CN111472853B - 一种燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气‑蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统，属于火力发电厂辅机冷却水系统的技术领域，包括辅机设备、停机闭冷水管路、停机循环水管路、闭式循环冷却水管路、开式循环冷却水管路以及闭式冷却水换热组；所述停机闭冷水管路与闭式循环冷却水管路并联连接且两者并联的一端与辅机设备的冷却出水端连接，另一端与闭式冷却水换热组的换热进口端连接，闭式冷却水换热组的换热出口端与辅机设备的冷却进水端连接；所述开式循环冷却水管路和停机循环水管路均连通至所述闭式冷却水换热组的冷却进水端，以达到能够更好的适应国内大容量燃气‑蒸汽联合循环机组日启夜停两班制调峰运行模式，降低机组停机、盘车期间的电负荷耗量，提高电厂的运行经济性的目的。

Description

一种燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统

技术领域

本发明属于火力发电厂辅机冷却水系统的技术领域，具体而言，涉及一种燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统。

背景技术

国内大容量燃气-蒸汽联合循环机组一般都担负有调峰功能，机组启停较为频繁，较多的机组按日启夜停两班制运行模式。当机组停机后，为了便于下一次能够及时起机、以及防止机组转子变形，都需要对机组进行长时间盘车。停机盘车过程，机组的辅机冷却水量会大幅度减小，如果按照常规的辅机冷却水系统进行设计和投运，不能更好的适应国内燃机机组两班制调峰运行模式，停机盘车期间的电负荷耗量会增加较大，会降低电厂的运行经济性。

若采用现有的辅机冷却水系统设计，在停机、盘车期间的电负荷耗量较多，无法适应国内大容量燃机机组日启夜停两班制调峰运行模式，降低了电厂的运行经济性。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统以达到能够更好的适应国内大容量燃气-蒸汽联合循环机组日启夜停两班制调峰运行模式，降低机组停机、盘车期间的电负荷耗量，提高电厂的运行经济性的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统，包括辅机设备，还包括同步启闭的停机闭冷水管路和停机循环水管路、同步启闭的闭式循环冷却水管路和开式循环冷却水管路以及闭式冷却水换热组；所述停机闭冷水管路与闭式循环冷却水管路并联连接且两者并联的一端与所述辅机设备的冷却出水端连接，另一端与所述闭式冷却水换热组的换热进口端连接，闭式冷却水换热组的换热出口端与所述辅机设备的冷却进水端连接；所述开式循环冷却水管路和停机循环水管路均连通至所述闭式冷却水换热组的冷却进水端，且闭式冷却水换热组的冷却出水端连接有开冷水回水管路。

进一步地，所述停机闭冷水管路包括依次连通的A阀门、入口滤网、停机闭式循环冷却水泵、止回阀和B阀门，停机闭冷水管路用以在机组停机盘车时将从辅机设备来的水供应给闭式冷却水换热组。

进一步地，所述闭式循环冷却水管路包括至少两个闭式循环冷却水支路，各所述闭式循环冷却水支路并联连接且各所述闭式循环冷却水支路均包括依次连通的A阀门、入口滤网、闭式循环冷却水泵、止回阀和B阀门，多个闭式循环冷却水支路可以其中一路或多路中的闭式循环冷却水泵运行，闲置的闭式循环冷却水泵进行备用，以确保管路的可靠性。

进一步地，所述开式循环冷却水管路包括开式循环冷却水入口滤网组和至少两个开式循环冷却水支路，各所述开式循环冷却水支路并联连接且并联的一端与开式循环冷却水入口滤网组连接，另一端与所述闭式冷却水换热组的冷却进水端连接，多个开式循环冷却水支路可以其中一路或多路中的开式循环冷却水泵运行，闲置的开式循环冷却水泵进行备用，以确保管路的可靠性。

进一步地，所述开式循环冷却水入口滤网组包括入口滤网和分别连接于入口滤网两端的A阀门和B阀门，所述A阀门的进口端与B阀门的出口端之间连接有A阀门或B阀门，以对冷却进水进行过滤，防止内部管路堵塞。

进一步地，各所述开式循环冷却水支路均包括依次连通的A阀门、开式循环冷却水泵、止回阀和B阀门，用以在机组正常运行，大容量、大功率的闭式循环冷却水泵确保所需冷却水的供应。

进一步地，所述停机循环水管路包括依次连通的入口滤网、停机循环水泵、止回阀和B阀门，所述入口滤网的进口端连通至水池中，用以在机组停机盘机时，提供小流量冷却水，满足停机盘车状态下需要的冷却水量需求。

进一步地，所述闭式冷却水换热组包括至少两个闭式冷却水换热器，各所述闭式冷却水换热器的换热进口端并联后分别与停机闭冷水管路和闭式循环冷却水管路连通，且各所述闭式冷却水换热器的冷却进水端并联后分别与停机循环水管路和开式循环冷却水管路连通，多台闭式冷却水换热器以确保换热过程的可靠性。

进一步地，各所述闭式冷却水换热器的换热进口端和冷却进水端均设有A阀门，且其换热出口端和冷却出水端均设有B阀门，以切换不同的闭式冷却水换热器能够投入至管路系统运行中。

进一步地，所述A阀门和B阀门均设为电动关断阀，以实现对各个电动关断阀通过电信号进行同步控制。

本发明的有益效果为：

1.采用本发明所提供的燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统，其通过停机闭冷水管路、闭式循环冷却水管路、开式循环冷却水管路、停机循环水管路和闭式冷却水换热组，在通过闭式冷却水换热组对辅机设备进行冷却中，用户可根据机组在正常运行或机组在停机盘车时，对同步启闭的停机闭冷水管路和停机循环水管路、同步启闭的闭式循环冷却水管路和开式循环冷却水管路进行状态切换，以适应国内大容量燃气-蒸汽联合循环机组日启夜停两班制调峰运行模式，降低机组停机、盘车期间的电负荷耗量，提高电厂的运行经济性。

附图说明

图1是本发明提供的燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统的整体管路布置示意图；

附图中标注如下：

1-辅机设备，2-第九电动关断阀，3-第一入口滤网，4-停机闭式循环冷却水泵，5-第一止回阀，6-第十电动关断阀，7-第十二电动关断阀，8-第三入口滤网，9-闭式循环冷却水泵A，10-第三止回阀，11-第十三电动关断阀，12-第十四电动关断阀，13-第四入口滤网，14-闭式循环冷却水泵B，15-第四止回阀，16-第十五电动关断阀，17-第三电动关断阀，18-闭式冷却水换热器A，19-第二电动关断阀，20-第一电动关断阀，21-第四电动关断阀，22-第五电动关断阀，23-闭式冷却水换热器B，24-第八电动关断阀，25-第七电动关断阀，26-第六电动关断阀，27-第十六电动关断阀，28-第五入口滤网，29-第十七电动关断阀，30-第十八电动关断阀，31-第十九电动关断阀，32-开式循环冷却水泵A，33-第五止回阀，34-第二十电动关断阀，35-第二十一电动关断阀，36-开式循环冷却水泵B，37-第六止回阀，38-第二十二电动关断阀，39-第十一电动关断阀，40-第二止回阀，41-停机循环水泵，42-第二入口滤网，43-开冷水回水管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、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清楚、完整地描述，显然，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

采用本发明所提供的一种燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统，以适应国内大容量燃气-蒸汽联合循环机组日启夜停两班制调峰运行模式，降低机组停机、盘车期间的电负荷耗量，提高电厂的运行经济性，如图1所示，主要采用如下方式设计：

针对燃气-蒸汽联合循环机组的辅机设备1进行冷却，主要是将从辅机设备1来的水经过换热冷却后再返回至辅机设备，且确保辅机设备1无论在运行时，还是停机盘机时，均能够得到足够的冷却水对其供应。

以闭式冷却水换热组作为热交换的部件，所述闭式冷却水换热组包括闭式冷却水换热器A18和闭式冷却水换热器B23，所述闭式冷却水换热器A18和闭式冷却水换热器B23的换热进口端并联后分别与停机闭冷水管路和闭式循环冷却水管路连通，且闭式冷却水换热器A18和闭式冷却水换热器B23的冷却冷却进水端并联后分别与停机循环水管路和开式循环冷却水管路连通。在所述闭式冷却水换热器A18的换热进口端和冷却进水端分别设有第一电动关断阀20和第二电动关断阀19，且其换热出口端和冷却出水端分别设有第三电动关断阀17和第四电动关断阀21；所述闭式冷却水换热器B23的换热进口端和冷却进水端分别设有第五电动关断阀22和第六电动关断阀26，且其换热出口端和冷却出水端分别设有第七电动关断阀25和第八电动关断阀24，将第四电动关断阀21和第八电动关断阀24的出口端并联后连接至开冷水回水管路43。

包括同步启闭的停机闭冷水管路和停机循环水管路，主要的应用场景如下：当机组正常运行时，停机闭冷水管路和停机循环水管路进行关闭停运；当机组停机盘车时，停机闭冷水管路和停机循环水管路进行启动运行。其中，所述停机闭冷水管路包括依次连通的第九电动关断阀2、第一入口滤网3、停机闭式循环冷却水泵4、第一止回阀5和第十电动关断阀6，且第九电动关断阀2的进口端连接至辅机设备1的冷却出水端，第十电动关断阀6的出口端连接至第一电动关断阀20和第五电动关断阀22的进口端并联后的端口；所述停机循环水管路包括依次连通的第二入口滤网42、停机循环水泵41、第二止回阀40和第十一电动关断阀39，所述第二入口滤波的进口端连通至水池中，第十一电动关断阀39的出口端连接至第二电动关断阀19的进口端和第六电动关断阀26的进口端并联后的端口。

包括同步启闭的闭式循环冷却水管路和开式循环冷却水管路，主要的应用场景如下：当机组正常运行时，大容量、大功率的闭式循环冷却水管路、开式循环冷却水管路启动运行；当机组停机盘车时，大容量、大功率的闭式循环冷却水管路、开式循环冷却水管路关闭停运。其中，所述闭式循环冷却水管路包括并联连接的闭式循环冷却水支路A和闭式循环冷却水支路B，且闭式循环冷却水支路A包括依次连通的第十二电动关断阀7、第三入口滤网8、闭式循环冷却水泵A9、第三止回阀10和第十三电动关断阀11，闭式循环冷却水支路B包括依次连通的第十四电动关断阀12、第四入口滤网13、闭式循环冷却水泵B14、第四止回阀15和第十五电动关断阀16，以第十二电动关断阀7和第十四电动关断阀12的进口端并联后连接至辅机设备1的冷却出水端，以第十三电动关断阀11和第十五电动关断阀16的出口端并联后的端口连接至第一电动关断阀20和第五电动关断阀22的进口端并联后的端口，且闭式循环冷却水泵A9和闭式循环冷却水泵B14采用一台运行另一台备用的方式进行运行。

所述开式循环冷却水管路包括开式循环冷却水入口滤网组、开式循环冷却水支路A和开式循环冷却水支路B，所述开式循环冷却水支路A与开式循环冷却水支路B并联连接且两者并联的一端与开式循环冷却水入口滤网组连接，另一端与所述闭式冷却水换热组的冷却进水端连接。其中，所述开式循环冷却水入口滤网组包括第五入口滤网28和分别连接于第五入口滤网28两端的第十六电动关断阀27和第十七电动关断阀29，所述第十六电动关断阀27的进口端与第十七电动关断阀29的出口端之间连接有第十八电动关断阀30，优选的，所述开式循环冷却水支路A包括依次连通的第十九电动关断阀31、开式循环冷却水泵A32、第五止回阀33和第二十电动关断阀34；所述开式循环冷却水支路B包括依次连通的第二十一电动关断阀35、开式循环冷却水泵B36、第六止回阀37和第二十二电动关断阀38，将第十九电动关断阀31和第二十一电动关断阀35的进口端并联后接入至开式循环冷却水入口滤网组的冷却出水端，将第二十电动关断阀34和第二十二电动关断阀38的出口端并联后接入至闭式冷却水换热组的冷却进水端；开式循环冷却水泵A32和开式循环冷却水泵B36采用一台运行另一台备用的方式运行。

上述中将停机闭冷水管路与闭式循环冷却水管路并联连接且两者并联的一端与所述辅机设备1的冷却出水端连接，另一端与所述闭式冷却水换热组的换热进口端连接，闭式冷却水换热组的换热出口端与所述辅机设备1的冷却进水端连接；所述开式循环冷却水管路和停机循环水管路均连通至所述闭式冷却水换热组的冷却进水端，且闭式冷却水换热组的冷却出水端连接有开冷水回水管路43。在具体工作时，其工作原理如下：

(1)在机组正常运行时，大容量、大功率的闭式循环冷却水泵(总共2台，一运一备)、开式循环冷却水泵(总共2台，一运一备)及相关管路投入运行，为机组提供正常运行所需的冷却水；此时停机闭式循环冷却水泵4、停机循环水泵41及相关管路关闭停运。

(2)当机组停机盘车时，关闭大容量、大功率的闭式循环冷却水泵、开式循环冷却水泵及相关管路，启动小容量、小功率的停机循环水泵41和停机闭式循环冷却水泵4，提供小流量冷却水，满足停机盘车状态下需要的冷却水量需求。

在本实施例中，第一电动关断阀～第二十二电动关断阀均可采用同种型号的电动关断阀，而第一止回阀～第五止回阀也可采用同种型号的止回阀。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统，包括辅机设备，其特征在于，还包括同步启闭的停机闭冷水管路和停机循环水管路、同步启闭的闭式循环冷却水管路和开式循环冷却水管路以及闭式冷却水换热组；所述停机闭冷水管路与闭式循环冷却水管路并联连接且两者并联的一端与所述辅机设备的冷却出水端连接，另一端与所述闭式冷却水换热组的换热进口端连接，闭式冷却水换热组的换热出口端与所述辅机设备的冷却进水端连接；所述开式循环冷却水管路和停机循环水管路均连通至所述闭式冷却水换热组的冷却进水端，且闭式冷却水换热组的冷却出水端连接有开冷水回水管路；

所述停机闭冷水管路包括依次连通的A阀门、入口滤网、停机闭式循环冷却水泵、止回阀和B阀门；

所述闭式循环冷却水管路包括至少两个闭式循环冷却水支路，各所述闭式循环冷却水支路并联连接且各所述闭式循环冷却水支路均包括依次连通的A阀门、入口滤网、闭式循环冷却水泵、止回阀和B阀门；

所述开式循环冷却水管路包括开式循环冷却水入口滤网组和至少两个开式循环冷却水支路，各所述开式循环冷却水支路并联连接且并联的一端与开式循环冷却水入口滤网组连接，另一端与所述闭式冷却水换热组的冷却进水端连接；所述停机循环水管路包括依次连通的入口滤网、停机循环水泵、止回阀和B阀门，所述入口滤网的进口端连通至水池中；

所述闭式冷却水换热组包括至少两个闭式冷却水换热器，各所述闭式冷却水换热器的换热进口端并联后分别与停机闭冷水管路和闭式循环冷却水管路连通，且各所述闭式冷却水换热器的冷却进水端并联后分别与停机循环水管路和开式循环冷却水管路连通。

2.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统，其特征在于，所述开式循环冷却水入口滤网组包括入口滤网和分别连接于入口滤网两端的A阀门和B阀门，所述A阀门的进口端与B阀门的出口端之间连接有A阀门或B阀门。

3.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统，其特征在于，各所述开式循环冷却水支路均包括依次连通的A阀门、开式循环冷却水泵、止回阀和B阀门。

4.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统，其特征在于，各所述闭式冷却水换热器的换热进口端和冷却进水端均设有A阀门，且其换热出口端和冷却出水端均设有B阀门。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的燃气-蒸汽联合循环机组辅机冷却水系统，其特征在于，所述A阀门和B阀门均设为电动关断阀。