于所述空冷塔一端，所述空冷凝汽器单元数量为多个，并列设于所述空冷塔的收容空间，所述空冷凝汽器单元包括蒸汽分配管、冷凝水收集管、翅片管及轴流风机，所述翅片管两端分别连接所述蒸汽分配管及所述冷凝水收集管，所述翅片管之间形成Z形结构，所述轴流风机设于相邻的所述翅片管之间。
3.根据权利要求1所述的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统，其特征在于，所述水冷式凝汽器还包括液环风机及汽水分离器，所述汽水分离器两端分别与所述液环风机与所述水冷凝汽开关连接。
4.根据权利要求3所述的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统，其特征在于，所述水冷式凝汽器还包括温度计，所述温度计与所述水冷凝汽开关连接。
5.根据权利要求4所述的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统，其特征在于，所述水冷式凝汽器还包括水冷凝汽开关控制器，所述水冷凝汽开关控制器两端分别与所述温度计及所述水冷凝汽开关连接，所述水冷凝汽开关控制器包括温度数据分析模块及开关控制模块，所述温度数据分析模块分别与所述温度计及所述开关控制模块连接，所述开关控制模块与所述水冷凝汽开关连接。
6.根据权利要求3所述的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统，其特征在于，所述水冷式凝汽器还包括抽气器，所述抽气器设于所述汽水分离器的汽相位置。
7.根据权利要求3所述的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统，其特征在于，所述汽水分离器包括凝结水泵，所述凝结水泵设于所述汽水分离器。
8.根据权利要求3所述的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统，其特征在于，所述水冷式凝汽器还包括热井，所述热井与所述汽水分离器连接。
9.根据权利要求8所述的空冷与水冷联动运行冷凝汽系统，其特征在于，所述热井包括调节阀，所述调节阀设于所述热井。
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