CN106468185A - 一种汽轮发电机组联合冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽轮发电机组联合冷却系统，包括：表面式凝汽器(1)、循环水泵组(2)、空气冷却塔(3)、空气冷却散热器(4)和地源冷却管网(6)，汽轮机(7)，凝结水泵(9)；其中，所述表面式凝汽器(1)内设置有冷凝管；空气冷却塔(3)，所述空气冷却塔(3)的进水口与所述循环水泵组(2)的出水口通过循环冷却水管(5)相连接；地源冷却管网(6)，所述地源冷却管网(6)的进水口与所述空气冷却塔(3)的出水口通过循环冷却水管(5)相连接。本发明所提供的汽轮发电机组联合冷却系统采用间接空冷和地源冷却联合冷却方法，降低冷却水的温度，降低汽轮机背压，提高机组发电热效率，增加发电量。
Description
技术领域
本发明涉及冷却装置领域，特别涉及一种汽轮发电机组联合冷却系统。
背景技术
通常情况下，用于汽轮机排汽冷却的方式有湿冷和空冷两种，在缺水地区，为了节约水资源，通常采用空气冷却方式。由于间接空冷系统中的冷却水温度较湿冷系统中的冷却水温度高，导致空冷汽轮机的排气背压远高于湿冷汽轮机，降低了空冷汽轮发电机组的热效率。
发明内容
本发明提供了一种汽轮发电机组联合冷却系统，其目的是为了降低冷却水的温度，提高机组发电热效率，增加发电量。
为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种汽轮发电机组联合冷却系统，包括：表面式凝汽器、循环水泵组、空气冷却塔、空气冷却散热器和地源冷却管网，汽轮机，凝结水泵；其中，
所述表面式凝汽器的一端与汽轮机相连接，所述表面式凝汽器的另一端与凝结水泵相连接，所述表面式凝汽器内设置有冷凝管；
循环水泵组，所述循环水泵组的进水口与所述冷凝管的出水口通过循环冷却水管相连接；
空气冷却塔，所述空气冷却塔内设置有空气冷却散热器，所述空气冷却塔的进水口与所述循环水泵组的出水口通过循环冷却水管相连接；
地源冷却管网，所述地源冷却管网的进水口与所述空气冷却塔的出水口通过循环冷却水管相连接，所述地源冷却管网的出水口与所述表面式凝汽器的进水口通过循环冷却水管相连接。
其中，所述空气冷却塔内的空气冷却散热器有多个，均匀垂直布置在所述空气冷却塔内，所述空气冷却散热器之间通过循环冷却水管相连接。
其中，所述空气冷却散热器与所述空气冷却塔的进水口和出水口通过循环冷却水管相连接。
其中，所述空气冷却塔为机械通风空冷塔或自然通风空冷塔。
其中，所述地源冷却管网为具有防腐特性的管道。
其中，所述汽轮机将乏汽送入到所述表面式凝汽器内，所述乏汽与所述表面式凝汽器内的冷凝管进行换热，在所述表面式凝汽器内凝结成水，通过所述凝结水泵排出所述表面式凝汽器。
其中，所述循环冷却水管中的冷却水通过循环水泵组进入所述空气冷却塔与空气进行换热。
其中，所述循环冷却水管中的冷却水进入所述地源冷却管网进行换热。
其中，所述汽轮发电机组联合冷却系统还包括一旁路水管，所述旁路水管与所述地源冷却管网并联，设置在所述空气冷却散热器和所述表面式凝汽器之间，且所述旁路水管上设置有第一开关阀门。
其中，所述地源冷却管网与所述空气冷却散热器之间的循环冷却水管上设置有第二开关阀门，所述地源冷却管网与所述表面式凝汽器之间的循环冷却水管上设置有第三开关阀门；
当冷却水需要进入所述地源冷却管网内进行换热时，所述第一开关阀门关闭，所述第二开关阀门和所述第三开关阀门开启，所述地源冷却管网与所述空气冷却散热器和所述表面式凝汽器形成回路；
当冷却水不需要进入所述地源冷却管网内进行换热时，所述第一开关阀门开启，所述第二开关阀门和所述第三开关阀门关闭，所述旁路水管与所述空气冷却散热器和所述表面式凝汽器形成回路。
本发明的上述方案的有益效果如下：
本发明所提供的汽轮发电机组联合冷却系统采用间接空冷和地源冷却联合冷却的方法在环境温度较高的条件下，借助深层土壤温度较低的特点，降低冷却水的温度，降低汽轮机背压，提高机组发电热效率，增加发电量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
【附图标记说明】
1-表面式凝汽器；2-循环水泵组；3-空气冷却塔；4-空气冷却散热器；5-循环冷却水管；6-地源冷却管网；7-汽轮机；8-旁路水管；9-凝结水泵；10-第一开关阀门；11-第二开关阀门；12-第三开关阀门。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的冷却水的温度过高导致发电机组效率过低的问题，提供了一种汽轮发电机组联合冷却系统。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种汽轮发电机组联合冷却系统，包括：表面式凝汽器1、循环水泵组2、空气冷却塔3、空气冷却散热器4和地源冷却管网6，汽轮机7，凝结水泵9；其中，所述表面式凝汽器1的一端与汽轮机7相连接，所述表面式凝汽器1的另一端与凝结水泵9相连接，所述表面式凝汽器1内设置有冷凝管；循环水泵组2，所述循环水泵组2的进水口与所述冷凝管的出水口通过循环冷却水管5相连接；空气冷却塔3，所述空气冷却塔3内设置有空气冷却散热器4，所述空气冷却塔3的进水口与所述循环水泵组2的出水口通过循环冷却水管5相连接；地源冷却管网6，所述地源冷却管网6的进水口与所述空气冷却塔3的出水口通过循环冷却水管5相连接，所述地源冷却管网6的出水口与所述表面式凝汽器1的进水口通过循环冷却水管5相连接。
本发明的上述实施例所述的汽轮发电机组联合冷却系统采用间接空冷和地源冷却联合冷却的方法在环境温度较高的条件下，借助深层土壤温度较低的特点，降低冷却水的温度，降低汽轮机7背压，提高机组发电热效率，增加发电量。
其中，所述空气冷却塔3内的空气冷却散热器4有多个，均匀垂直布置在所述空气冷却塔3内，所述空气冷却散热器4之间通过循环冷却水管5相连接。
其中，所述空气冷却散热器4与所述空气冷却塔3的进水口和出水口通过循环冷却水管5相连接。
其中，所述空气冷却塔3为机械通风空冷塔或自然通风空冷塔。
本发明的上述实施例所述的空气冷却塔3为机械通风空冷塔或自然通风空冷塔，所述空气冷却塔3中均匀垂直地布置有多个空气冷却散热器4，利用所述多个空气冷却散热器4，可以使所述循环冷却水管5中的冷却水充分的与空气换热，以达到降低冷却水的温度的作用，从而降低汽轮机7背压，提高机组发电热效率，增加发电量。
其中，所述地源冷却管网6为具有防腐特性的管道。
本发明的上述实施例所述的地源冷却管网6是为了让所述循环冷却水管5中的冷却水与土壤进行换热，所以所述地源冷却管网6布置在冻土层以下的土壤内，因此需要采用具有防腐特性的管道。
其中，所述汽轮机7将乏汽送入到所述表面式凝汽器1内，所述乏汽与所述表面式凝汽器1内的冷凝管进行换热，在所述表面式凝汽器1内凝结成水，通过所述凝结水泵9排出所述表面式凝汽器1。
其中，所述循环冷却水管5中的冷却水通过循环水泵组2进入所述空气冷却塔3与空气进行换热。
其中，所述循环冷却水管5中的冷却水进入所述地源冷却管网6进行换热。
本发明的上述实施例所述汽轮发电机组联合冷却系统的冷却过程为：首先，冷却水在表面式凝汽器1内的冷凝管内，与汽轮机7排出的乏汽进行第一次换热，将乏汽冷凝为凝结水后送回到机组热力系统进行循环；升温后的冷却水通过循环水泵升压后进入空气冷却塔3内的空气冷却散热器4与环境空气进行第二次换热；降温后的冷却水进入地源冷却管网6中进行第三次换热，使冷却水的温度得到进一步降低，从而降低了汽轮机7的背压，提高了汽轮发电机组的热效率。
其中，所述汽轮发电机组联合冷却系统还包括一旁路水管8，所述旁路水管8与所述地源冷却管网6并联，设置在所述空气冷却散热器4和所述表面式凝汽器1之间，且所述旁路水管8上设置有第一开关阀门10。
其中，所述地源冷却管网6与所述空气冷却散热器4之间的循环冷却水管5上设置有第二开关阀门11，所述地源冷却管网6与所述表面式凝汽器1之间的循环冷却水管5上设置有第三开关阀门12；当冷却水需要进入所述地源冷却管网6内进行换热时，所述第一开关阀门10关闭，所述第二开关阀门11和所述第三开关阀门12开启，所述地源冷却管网6与所述空气冷却散热器4和所述表面式凝汽器1形成回路；当冷却水不需要进入所述地源冷却管网6内进行换热时，所述第一开关阀门10开启，所述第二开关阀门11和所述第三开关阀门12关闭，所述旁路水管8与所述空气冷却散热器4和所述表面式凝汽器1形成回路。
本发明的上述实施例所述的汽轮发电机组联合冷却系统还包括一旁路水管8，所述旁路水管8与所述地源冷却管网6并联，可根据季节变化，选择切换地源冷却管网6；在不同季节气温变化时，为使冷却水的温度满足机组的运行要求，设置旁路水管8，通过所述第一开关阀门10，所述第二开关阀门11和所述第三开关阀门12的控制可以切除地源冷却管网6运行。
本发明所提供的汽轮发电机组联合冷却系统采用间接空冷和地源冷却联合冷却的方法在环境温度较高的条件下，借助深层土壤温度较低的特点，降低冷却水的温度，相比常规的间接空冷系统，冷却水的温度可降低10℃-12℃，汽轮机7的额定背压可降低4～5kPa，汽轮发电机组的热效率可提高2％左右。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种汽轮发电机组联合冷却系统，其特征在于，包括：表面式凝汽器(1)、循环水泵组(2)、空气冷却塔(3)、空气冷却散热器(4)和地源冷却管网(6)，汽轮机(7)，凝结水泵(9)；其中，
所述表面式凝汽器(1)的一端与汽轮机(7)相连接，所述表面式凝汽器(1)的另一端与凝结水泵(9)相连接，所述表面式凝汽器(1)内设置有冷凝管；
循环水泵组(2)，所述循环水泵组(2)的进水口与所述冷凝管的出水口通过循环冷却水管(5)相连接；
空气冷却塔(3)，所述空气冷却塔(3)内设置有空气冷却散热器(4)，所述空气冷却塔(3)的进水口与所述循环水泵组(2)的出水口通过循环冷却水管(5)相连接；
地源冷却管网(6)，所述地源冷却管网(6)的进水口与所述空气冷却塔(3)的出水口通过循环冷却水管(5)相连接，所述地源冷却管网(6)的出水口与所述表面式凝汽器(1)的进水口通过循环冷却水管(5)相连接。
2.根据权利要求1所述的汽轮发电机组联合冷却系统，其特征在于，所述空气冷却塔(3)内的空气冷却散热器(4)有多个，均匀垂直布置在所述空气冷却塔(3)内，所述空气冷却散热器(4)之间通过循环冷却水管(5)相连接。
3.根据权利要求2所述的汽轮发电机组联合冷却系统，其特征在于，所述空气冷却散热器(4)与所述空气冷却塔(3)的进水口和出水口通过循环冷却水管(5)相连接。
4.根据权利要求1所述的汽轮发电机组联合冷却系统，其特征在于，所述空气冷却塔(3)为机械通风空冷塔或自然通风空冷塔。
5.根据权利要求1所述的汽轮发电机组联合冷却系统，其特征在于，所述地源冷却管网(6)为具有防腐特性的管道。
6.根据权利要求1所述的汽轮发电机组联合冷却系统，其特征在于，所述汽轮机(7)将乏汽送入到所述表面式凝汽器(1)内，所述乏汽与所述表面式凝汽器(1)内的冷凝管进行换热，在所述表面式凝汽器(1)内凝结成水，通过所述凝结水泵(9)排出所述表面式凝汽器(1)。
7.根据权利要求1所述的汽轮发电机组联合冷却系统，其特征在于，所述循环冷却水管(5)中的冷却水通过循环水泵组(2)进入所述空气冷却塔(3)与空气进行换热。
8.根据权利要求1所述的汽轮发电机组联合冷却系统，其特征在于，所述循环冷却水管(5)中的冷却水进入所述地源冷却管网(6)进行换热。
9.根据权利要求1所述的汽轮发电机组联合冷却系统，其特征在于，所述汽轮发电机组联合冷却系统还包括一旁路水管(8)，所述旁路水管(8)与所述地源冷却管网(6)并联，设置在所述空气冷却散热器(4)和所述表面式凝汽器(1)之间，且所述旁路水管(8)上设置有第一开关阀门(10)。
10.根据权利要求9所述的汽轮发电机组联合冷却系统，其特征在于，所述地源冷却管网(6)与所述空气冷却散热器(4)之间的循环冷却水管(5)上设置有第二开关阀门(11)，所述地源冷却管网(6)与所述表面式凝汽器(1)之间的循环冷却水管(5)上设置有第三开关阀门(12)；
当冷却水需要进入所述地源冷却管网(6)内进行换热时，所述第一开关阀门(10)关闭，所述第二开关阀门(11)和所述第三开关阀门(12)开启，所述地源冷却管网(6)与所述空气冷却散热器(4)和所述表面式凝汽器(1)形成回路；
当冷却水不需要进入所述地源冷却管网(6)内进行换热时，所述第一开关阀门(10)开启，所述第二开关阀门(11)和所述第三开关阀门(12)关闭，所述旁路水管(8)与所述空气冷却散热器(4)和所述表面式凝汽器(1)形成回路。
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