CN106761970A - 一种多台联建机组乏汽冷却系统及多台联建空冷发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明一种多台联建机组乏汽冷却系统及多台联建空冷发电机组，针对空冷电站随季节所造成的温度不同及负荷变化，在不同季节采用不同的汽轮机排汽管道布置方式。在夏季机组满负荷运行时，增加一列或多列空冷单元组用于冷却一台机组的乏汽，扩大了换热面积，降低了运行背压，提高了机组热经济性；在冬季环境温度较低时，通过乏汽联箱混合两台机组蒸汽在一座空冷岛进行冷却，该过程增加了蒸汽量维持蒸汽在空冷凝汽器内连续流动保证空冷翅片不受冻延长空冷岛的寿命，同时也能保证机组在较低背压下运行，提高了机组热经济性。本发明通过阀门的开关控制汽轮机排汽管道的布置方式，对空冷岛进行集中优化配置，改造难度小，改造成本低，不产生任何污染。

Description

一种多台联建机组乏汽冷却系统及多台联建空冷发电机组

技术领域

本发明属于电站空冷技术领域，特别涉及多台联建直接空气冷却机组汽轮机乏汽的母管制冷却系统及其应用的多台联建空冷发电机组。

背景技术

在现有技术凝汽式电厂的生产过程中，蒸汽通过汽轮机做功后的乏汽需经汽轮机凝汽设备冷却成为凝结水，然后由凝结水泵送至回到热系统中再次循环。现有技术中，汽轮机凝汽设备的冷却方式主要分为湿式冷却系统(水冷却系统)和干式冷却系统(空气冷却系统)两大类。

其中湿式冷却系统又细分为湿式开放式冷却系统和湿式封闭式冷却系统，以江、河、湖、海和水库的水作为冷却水的供水系统是湿式开放式冷却系统；采用湿式冷却塔，冷却水在凝汽器与冷凝塔之间以循环的方式冷却的是湿式封闭式冷却系统。其中现有技术湿式封闭式冷却系统的冷却水表面蒸发和排污约占电厂全厂耗水量的65％以上，湿式冷却系统耗水量巨大。

发电机组采用翅片管式的空冷散热器，直接或间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽是干式冷却系统(空气冷却系统)。干式冷却方式相比现有技术中的湿式冷却方式可节水大约2/3。因而采用环境空气直接或间接冷却汽轮机排汽的干式冷却系统近年来在广大缺水、干旱地区的电力建设中获得快速发展，特别是在富煤缺水的国家和地区火力发电中显现出重要优势，已成为当地新建电厂排汽冷却系统的主流选择。

但现有技术中的干式冷却系统(空气冷却系统)也存在许多问题，其与湿式冷却系统相比，干式冷却系统受自然环境条件影响、尤其是环境风的影响更为直接和显著。在夏季由于环境温度较高，干式冷却方式较湿式冷却方式的冷却效果差。电厂使用一座空冷岛不能很好冷却一台机组汽轮机产生的乏汽，从而导致设备运行背压上升，机组热经济性变差。在冬季由于环境温度较低，特别是在北方，空冷凝汽器在启停、低负荷运行或者低运行背压的情况下极易发生冻结，产生冻结后的空冷单元换热面积减少，极易造成空冷凝汽器管道的冻裂。当前在运机组为预防此种情况，通常采用高背压运行，但这也进一步限制了空冷机组冬季提高经济性的潜力。

由于当前社会经济发展速度放缓和产能过剩压力不减，中国火电发电量已经持续负增长，因此许多干式冷却系统的火电机组不能满负荷发电，经常维持在50％-60％的负荷率。由于在满负荷情况下发电机组运行效率最高、热经济性最好，低负荷运行会造成能源的浪费和机组的加速老化，所以部分电厂希望通过关停部分发电机组以使得其余发电机组满负荷运行，进而来提高发电机组热经济性。

故现有技术中急需一种能克服上述缺陷的空气冷却系统，以提高火电发电厂的整体热经济性。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种多台联建机组乏汽冷却系统及多台联建空冷发电机组，以解决现有技术中火电发电厂夏季部分机组满负荷运行时乏汽的冷却希望降低背压并提高空冷岛的冷却效率和冬季为防止冷却单元管道受冻而提高运行背压造成的空冷机组热经济性差的问题。该系统通过对多台联建的直接空冷机组排汽管道的合理布置，使得直接空冷机组兼具夏季运行背压低、冬季防冻的特点。通过对电站现有汽轮机组及空冷岛在不同环境条件，不同机组负荷下进行集中配置，有效充分利用空冷岛的冷却单元(换热翅片管)提高空冷岛的使用效率，降低设备运行背压，提高空冷机组热经济性，防止冷却单元管道冻裂，优化空冷电站的空冷岛技术。

为实现上述目的，本发明提供一种多台联建机组乏汽冷却系统，其包括：乏汽联箱、左端一级排汽管道、右端一级排汽管道、左端二级排汽管道、右端二级排汽管道、左端三级排汽管道、右端三级排汽管道、左端四级排汽管道、右端四级排汽管道、机组A低压1号进气管、机组A低压2号进气管、机组B低压1号进气管、机组B低压2号进气管、阀门A1、阀门A2、阀门B1、阀门B2、一级阀门、二级阀门、三级阀门、四级阀门和空冷单元；所述乏汽联箱整体呈圆柱体状，所述乏汽联箱的左端底面通过一级阀门连接所述左端一级排汽管道的一端，所述乏汽联箱的右端底面通过一级阀门连接所述右端一级排汽管道，所述乏汽联箱的侧面位置通过阀门A1和阀门A2分别与所述机组A低压1号进气管和所述机组A低压2号进气管对应连接，所述乏汽联箱的侧面另一位置通过阀门B1和阀门B2分别与所述机组B低压1号进气管和所述机组B低压2号进气管对应连接；所述左端一级排汽管道的另一端通过所述二级阀门连接所述左端二级排汽管道的一端，所述左端二级排汽管道的另一端通过所述三级阀门连接所述左端三级排汽管道的一端，所述左端三级排汽管道的另一端通过所述四级阀门连接所述左端四级排汽管道的一端，所述左端四级排汽管道的另一端连接所述空冷单元；所述右端一级排汽管道的另一端通过所述二级阀门连接所述右端二级排汽管道的一端，所述右端二级排汽管道的另一端通过所述三级阀门连接所述右端三级排汽管道的一端，所述右端三级排汽管道的另一端通过所述四级阀门连接所述右端四级排汽管道的一端，所述右端四级排汽管道的另一端连接所述空冷单元。

优选的，与所述二级阀门连接的所述左端二级排汽管道具有两根，且两跟所述左端二级排汽管道呈V形；与所述二级阀门连接的所述右端二级排汽管道具有两根，且两根所述右端二级排汽管道呈V形。

优选的，与每个所述三级阀门连接的所述左端三级排汽管道具有两根，且两根所述左端三级排汽管道呈V形；与每个所述三级阀门连接的所述右端三级排汽管道具有两根，且两根所述右端三级排汽管道呈V形。

优选的，与每个所述四级阀门连接的所述左端四级排汽管道具有两根，且两根所述左端四级排汽管道呈V形；与每个所述四级阀门连接的所述右端四级排汽管道具有两根，且两根所述右端四级排汽管道呈V形。

优选的，所述空冷单元共有16列，其中第1-8列空冷单元属于空冷岛A，第9-16列空冷单元属于空冷岛B；所述一级阀门具有2个，所述二级阀门具有2个，所述三级阀门具有4个，所述四级阀门具有8个。

优选的，所述空冷单元为空冷翅片管。

一种应用上述多台联建机组乏汽冷却系统的多台联建空冷发电机组，包括：第一锅炉、第二锅炉、第一汽轮机、第二汽轮机、空冷岛A、空冷岛B、第一凝结水泵、第二凝结水泵、第一凝结水精处理装置、第二凝结水精处理装置、第一低压加热器、第二低压加热器、第一除氧器、第二除氧器、第一给水泵、第二给水泵、第一高压加热器、第二高压加热器、第一发电机和第二发电机、轴流冷却风机、凝结水箱、乏汽联箱、凝结水联箱；所述凝结水箱一端连接所述凝结水联箱的另一端，所述凝结水箱联箱的一端分别连接所述第一、第二凝结水泵的另一端，所述第一、第二凝结水泵的一端连接所述第一、第二凝结水精处理装置的另一端，所述第一、第二凝结水精处理装置的一端连接所述第一、第二低压加热器的另一端，所述第一、第二低压加热器的一端连接所述第一、第二除氧器的另一端，所述第一、第二除氧器的一端连接所述第一、第二给水泵的另一端，所述第一、第二给水泵的一端连接所述第一、第二高压加热器的另一端，所述第一、第二高压加热器的一端连接所述第一、第二锅炉的另一端，所述第一、第二锅炉的一端连接所述第一、第二汽轮机的另一端，所述第一汽轮机带动所述第一发电机发电、第二汽轮机带动所述第二发电机发电，所述第一、第二汽轮机的一端分别连接所述乏汽联箱的另一端，所述乏汽联箱的一端分别连接所述空冷岛A和空冷岛B的另一端，所述空冷岛A和空冷岛B的一端分别连接所述凝结水箱的另一端，所述轴流风机分别设置在所述空冷岛A和空冷岛B处。

优选的，在夏季机组满负荷发电的情况下，将所述多台联建机组乏汽冷却系统的所述阀门B1、B2关闭、所述阀门A1、A2开启，所述空冷岛A的所述一级阀门、二级阀门、三级阀门、四级阀门全部打开，所述空冷岛B的所述一级阀门、二级阀门、三级阀门、四级阀门根据运行情况部分或全部打开，第一汽轮机的乏汽全部进入乏汽联箱，之后进入所述空冷岛A、空冷岛B的各级排汽管道通过连通的相应空冷单元进行冷却。

优选的，在冬季机组满负荷发电的情况下，将所述多台联建机组乏汽冷却系统的所述阀门B1、B2和所述阀门A1、A2均开启，所述空冷岛A的所述一级阀门、二级阀门、三级阀门、四级阀门全部打开，所述空冷岛B的所述一级阀门关闭，所述第一汽轮机和第二汽轮机的乏汽全部进入乏汽联箱，之后进入所述空冷岛A的各级排汽管道连通的相应空冷单元进行冷却。

优选的，所述一级阀门控制整个所述空冷岛B或空冷岛A的各级排汽管道，所述第二级阀门控制第9列至第12列的所述空冷单元的多级排汽管道或者控制第5列至第9列的所述空冷单元的多级排汽管道，所述三级阀门分别控制第13列至第14列、和第11列至第12列的所述空冷单元的多级排汽管道或者控制第5列至第6列、和第3列至第4列的所述空冷单元的多级排汽管道，所述四级阀门分别控制第10列、第12列、第14列、和第16列的所述空冷单元的排汽管道或者分别控制第2列、第4列、第6列、和第8列的所述空冷单元的排汽管道，通过所述一级阀门、二级阀门、三级阀门和四级阀门的开、关组合控制，即可以实现增加一列或多列空冷单元用于强化乏汽的冷却。

本发明的优点和有益效果如下：

本发明实现了在夏季环境温度较高时，发电机组满负荷运行时将发电机组的运行背压维持在较低水平，提高发电机组热经济性，提高空冷单元(空冷翅片管)的利用率。实现了在冬季环境温度较低时，发电机组有足量乏汽(蒸汽)在空冷单元(空冷翅片管)内持续流动，保证空冷岛在不提高运行背压情况下的安全连续运行，防止空冷单元(空冷翅片管)发生翅片冻结事故，不需要另外减少空冷单元(空冷翅片管)的换热面积。

本发明在基本不改变原有发电机组的空冷设备的情况下，通过增加乏汽联箱和对汽轮机排汽管道进行重新布置实现多台联建机组乏汽冷却系统，具有改造成本低、难度小、适用效果好的特点，并且整个乏汽冷却系统的操作过程均为物理方法，不对环境构成任何威胁。

附图说明

图1是带各级排汽管道及乏汽联箱的空冷岛立体示意图；

图2是应用多台联建机组乏汽冷却系统的多台联建空冷发电机组的结构示意图；

图3是夏季环境温度较高时空冷发电机组满负荷运行的乏汽冷却系统的结构示意图；

图4是冬季环境温度较低时空冷发电机组满负荷运行的乏汽冷却系统的结构示意图。

附图标记说明：

图中，1-第一锅炉，2-第二锅炉，3-第一汽轮机，4-第二汽轮机，5-空冷岛A，6-空冷岛B，7-第一凝结水泵，8-第二凝结水泵，9-第一凝结水精处理装置，10-第二凝结水精处理装置，11-第一低压加热器，12-第二低压加热器，13-第一除氧器，14-第二除氧器，15-第一给水泵，16-第二给水泵，17-第一高压加热器，18-第二高压加热器，19-第一发电机，20-第二发电机，21-轴流冷却风机，22-凝结水箱，23-乏汽联箱，24-凝结水联箱，25-左端一级排汽管道，26-右端一级排汽管道，27-左端二级排汽管道，28-右端二级排汽管道，29-左端三级排汽管道，30-右端三级排汽管道，31-左端四级排汽管道，32-右端四级排汽管道，33-机组A低压1号进气管，34-机组A低压2号进气管，35-机组B低压1号进气管，36-机组B低压2号进气管，37-阀门A1，38-阀门A2，39-阀门B1，40-阀门B2，41-一级阀门，42-二级阀门，43-三级阀门，44-四级阀门，45-空冷单元。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

根据说明书附图1-4对本发明多台联建机组乏汽冷却系统和应用多台联建机组乏汽冷却系统的多台联建空冷发电机组的结构进行详细的描述。

如图1所示，一种多台联建机组乏汽冷却系统，其包括：乏汽联箱23、左端一级排汽管道25、右端一级排汽管道26、左端二级排汽管道27、右端二级排汽管道28、左端三级排汽管道29、右端三级排汽管道30、左端四级排汽管道31、右端四级排汽管道32、机组A低压1号进气管33、机组A低压2号进气管34、机组B低压1号进气管35、机组B低压2号进气管36、阀门A1 37、阀门A2 38、阀门B1 39、阀门B2 40、一级阀门41、二级阀门42、三级阀门43、四级阀门44和空冷单元45；所述乏汽联箱23整体呈圆柱体状，所述乏汽联箱23的左端底面通过一级阀门41连接所述左端一级排汽管道25的一端，所述乏汽联箱23的右端底面通过一级阀门41连接所述右端一级排汽管道26，所述乏汽联箱23的侧面位置通过阀门A1 37和阀门A2 38分别与所述机组A低压1号进气管33和所述机组A低压2号进气管34对应连接，所述乏汽联箱23的侧面另一位置通过阀门B1 39和阀门B2 40分别与所述机组B低压1号进气管35和所述机组B低压2号进气管36对应连接；所述左端一级排汽管道25的另一端通过所述二级阀门42连接所述左端二级排汽管道27的一端，所述左端二级排汽管道27的另一端通过所述三级阀门43连接所述左端三级排汽管道29的一端，所述左端三级排汽管道29的另一端通过所述四级阀门44连接所述左端四级排汽管道31的一端，所述左端四级排汽管道31的另一端连接所述空冷单元45；所述右端一级排汽管道26的另一端通过所述二级阀门42连接所述右端二级排汽管道28的一端，所述右端二级排汽管道28的另一端通过所述三级阀门43连接所述右端三级排汽管道30的一端，所述右端三级排汽管道30的另一端通过所述四级阀门44连接所述右端四级排汽管道32的一端，所述右端四级排汽管道32的另一端连接所述空冷单元45。

与所述二级阀门42连接的所述左端二级排汽管道27具有两根，且两跟所述左端二级排汽管道27呈V形；与所述二级阀门42连接的所述右端二级排汽管道28具有两根，且两根所述右端二级排汽管道28呈V形。

与每个所述三级阀门43连接的所述左端三级排汽管道29具有两根，且两根所述左端三级排汽管道29呈V形；与每个所述三级阀门43连接的所述右端三级排汽管道30具有两根，且两根所述右端三级排汽管道30呈V形。

与每个所述四级阀门44连接的所述左端四级排汽管道31具有两根，且两根所述左端四级排汽管道31呈V形；与每个所述四级阀门44连接的所述右端四级排汽管道32具有两根，且两根所述右端四级排汽管道32呈V形。

所述空冷单元45共有16列，其中第1-8列空冷单元45属于空冷岛A 5，第9-16列空冷单元45属于空冷岛B 6；所述一级阀门41具有2个，所述二级阀门42具有2个，所述三级阀门43具有4个，所述四级阀门44具有8个。

所述空冷单元45为空冷翅片管。

如图2所示，一种应用上述多台联建机组乏汽冷却系统的多台联建空冷发电机组，包括：第一锅炉1、第二锅炉2、第一汽轮机3、第二汽轮机4、空冷岛A 5、空冷岛B 6、第一凝结水泵7、第二凝结水泵8、第一凝结水精处理装置9、第二凝结水精处理装置10、第一低压加热器11、第二低压加热器12、第一除氧器13、第二除氧器14、第一给水泵15、第二给水泵16、第一高压加热器17、第二高压加热器18、第一发电机19、第二发电机20、轴流冷却风机21、凝结水箱22、乏汽联箱23、凝结水联箱24；所述凝结水箱22一端连接所述凝结水联箱24的另一端，所述凝结水箱联箱24的一端分别连接所述第一、第二凝结水泵7、8的另一端，所述第一、第二凝结水泵7、8的一端连接所述第一、第二凝结水精处理9、10装置的另一端，所述第一、第二凝结水精处理装置9、10的一端连接所述第一、第二低压加热器11、12的另一端，所述第一、第二低压加热器11、12的一端连接所述第一、第二除氧器13、14的另一端，所述第一、第二除氧器13、14的一端连接所述第一、第二给水泵15、16的另一端，所述第一、第二给水泵15、16的一端连接所述第一、第二高压加热器17、18的另一端，所述第一、第二高压加热器17、18的一端连接所述第一、第二锅炉1、2的另一端，所述第一、第二锅炉1、2的一端连接所述第一、第二汽轮机3、4的另一端，所述第一汽轮机3带动所述第一发电机19发电、第二汽轮机4带动所述第二发电机20发电，所述第一、第二汽轮机3、4的一端分别连接所述乏汽联箱23的另一端，所述乏汽联箱23的一端分别连接所述空冷岛A5和空冷岛B 6的另一端，所述空冷岛A 5和空冷岛B 6的一端分别连接所述凝结水箱22的另一端，所述轴流风机21分别设置在所述空冷岛A 5和空冷岛B 6处。

如图3所示，在夏季机组满负荷发电的情况下，将所述多台联建机组乏汽冷却系统的所述阀门B1、B2 39、40关闭、所述阀门A1、A2 37、38开启，所述空冷岛A 5的所述一级阀门41、二级阀门42、三级阀门43、四级阀门44全部打开，所述空冷岛B 6的所述一级阀门41、二级阀门42、三级阀门43、四级阀门44根据运行情况部分或全部打开，第一汽轮机3的乏汽全部进入乏汽联箱23，之后进入所述空冷岛A 5、空冷岛B 6的各级排汽管道通过连通的相应空冷单元45进行冷却。

如图4所示，在冬季机组满负荷发电的情况下，将所述多台联建机组乏汽冷却系统的所述阀门B1、B2 39、40和所述阀门A1、A2 37、38均开启，所述空冷岛A 5的所述一级阀门41、二级阀门42、三级阀门43、四级阀门44全部打开，所述空冷岛B 6的所述一级阀门41关闭，所述第一汽轮机3和第二汽轮机4的乏汽全部进入乏汽联箱23，之后进入所述空冷岛A 5的各级排汽管道连通的相应空冷单元45进行冷却。

所述一级阀门41控制整个所述空冷岛B或空冷岛A的各级排汽管道，所述第二级阀门42控制第9列至第12列的所述空冷单元45的多级排汽管道或者控制第5列至第9列的所述空冷单元45的多级排汽管道，所述三级阀门43分别控制第13列至第14列、和第11列至第12列的所述空冷单元45的多级排汽管道或者控制第5列至第6列、和第3列至第4列的所述空冷单元45的多级排汽管道，所述四级阀门44分别控制第10列、第12列、第14列、和第16列的所述空冷单元45的排汽管道或者分别控制第2列、第4列、第6列、和第8列的所述空冷单元45的排汽管道，通过所述一级阀门41、二级阀门42、三级阀门43和四级阀门44的开、关组合控制，即可以实现增加一列或多列空冷单元用于强化乏汽的冷却。

根据说明书附图1-4，从整体的角度对本发明工艺流程进行详细的描述。

本发明的多台联建直接空冷机组汽轮机乏汽的母管制冷却系统，其通过对多台联建的直接空冷机组排汽管道的合理布置，使得直接空冷机组兼具夏季运行背压低、冬季运行防冻的特点，提高空冷岛的使用效率，降低运行背压，提高空冷机组热经济性。

本发明的冷却系统，如图1所示第1-8列空冷单元45属于空冷岛A 5，第9-16列空冷单元45属于空冷岛B 6。汽轮机排汽管道布置成在夏季机组满负荷发电的情况下，阀门B1、B2 39、40关闭，机组A的汽轮机排汽进入乏汽联箱23之后进入两座空冷岛(空冷岛A 5和空冷岛B 6)的汽轮机排汽管道，空冷岛A 5的一级阀门41、二级阀门42、三级阀门43和四级阀门44全部打开，空冷岛B 6的一级阀门41、二级阀门42、三级阀门43和四级阀门44根据运行情况部分或全部打开。位于左端的一级阀门41控制整个空冷岛B 6的汽轮机排汽管道；位于左端的二级阀门42控制第9至第12列空冷单元45的汽轮机排汽管道；位于左端的第一左侧的三级阀门43控制第13至第14列空冷单元45的汽轮机排汽管道；位于左端的第一左侧的四级阀门44控制第16列空冷单元45的汽轮机排汽管道；位于左端的第一右侧的三级阀门43控制第11、12列空冷单元45的汽轮机排汽管道；位于左端的第一右侧的四级阀门44控制第10列空冷单元45的汽轮机排汽管道；位于左端的第二右侧的四级阀门44控制第12列空冷单元45汽轮机排汽管道；位于右端的第二左侧的四级阀门44控制第14列空冷单元45汽轮机排汽管道；通过对上述一级阀门41、二级阀门42、三级阀门43和四级阀门44的开、关组合控制，即可以实现增加一列或多列空冷单元45组用于强化对机组的汽轮机乏汽的冷却。冷却后所得凝结水汇集进入凝结水箱22后经凝结水联箱24汇集后通过第一凝结水泵7加压进入机组A的给水系统。在冬季环境温度较低时，位于左端的一级阀门41关闭，即不使用空冷岛B 6，两台机组的汽轮机乏汽均进入乏汽联箱23，乏汽在其内部混合后全部送入到空冷岛A 5进行乏汽的冷却。冷却所得凝结水汇集进入凝结水箱22后通过凝结水联箱24汇集后再平均分配分别送入两台机组的给水系统，以保证有足够乏汽量在空冷单元(空冷单元翅片管)内连续流动，防止空冷单元(空冷单元翅片管)冻裂。

也就是说，如图1-图4所示的多台联建直接空冷机组汽轮机乏汽的母管制冷却系统，是通过多台联建的方式改造汽轮机排汽管道及汽轮机排汽管道的布置并增加一个乏汽联箱23，以达到夏季一台满负荷机组(机组A)运行时增加一列或多列空冷单元45组进行乏汽冷却，及冬季两台机组(机组A和机组B)运行时共用一座空冷岛进行乏汽冷却的目的。夏季空冷系统图如图3所示，冬季空冷系统图如图4所示。

夏季空冷机组汽轮机排汽管道布置方式。如图1所示，机组A的第一汽轮机3的乏汽进入乏汽联箱23，冷却系统(空冷岛B 6)的位于左端的一级阀门41打开，位于左端的二级阀门42、三级阀门43和四级阀门44根据机组的运行情况选择性的依次打开，通过对位于左端的二级阀门、三级阀门和四级阀门的组合控制，可达到引进空冷岛B 6的一列及多列空冷单元45组用于对机组A 5的第一汽轮机3的乏汽冷却。可以根据夏季运行时环境温度的高低及机组负荷大小来调控增加几列空冷单元45组用于乏汽冷却。

夏季环境温度较高时空冷机组满负荷运行流程如图3所示，高温高压蒸汽经过第一汽轮机3做功后变为低温低压的乏汽，再经排汽管道送入乏汽联箱23，乏汽在母管制冷却系统(空冷岛A 5和空冷岛B 6)内凝结为凝结水并汇流入凝结水箱22，该凝结水箱22里的凝结水通过在凝结水联箱24汇集后，通过第一凝结水泵7送入第一凝结水精处理装置9，再通过第一低压加热器11之后进入进入第一除氧器13，经第一给水泵15二次加压后进入第一高压加热器17，最终进入第一锅炉1，并在第一锅炉1中升温升压到一定温度参数的过热蒸汽，进入第一汽轮机3做功，完成一次工质的循环。利用母管制冷却系统在夏季增加了空冷系统的换热面积，确保在环境温度较高的夏季空冷机组仍能低背压运行。

冬季空冷机组汽轮机排汽管道布置方式。如图1所示，阀门B1、B239、40关闭且位于左端的一级阀门41关闭，机组A与机组B的第一、第二汽轮机3、4的排汽进入乏汽联箱23内混合后进入空冷岛A5的汽轮机排汽管道，乏汽全部在空冷岛A 5的第1-8列空冷单元45内进行冷却。

冬季环境温度较低时直接空冷系统流程如图4所示，冬季环境温度低空冷单元换热性能良好，故两台空冷机组(机组A和机组B)共用一座空冷岛A 5的空冷单元45。两台机组的高温高压蒸汽分别经过各自的汽轮机(第一汽轮机3、第二汽轮机4)做功后成为低温低压乏汽，经排汽管道送入乏汽联箱23，在母管制冷却系统(空冷岛A 5)内冷却为泠凝水凝结并汇流入凝结水箱22，凝结水箱22内的凝结水经凝结水联箱24汇集后由各自的凝结水泵(第一凝结水泵7、第二凝结水泵8)将凝结水均匀分配到两台机组(机组A和机组B)的给水系统进行各自的给水循环。即凝结水经第一凝结水泵7送入第一凝结水精处理装置9，通过第一低压加热器11之后进入第一除氧器13，经第一给水泵15二次加压后进入第一高压加热器17，最终进入第一锅炉1，在第一锅炉1中升温升压到一定温度参数的过热蒸汽，进入第一汽轮机3做功，完成一次工质的循环；同时，凝结水经第二凝结水泵8送入第二凝结水精处理装置10，通过第二低压加热器12之后进入第二除氧器14，经第二给水泵16二次加压后进入第二高压加热器18，最终进入第二锅炉2，在第二锅炉2中升温升压到一定温度参数的过热蒸汽，进入第二汽轮机4做功，完成一次工质的循环。利用母管制冷却系统在冬季增加了空冷系统乏汽流量，在环境温度较低的冬季空冷单元45(空冷单元翅片管)不发生冻结事故。

本发明的核心为图1所示母管制空冷系统中排汽分配管道及乏汽联箱23的布置方式，其直接影响乏汽的流量分配，进而实现该冷却系统夏季降低背压，冬季防止空冷单元45(空冷单元翅片管)冻结的功能。整个过程不产生二次污染，既能在夏季机组满负荷运行时扩大空冷翅片管的换热面积，提高空冷凝汽器效率，降低机组运行背压，提高机组热经济性，又能在冬季环境温度较低时保证足够的蒸汽流量，防止空冷单元(空冷单元翅片管)冻结，保证机组安全稳定运行。

本发明实现了在夏季环境温度较高时，发电机组满负荷运行时将发电机组的运行背压维持在较低水平，提高发电机组热经济性，提高空冷单元(空冷翅片管)的利用率。实现了在冬季环境温度较低时，发电机组有足量乏汽(蒸汽)在空冷单元(空冷翅片管)内持续流动，保证空冷岛在不提高运行背压情况下的安全连续运行，防止空冷单元(空冷翅片管)发生翅片冻结事故，不需要另外减少空冷单元(空冷翅片管)的换热面积。

本发明在基本不改变原有发电机组的空冷设备的情况下，通过增加乏汽联箱和对汽轮机排汽管道进行重新布置实现多台联建机组乏汽冷却系统，具有改造成本低、难度小、适用效果好的特点，并且整个乏汽冷却系统的操作过程均为物理方法，不对环境构成任何威胁。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多台联建机组乏汽冷却系统，其特征在于包括：乏汽联箱、左端一级排汽管道、右端一级排汽管道、左端二级排汽管道、右端二级排汽管道、左端三级排汽管道、右端三级排汽管道、左端四级排汽管道、右端四级排汽管道、机组A低压1号进气管、机组A低压2号进气管、机组B低压1号进气管、机组B低压2号进气管、阀门A1、阀门A2、阀门B1、阀门B2、一级阀门、二级阀门、三级阀门、四级阀门和空冷单元；所述乏汽联箱整体呈圆柱体状，所述乏汽联箱的左端底面通过一级阀门连接所述左端一级排汽管道的一端，所述乏汽联箱的右端底面通过一级阀门连接所述右端一级排汽管道，所述乏汽联箱的侧面位置通过阀门A1和阀门A2分别与所述机组A低压1号进气管和所述机组A低压2号进气管对应连接，所述乏汽联箱的侧面另一位置通过阀门B1和阀门B2分别与所述机组B低压1号进气管和所述机组B低压2号进气管对应连接；所述左端一级排汽管道的另一端通过所述二级阀门连接所述左端二级排汽管道的一端，所述左端二级排汽管道的另一端通过所述三级阀门连接所述左端三级排汽管道的一端，所述左端三级排汽管道的另一端通过所述四级阀门连接所述左端四级排汽管道的一端，所述左端四级排汽管道的另一端连接所述空冷单元；所述右端一级排汽管道的另一端通过所述二级阀门连接所述右端二级排汽管道的一端，所述右端二级排汽管道的另一端通过所述三级阀门连接所述右端三级排汽管道的一端，所述右端三级排汽管道的另一端通过所述四级阀门连接所述右端四级排汽管道的一端，所述右端四级排汽管道的另一端连接所述空冷单元。

2.根据权利要求1的所述多台联建机组乏汽冷却系统，其特征在于：与所述二级阀门连接的所述左端二级排汽管道具有两根，且两跟所述左端二级排汽管道呈V形；与所述二级阀门连接的所述右端二级排汽管道具有两根，且两根所述右端二级排汽管道呈V形。

3.根据权利要求1的所述多台联建机组乏汽冷却系统，其特征在于：与每个所述三级阀门连接的所述左端三级排汽管道具有两根，且两根所述左端三级排汽管道呈V形；与每个所述三级阀门连接的所述右端三级排汽管道具有两根，且两根所述右端三级排汽管道呈V形。

4.根据权利要求1的所述多台联建机组乏汽冷却系统，其特征在于：与每个所述四级阀门连接的所述左端四级排汽管道具有两根，且两根所述左端四级排汽管道呈V形；与每个所述四级阀门连接的所述右端四级排汽管道具有两根，且两根所述右端四级排汽管道呈V形。

5.根据权利要求1-4之一的所述多台联建机组乏汽冷却系统，其特征在于：所述空冷单元共有16列，其中第1-8列空冷单元属于空冷岛A，第9-16列空冷单元属于空冷岛B；所述一级阀门具有2个，所述二级阀门具有2个，所述三级阀门具有4个，所述四级阀门具有8个。

6.根据权利要求5的所述多台联建机组乏汽冷却系统，其特征在于：所述空冷单元为空冷翅片管。

7.一种应用上述权利要求1中的多台联建机组乏汽冷却系统的多台联建空冷发电机组，包括：第一锅炉、第二锅炉、第一汽轮机、第二汽轮机、空冷岛A、空冷岛B、第一凝结水泵、第二凝结水泵、第一凝结水精处理装置、第二凝结水精处理装置、第一低压加热器、第二低压加热器、第一除氧器、第二除氧器、第一给水泵、第二给水泵、第一高压加热器、第二高压加热器、第一发电机和第二发电机、轴流冷却风机、凝结水箱、乏汽联箱、凝结水联箱；所述凝结水箱一端连接所述凝结水联箱的另一端，所述凝结水箱联箱的一端分别连接所述第一、第二凝结水泵的另一端，所述第一、第二凝结水泵的一端连接所述第一、第二凝结水精处理装置的另一端，所述第一、第二凝结水精处理装置的一端连接所述第一、第二低压加热器的另一端，所述第一、第二低压加热器的一端连接所述第一、第二除氧器的另一端，所述第一、第二除氧器的一端连接所述第一、第二给水泵的另一端，所述第一、第二给水泵的一端连接所述第一、第二高压加热器的另一端，所述第一、第二高压加热器的一端连接所述第一、第二锅炉的另一端，所述第一、第二锅炉的一端连接所述第一、第二汽轮机的另一端，所述第一汽轮机带动所述第一发电机发电、第二汽轮机带动所述第二发电机发电，所述第一、第二汽轮机的一端分别连接所述乏汽联箱的另一端，所述乏汽联箱的一端分别连接所述空冷岛A和空冷岛B的另一端，所述空冷岛A和空冷岛B的一端分别连接所述凝结水箱的另一端，所述轴流风机分别设置在所述空冷岛A和空冷岛B处。

8.根据权利要求7的所述多台联建空冷发电机组，其特征在于：在夏季机组满负荷发电的情况下，将所述多台联建机组乏汽冷却系统的所述阀门B1、B2关闭、所述阀门A1、A2开启，所述空冷岛A的所述一级阀门、二级阀门、三级阀门、四级阀门全部打开，所述空冷岛B的所述一级阀门、二级阀门、三级阀门、四级阀门根据运行情况部分或全部打开，第一汽轮机的乏汽全部进入乏汽联箱，之后进入所述空冷岛A、空冷岛B的各级排汽管道通过连通的相应空冷单元进行冷却。

9.根据权利要求7的所述多台联建空冷发电机组，其特征在于：在冬季机组满负荷发电的情况下，将所述多台联建机组乏汽冷却系统的所述阀门B1、B2和所述阀门A1、A2均开启，所述空冷岛A的所述一级阀门、二级阀门、三级阀门、四级阀门全部打开，所述空冷岛B的所述一级阀门关闭，所述第一汽轮机和第二汽轮机的乏汽全部进入乏汽联箱，之后进入所述空冷岛A的各级排汽管道连通的相应空冷单元进行冷却。

10.根据权利要求7-9之一的所述多台联建空冷发电机组，其特征在于：所述一级阀门控制整个所述空冷岛B或空冷岛A的各级排汽管道，所述第二级阀门控制第9列至第12列的所述空冷单元的多级排汽管道或者控制第5列至第9列的所述空冷单元的多级排汽管道，所述三级阀门分别控制第13列至第14列、和第11列至第12列的所述空冷单元的多级排汽管道或者控制第5列至第6列、和第3列至第4列的所述空冷单元的多级排汽管道，所述四级阀门分别控制第10列、第12列、第14列、和第16列的所述空冷单元的排汽管道或者分别控制第2列、第4列、第6列、和第8列的所述空冷单元的排汽管道，通过所述一级阀门、二级阀门、三级阀门和四级阀门的开、关组合控制，即可以实现增加一列或多列空冷单元用于强化乏汽的冷却。