CN111734507A - 一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统 - Google Patents

一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统 Download PDF

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Abstract

本发明一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，包括机力塔、引风机小凝汽器、汽轮机低压缸、轴封加热器和空冷岛等。本发明是把电动引风机改为汽电双驱，增设引风机驱动小汽轮机及冷凝装置，小凝汽器的凝结水通过小凝结水泵送入热井与空冷岛排入的凝结水汇合，然后一起通过凝结水泵输送到轴封加热器，最终进入回热系统。增设主机排汽至小凝汽器的管路及阀门，机组在非零出力工况，引风机采用小汽轮机驱动运行，小汽轮机排汽至小凝汽器，机力塔冷却；机组在零出力工况，主机排汽不上空冷岛，完全进入小凝汽器，机力塔冷却，可以满足空冷岛冬季防冻的需求，此时引风机可采取纯电动，或者小汽轮机驱动，不足功率电动机补齐。

Description

一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统
技术领域
本发明属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统。
背景技术
作为国民经济的基础行业，电力行业具有非常重要的地位，火电依然是中国电力生产的主要部分。中国的“三北”地区，虽然燃料资源丰富，但是水资源匮乏。空冷系统以其优越的节水性能越来越受到重视。空冷系统，又称干冷系统，指汽轮机的冷却系统以空气为冷却介质。整个系统为密闭循环，节水效果明显。
目前空冷系统主要分为两种：直接空冷系统和间接空冷系统。直接空冷系统指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换。直接空冷系统有结构比较简单、所需空冷原件比较少、投资较低等特点，能有效解决富煤贫水地区的发电问题，在世界上获得了快速发展。
直接空冷机组运行时受环境因素影响显著，主要包括两大方面，即夏季环境大风影响机组安全运行和冬季寒冷天气散热器管束防冻。适用于电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统可以满足机组冬季寒冷天气小流量排汽工况下散热器管束防冻需求，减小防冻投入，提高机组运行的安全性和经济性，同时可以减少厂用电，提高机组的供电量，提高电厂的营业收益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，通过电动引风机进行汽动改造，增设引风机驱动汽轮机及冷凝设备，增设汽轮机低压缸排汽至小凝汽器的管路及阀门，满足冬季空冷岛防冻需求，减小防冻投入，提高机组运行的安全性和经济性，具有巨大节能潜力。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：
一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，包括机力塔、小循环水泵、电动机、引风机、小汽轮机、小凝汽器、汽轮机低压缸、热井、小凝结水泵、轴封加热器、凝结水泵和空冷岛；其中，
机力塔的循环水出口通过小循环水泵连通至小凝汽器的循环水进口，小凝汽器的循环水出口连通至机力塔的循环水进口；引风机通过电动机或小汽轮机驱动，小汽轮机的排汽出口连通至小凝汽器的蒸汽进口，小凝汽器的凝结水出口连通至小凝结水泵的进口，小凝结水泵的出口和热井的出口通过凝结水泵连通至轴封加热器；汽轮机低压缸的排汽通过空冷岛进汽蝶阀连通至空冷岛的进口，空冷岛的出口连通至热井的进口；
小汽轮机的排汽出口和汽轮机低压缸的排汽出口之间设置有联络管路，该联络管路上设置有主机小流量排汽联络阀门。
本发明进一步的改进在于，小循环水泵的进出口处分别设置有小循环水泵进口阀门和小循环水泵出口阀门。
本发明进一步的改进在于，小凝汽器的循环水进出口处分别设置有小凝汽器循环水进口阀门和小凝汽器循环水出口阀门。
本发明进一步的改进在于，小凝结水泵的进出口处分别设置有小凝结水泵进口阀门和小凝结水泵出口阀门。
本发明进一步的改进在于，凝结水泵的进出口处分别设置有凝结水泵进口阀门和凝结水泵出口阀门。
本发明进一步的改进在于，引风机采用电动机驱动，或者采用小汽轮机驱动，小汽轮机的排汽至小凝汽器，小凝汽器的凝结水通过小凝结水泵送入热井与空冷岛排入的凝结水汇合，然后一起通过凝结水泵输送到轴封加热器，最终进入回热系统。
本发明进一步的改进在于，机组在非零出力工况，引风机采用小汽轮机驱动，小汽轮机排汽至小凝汽器，机力塔冷却。
本发明进一步的改进在于，机组在零出力工况，汽轮机低压缸的排汽不上空冷岛，完全进入小凝汽器，机力塔冷却，此时引风机采取纯电动，或者小汽轮机驱动，不足功率采用电动机补齐。
本发明至少具有如下有益的技术效果：
本发明一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，是把电动引风机改为汽电双驱，增设引风机驱动小汽轮机及冷凝装置，引风机既可以采用电动机驱动，也可以采用小汽轮机驱动，小汽轮机排汽至小凝汽器，小凝汽器的凝结水通过小凝结水泵送入热井与空冷岛排入的凝结水汇合，然后一起通过凝结水泵输送到轴封加热器，最终进入回热系统。本发明通过增设主机排汽至小凝汽器管路及阀门，机组在非零出力工况，引风机采用小汽轮机驱动运行，小汽轮机排汽至小凝汽器，机力塔冷却；机组在零出力工况，主机排汽不上空冷岛，完全进入小凝汽器，机力塔冷却，可以满足空冷岛冬季防冻需求，此时引风机可采取纯电动，或者小汽轮机驱动，不足功率电动机补齐，通过适用于电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统的实施，可以满足机组冬季小流量排汽工况空冷岛防冻需求，减小了防冻投入，提高机组运行的安全性和经济性。概括来说，本发明的优点是：
(1)可以合理的利用小汽轮机的冷凝设备，满足冬季小流量工况空冷岛的防冻需求，减少防冻投入，提高机组运行的安全性和经济性。
(2)可以减少厂用电，提高机组的供电量，提高电厂的营业收益。
(3)系统运行灵活，可根据需要随时投运以及切除，操作简单。
附图说明
图1是本发明一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统示意图。
图中：1、机力塔，2、小循环水泵进口阀门，3、小循环水泵，4、小循环水泵出口阀门，5、电动机，6、引风机，7、小汽轮机，8、小凝汽器循环水出口阀门，9、小凝汽器，10、小凝汽器循环水进口阀门，11、主机小流量排汽联络阀门，12、汽轮机低压缸，13、热井，14、小凝结水泵进口阀门，15、小凝结水泵，16、小凝结水泵出口阀门，17、轴封加热器，18、凝结水泵出口阀门，19、凝结水泵，20、凝结水泵进口阀门，21、空冷岛进汽蝶阀，22、空冷岛。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施示例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供的一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，包括机力塔1、小循环水泵进口阀门2、小循环水泵3、小循环水泵出口阀门4、电动机5、引风机6、小汽轮机7、小凝汽器循环水出口阀门8、小凝汽器9、小凝汽器循环水进口阀门10、主机小流量排汽联络阀门11、汽轮机低压缸12、热井13、小凝结水泵进口阀门14、小凝结水泵15、小凝结水泵出口阀门16、轴封加热器17、凝结水泵出口阀门18、凝结水泵19、凝结水泵进口阀门20、空冷岛进汽蝶阀21和空冷岛22。
其中，引风机6改成汽电双驱，既可以采用电动机5驱动，也可以采用小汽轮机7驱动，小汽轮机7的排汽至小凝汽器9，小凝汽器9的凝结水通过小凝结水泵15送入热井13与空冷岛22排入的凝结水汇合，然后一起通过凝结水泵19输送到轴封加热器17，最终进入回热系统。增设汽轮机低压缸12排汽至小凝汽器9的管路及主机小流量排汽联络阀门11。
机组在非零出力工况，引风机6采用小汽轮机7驱动，小汽轮机7排汽至小凝汽器9，机力塔1冷却。
机组在零出力工况，汽轮机低压缸12的排汽不上空冷岛22，完全进入小凝汽器9，机力塔1冷却，此时引风机6可采取纯电动，或者小汽轮机7驱动，不足功率电动机5补齐。
实施示例1
某配置有电动引风机的直接空冷机组，在冬季小排汽流量工况下，空冷岛防冻问题比较严峻，现对厂里的电动引风机进行汽电双驱改造，增设引风机驱动小汽轮机及冷凝装置，引风机既可以采用电动机驱动，也可以采用小汽轮机驱动，小汽轮机排汽至小凝汽器，小凝汽器的凝结水通过小凝结水泵送入热井与空冷岛排入的凝结水汇合，然后一起通过凝结水泵输送到轴封加热器，最终进入回热系统。
增设主机排汽至小凝汽器管路及阀门，机组在非零出力工况，引风机采用小汽轮机驱动运行，小汽轮机排汽至小凝汽器，机力塔冷却；机组在零出力工况，主机排汽不上空冷岛，完全进入小凝汽器，机力塔冷却，可以满足空冷岛冬季防冻需求，此时引风机可采取纯电动，或者小汽轮机驱动，不足功率电动机补齐。
适用于电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统可以根据机组需要，通过阀门操作，随时投运，随时退出。
适用于电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统投运操作：打开主机小流量排汽联络阀门11，关闭空冷岛进汽蝶阀21此时引风机可采取纯电动，或者小汽轮机驱动，不足功率电动机补齐。
适用于电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统退出操作：打开空冷岛进汽蝶阀21，关闭主机小流量排汽联络阀门11，此时引风机为小汽轮机驱动。
适用于电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统调节方法：可以根据空冷岛的防冻需求调整主机小流量排汽联络阀门11和空冷岛进汽蝶阀21的开度。
通过适用于电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统的实施，可以合理的利用小汽轮机的冷凝设备，满足机组冬季小流量排汽工况空冷岛防冻需求，减小防冻投入，提高机组运行的安全性和经济性。同时可以减少厂用电，提高机组的供电量，提高了机组运行的经济性。系统运行灵活，可根据需要随时投运以及切除，操作简单。

Claims (8)

1.一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，其特征在于，包括机力塔(1)、小循环水泵(3)、电动机(5)、引风机(6)、小汽轮机(7)、小凝汽器(9)、汽轮机低压缸(12)、热井(13)、小凝结水泵(15)、轴封加热器(17)、凝结水泵(19)和空冷岛(22)；其中，
机力塔(1)的循环水出口通过小循环水泵(3)连通至小凝汽器(9)的循环水进口，小凝汽器(9)的循环水出口连通至机力塔(1)的循环水进口；引风机(6)通过电动机(5)或小汽轮机(7)驱动，小汽轮机(7)的排汽出口连通至小凝汽器(9)的蒸汽进口，小凝汽器(9)的凝结水出口连通至小凝结水泵(15)的进口，小凝结水泵(15)的出口和热井(13)的出口通过凝结水泵(19)连通至轴封加热器(17)；汽轮机低压缸(12)的排汽通过空冷岛进汽蝶阀(21)连通至空冷岛(22)的进口，空冷岛(22)的出口连通至热井(13)的进口；
小汽轮机(7)的排汽出口和汽轮机低压缸(12)的排汽出口之间设置有联络管路，该联络管路上设置有主机小流量排汽联络阀门(11)。
2.根据权利要求1所述的一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，其特征在于，小循环水泵(3)的进出口处分别设置有小循环水泵进口阀门(2)和小循环水泵出口阀门(4)。
3.根据权利要求1所述的一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，其特征在于，小凝汽器(9)的循环水进出口处分别设置有小凝汽器循环水进口阀门(10)和小凝汽器循环水出口阀门(8)。
4.根据权利要求1所述的一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，其特征在于，小凝结水泵(15)的进出口处分别设置有小凝结水泵进口阀门(14)和小凝结水泵出口阀门(16)。
5.根据权利要求1所述的一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，其特征在于，凝结水泵(19)的进出口处分别设置有凝结水泵进口阀门(20)和凝结水泵出口阀门(18)。
6.根据权利要求1所述的一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，其特征在于，引风机(6)采用电动机(5)驱动，或者采用小汽轮机(7)驱动，小汽轮机(7)的排汽至小凝汽器(9)，小凝汽器(9)的凝结水通过小凝结水泵(15)送入热井(13)与空冷岛(22)排入的凝结水汇合，然后一起通过凝结水泵(19)输送到轴封加热器(17)，最终进入回热系统。
7.根据权利要求1所述的一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，其特征在于，机组在非零出力工况，引风机(6)采用小汽轮机(7)驱动，小汽轮机(7)排汽至小凝汽器(9)，机力塔(1)冷却。
8.根据权利要求1所述的一种电动引风机直接空冷机组冬季小流量排汽冷凝系统，其特征在于，机组在零出力工况，汽轮机低压缸(12)的排汽不上空冷岛(22)，完全进入小凝汽器(9)，机力塔(1)冷却，此时引风机(6)采取纯电动，或者小汽轮机(7)驱动，不足功率采用电动机(5)补齐。
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