CN204984511U - 基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统。目前常规机组冷端系统综合换热效率较低，影响了机组凝汽器背压，进而降低了机组的经济性指标。本实用新型包括冷却塔、设有主机凝汽器换热室的主机凝汽器、设有小机凝汽器换热室的小机凝汽器、循环冷却水系统和抽真空系统，其特征在于：还包括小汽轮机、低压缸、主机排汽管道和小机排汽管道，主机凝汽器通过主机排汽管道与低压缸的排汽口连通，小机凝汽器通过小机排汽管道与小汽轮机的排汽口连通，冷却塔通过循环冷却水系统与主机凝汽器换热室和小机凝汽器换热室连接，主机凝汽器和小机凝汽器均与抽真空系统连接。本实用新型提高机组冷端综合换热效率，降低机组背压，提高机组经济性。

Description

基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统

技术领域

本实用新型涉及一种火力发电厂设备，尤其是涉及一种基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统。

背景技术

火力发电厂凝汽式机组的热力循环中，凝汽器和循环冷却水装置为重要的冷端设备，起着冷源作用，主要作用是将汽轮机排汽冷却凝结成饱和水，并在低压缸排汽口建立一定的真空度，以凝汽器为核心，与循环水装置和冷却塔组成机组冷端系统。冷端系统作为电站热力系统中重要的组成部分，其效率直接影响机组经济性和安全性，经验表明：凝汽器背压每增加1Kpa，机组供电煤耗就会约增加2%。因此，为降低机组供电煤耗，冷端系统的合理布置和优化运行成为关键环节。

目前，主流的300MW和600MW机组的给水系统大都采用2台50%容量的汽动给水泵和1台30%容量的备用电动给水泵运行方式，驱动给水泵的小汽轮机排汽直接进入主机凝汽器，据统计，不同类型机组的小汽轮机排汽热负荷占机组总热负荷6%～8%，较高汽化潜热的小汽轮机排汽增加了主机凝汽器热负荷，机组冷端系统综合换热效率较低，影响了机组凝汽器背压，进而降低了机组的经济性指标。

实用新型内容

针对上述技术不足，为解决机组凝汽器热负荷高和真空度低等问题，本实用新型提供了一种结构设计合理、改造费用低、循环冷却水系统和抽真空系统都采用并联运行方式的基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统包括冷却塔、设置有主机凝汽器换热室的主机凝汽器、设置有小机凝汽器换热室的小机凝汽器、循环冷却水系统和抽真空系统，其结构特点在于：还包括小汽轮机、低压缸、主机排汽管道和小机排汽管道，所述主机凝汽器通过主机排汽管道与低压缸的排汽口连通，所述小机凝汽器通过小机排汽管道与小汽轮机的排汽口连通，所述冷却塔通过循环冷却水系统与主机凝汽器换热室和小机凝汽器换热室连接，所述主机凝汽器和小机凝汽器均与抽真空系统连接。

作为优选，本实用新型所述循环冷却水系统包括循环水供水母管道、循环泵、主机凝汽器进水管道、小机凝汽器进水管道、主机凝汽器出水管道、小机凝汽器出水管道和循环水回水母管道，所述循环水供水母管道与冷却塔的底部连通，所述主机凝汽器进水管道的一端和循环水供水母管道连通，该主机凝汽器进水管道的另一端与主机凝汽器换热室连通，所述小机凝汽器进水管道的一端和循环水供水母管道连通，该小机凝汽器进水管道的另一端与小机凝汽器换热室连通，所述主机凝汽器出水管道的一端和主机凝汽器换热室连通，该主机凝汽器出水管道的另一端和循环水回水母管道连通，所述小机凝汽器出水管道的一端和小机凝汽器换热室连通，该小机凝汽器出水管道的另一端和循环水回水母管道连通，所述循环水回水母管道与冷却塔的上部连通。

作为优选，本实用新型所述循环泵由两台以上的泵并联组成。

作为优选，本实用新型所述循环冷却水系统还包括一号阀门和流量计，所述一号阀门和流量计均设置在小机凝汽器进水管道上。

作为优选，本实用新型所述主机凝汽器进水管道和小机凝汽器进水管道为并联布置。

作为优选，本实用新型所述抽真空系统包括第一真空泵、第二真空泵、第三真空泵、第一抽气管道、第二抽气管道、第三抽气管道、二号阀门、三号阀门、四号阀门、第一主机抽气冷却器、小机抽气冷却器、第二主机抽气冷却器、五号阀门和六号阀门，所述第一真空泵和第二真空泵分别通过第一抽气管道和第二抽气管道与主机凝汽器连通，所述第三真空泵通过第三抽气管道与小机凝汽器连通，所述五号阀门、第二主机抽气冷却器和六号阀门均安装在第一抽气管道，所述二号阀门、第一主机抽气冷却器和三号阀门均安装在第二抽气管道上，所述四号阀门和小机抽气冷却器均安装在第三抽气管道上。

作为优选，本实用新型所述抽真空系统还包括疏水阀门和主机抽气冷却器疏水管道，所述第一主机抽气冷却器和第二主机抽气冷却器均通过主机抽气冷却器疏水管道和主机凝汽器连通，所述疏水阀门安装在主机抽气冷却器疏水管道上。

作为优选，本实用新型所述抽真空系统还包括小机抽气冷却器疏水管道和疏水阀门，所述小机抽气冷却器通过小机抽气冷却器疏水管道与小机凝汽器连通，所述疏水阀门安装在小机抽气冷却器疏水管道上。

作为优选，本实用新型所述抽真空系统还包括联络管道和联络阀门，所述第一抽气管道、第二抽气管道和第三抽气管道通过联络管道连接，所述联络阀门安装在联络管道上。

作为优选，本实用新型所述第一抽气管道、第二抽气管道和第三抽气管道为并联布置。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

（1）设置独立的小汽轮机凝汽器，将具有较高汽化潜热的小汽轮机排汽排入小机凝汽器，并采用单独管路循环水来冷却，与直接将小汽轮机排汽排入主机凝汽器的传统汽轮发电机组相比，本实用新型有效地减少主机凝汽器热负荷，提高机组真空度。

（2）主机循环冷却水管道和小机循环冷却水管道采用并联布置方式，通过安装在小机凝汽器进水管道上的流量计和阀门实时监测和控制小机凝汽器入口冷却水流量，合理分配进入主机和小机凝汽器的循环冷却水流量，有效地提高机组冷端综合换热效率，降低机组冷端综合端差。

（3）抽真空系统中主机抽气管道和小机抽气管道为并联布置方式，各个抽气管道互相独立，与传统的串联布置方式比较，降低了抽真空系统抽气阻力，并在抽气管道上设有抽气冷却器，将不凝结蒸汽冷凝成水后引入凝汽器热井中，进一步提高真空泵抽气能力。

附图说明

图1是本实用新型实施例中基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中循环冷却水系统的结构示意图。

图3是本实用新型实施例中抽真空系统的结构示意图。

图中：1、冷却塔，2、小汽轮机，3、低压缸，4、主机排汽管道，5、小机排汽管道，6、主机凝汽器，7、小机凝汽器，21、循环水供水母管道，22、循环泵，23、主机凝汽器进水管道，24、小机凝汽器进水管道，25、一号阀门，26、流量计，27、主机凝汽器换热室，28、主机凝汽器出水管道，29、小机凝汽器出水管道，30、小机凝汽器换热室，31、循环水回水母管道，51、第一真空泵，52、第二真空泵，53、第三真空泵，54、第一抽气管道，55、第二抽气管道，56、主机抽气冷却器疏水管道，57、联络管道，58、第三抽气管道，59、小机抽气冷却器疏水管道，60、二号阀门，61、三号阀门，62、疏水阀门，63、联络阀门，64、四号阀门，65、疏水阀门，66、第一主机抽气冷却器，67、小机抽气冷却器、68、第二主机抽气冷却器，69、五号阀门，70、六号阀门。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图3，本实施例中基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统包括冷却塔1、设置有主机凝汽器换热室27的主机凝汽器6、设置有小机凝汽器换热室30的小机凝汽器7、循环冷却水系统和抽真空系统、小汽轮机2、低压缸3、主机排汽管道4和小机排汽管道5，主机凝汽器6通过主机排汽管道4与低压缸3的排汽口连通，小机凝汽器7通过小机排汽管道5与小汽轮机2的排汽口连通，冷却塔1通过循环冷却水系统与主机凝汽器换热室27和小机凝汽器换热室30连接，主机凝汽器6和小机凝汽器7均与抽真空系统连接。

本实施例中的循环冷却水系统包括循环水供水母管道21、循环泵22、主机凝汽器进水管道23、小机凝汽器进水管道24、一号阀门25、流量计26、主机凝汽器出水管道28、小机凝汽器出水管道29和循环水回水母管道31，循环水供水母管道21与冷却塔1的底部连通，主机凝汽器进水管道23的一端和循环水供水母管道21连通，该主机凝汽器进水管道23的另一端与主机凝汽器换热室27连通，小机凝汽器进水管道24的一端和循环水供水母管道21连通，该小机凝汽器进水管道24的另一端与小机凝汽器换热室30连通，主机凝汽器出水管道28的一端和主机凝汽器换热室27连通，该主机凝汽器出水管道28的另一端和循环水回水母管道31连通，小机凝汽器出水管道29的一端和小机凝汽器换热室30连通，该小机凝汽器出水管道29的另一端和循环水回水母管道31连通，循环水回水母管道31与冷却塔1的上部连通。

本实施例中的循环泵22由两台以上的泵并联组成。一号阀门25和流量计26均设置在小机凝汽器进水管道24上。主机凝汽器进水管道23和小机凝汽器进水管道24为并联布置。

本实施例中的抽真空系统包括第一真空泵51、第二真空泵52、第三真空泵53、第一抽气管道54、第二抽气管道55、主机抽气冷却器疏水管道56、联络管道57、第三抽气管道58、小机抽气冷却器疏水管道59、二号阀门60、三号阀门61、疏水阀门62、联络阀门63、四号阀门64、疏水阀门65、第一主机抽气冷却器66、小机抽气冷却器67、第二主机抽气冷却器68、五号阀门69和六号阀门70，第一真空泵51和第二真空泵52分别通过第一抽气管道54和第二抽气管道55与主机凝汽器6连通，第三真空泵53通过第三抽气管道58与小机凝汽器7连通，五号阀门69、第二主机抽气冷却器68和六号阀门70均安装在第一抽气管道54，二号阀门60、第一主机抽气冷却器66和三号阀门61均安装在第二抽气管道55上，四号阀门64和小机抽气冷却器67均安装在第三抽气管道58上。

本实施例中的第一主机抽气冷却器66和第二主机抽气冷却器68均通过主机抽气冷却器疏水管道56和主机凝汽器6连通，疏水阀门62安装在主机抽气冷却器疏水管道56上。小机抽气冷却器67通过小机抽气冷却器疏水管道59与小机凝汽器7连通，疏水阀门65安装在小机抽气冷却器疏水管道59上。第一抽气管道54、第二抽气管道55和第三抽气管道58通过联络管道57连接，联络阀门63安装在联络管道57上。第一抽气管道54、第二抽气管道55和第三抽气管道58为并联布置。

本实施例中的循环水供水母管道21相当于设有两个分支管道，即分别为主机凝汽器进水管道23和小机凝汽器进水管道24。主机凝汽器换热室27和小机凝汽器换热室30分别与最终汇集到循环水回水母管道31的主机凝汽器出水管道28和小机凝汽器出水管道29连通。

本实施例中基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统在运行过程中，低压缸3排汽进入主机凝汽器6，小汽轮机2排汽进入小机凝汽器7，经过冷却塔1冷却后的循环水在循环泵22推动下流经主机凝汽器进水管道23和小机凝汽器进水管道24后分别进入主机凝汽器换热室27和小机凝汽器换热室30，循环水在换热室中与排汽热交换，将蒸汽冷凝成水，循环水在主机凝汽器6和小机凝汽器7中完成换热后，进入主机凝汽器出水管道28和小机凝汽器出水管道29，最终汇集到循环水回水母管道31，进入冷却塔1中冷却，完成一个热力循环，为了保证整个循环冷却水系统综合换热效率达最佳状态，在小机凝汽器进水管道24上设有阀门25和流量计26，通过阀门25和流量计26实时监测和调节小机凝汽器7进口循环水流量，合理分配进入主机凝汽器6和小机凝汽器7的循环冷却水流量。为提高凝汽器真空度，维持凝汽器一定负压，需将空气和未凝结的蒸汽抽出，抽真空系统运行时，同时启动第二真空泵52和第三真空泵53，开启联络阀门63，第一真空泵51为备用设备，主机凝汽器6中的空气和未凝结蒸汽在第二真空泵52作用下，进入第二抽气管道55，未凝结蒸汽经过主机抽气冷却器66后冷凝成水，通过主机抽气冷却器疏水管道56进入主机凝汽器6的热井，类似地，小机凝汽器7中的空气和未凝结蒸汽在第三真空泵53作用下，进入第三抽气管道58，未凝结蒸汽经过小机抽气冷却器67后冷凝成水，通过小机抽气冷却器疏水管道59进入小机凝汽器7的热井，各个抽气管道采用并联布置，相互独立，减少抽真空系统抽气阻力，合理分配主机和小机凝汽器的抽气量，提高抽真空系统抽气能力。

本实施例中基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统通过设置独立的小机凝汽器7，采用并联布置方式的循环冷却水系统和抽真空系统，有效的降低主机凝汽器6的热负荷，提高机组冷端综合换热效率，降低机组背压，提高机组经济性，具有结构设计简单，运行成本低等特点。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统，包括冷却塔（1）、设置有主机凝汽器换热室（27）的主机凝汽器（6）、设置有小机凝汽器换热室（30）的小机凝汽器（7）、循环冷却水系统和抽真空系统，其特征在于：还包括小汽轮机（2）、低压缸（3）、主机排汽管道（4）和小机排汽管道（5），所述主机凝汽器（6）通过主机排汽管道（4）与低压缸（3）的排汽口连通，所述小机凝汽器（7）通过小机排汽管道（5）与小汽轮机（2）的排汽口连通，所述冷却塔（1）通过循环冷却水系统与主机凝汽器换热室（27）和小机凝汽器换热室（30）连接，所述主机凝汽器（6）和小机凝汽器（7）均与抽真空系统连接。

2.根据权利要求1所述的基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统，其特征在于：所述循环冷却水系统包括循环水供水母管道（21）、循环泵（22）、主机凝汽器进水管道（23）、小机凝汽器进水管道（24）、主机凝汽器出水管道（28）、小机凝汽器出水管道（29）和循环水回水母管道（31），所述循环水供水母管道（21）与冷却塔（1）的底部连通，所述主机凝汽器进水管道（23）的一端和循环水供水母管道（21）连通，该主机凝汽器进水管道（23）的另一端与主机凝汽器换热室（27）连通，所述小机凝汽器进水管道（24）的一端和循环水供水母管道（21）连通，该小机凝汽器进水管道（24）的另一端与小机凝汽器换热室（30）连通，所述主机凝汽器出水管道（28）的一端和主机凝汽器换热室（27）连通，该主机凝汽器出水管道（28）的另一端和循环水回水母管道（31）连通，所述小机凝汽器出水管道（29）的一端和小机凝汽器换热室（30）连通，该小机凝汽器出水管道（29）的另一端和循环水回水母管道（31）连通，所述循环水回水母管道（31）与冷却塔（1）的上部连通。

3.根据权利要求2所述的基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统，其特征在于：所述循环泵（22）由两台以上的泵并联组成。

4.根据权利要求2所述的基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统，其特征在于：所述循环冷却水系统还包括一号阀门（25）和流量计（26），所述一号阀门（25）和流量计（26）均设置在小机凝汽器进水管道（24）上。

5.根据权利要求2所述的基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统，其特征在于：所述主机凝汽器进水管道（23）和小机凝汽器进水管道（24）为并联布置。

6.根据权利要求1所述的基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统，其特征在于：所述抽真空系统包括第一真空泵（51）、第二真空泵（52）、第三真空泵（53）、第一抽气管道（54）、第二抽气管道（55）、第三抽气管道（58）、二号阀门（60）、三号阀门（61）、四号阀门（64）、第一主机抽气冷却器（66）、小机抽气冷却器（67）、第二主机抽气冷却器（68）、五号阀门（69）和六号阀门（70），所述第一真空泵（51）和第二真空泵（52）分别通过第一抽气管道（54）和第二抽气管道（55）与主机凝汽器（6）连通，所述第三真空泵（53）通过第三抽气管道（58）与小机凝汽器（7）连通，所述五号阀门（69）、第二主机抽气冷却器（68）和六号阀门（70）均安装在第一抽气管道（54），所述二号阀门（60）、第一主机抽气冷却器（66）和三号阀门（61）均安装在第二抽气管道（55）上，所述四号阀门（64）和小机抽气冷却器（67）均安装在第三抽气管道（58）上。

7.根据权利要求6所述的基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统，其特征在于：所述抽真空系统还包括疏水阀门（62）和主机抽气冷却器疏水管道（56），所述第一主机抽气冷却器（66）和第二主机抽气冷却器（68）均通过主机抽气冷却器疏水管道（56）和主机凝汽器（6）连通，所述疏水阀门（62）安装在主机抽气冷却器疏水管道（56）上。

8.根据权利要求6所述的基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统，其特征在于：所述抽真空系统还包括小机抽气冷却器疏水管道（59）和疏水阀门（65），所述小机抽气冷却器（67）通过小机抽气冷却器疏水管道（59）与小机凝汽器（7）连通，所述疏水阀门（65）安装在小机抽气冷却器疏水管道（59）上。

9.根据权利要求6所述的基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统，其特征在于：所述抽真空系统还包括联络管道（57）和联络阀门（63），所述第一抽气管道（54）、第二抽气管道（55）和第三抽气管道（58）通过联络管道（57）连接，所述联络阀门（63）安装在联络管道（57）上。

10.根据权利要求6所述的基于并联布置的电厂凝汽式机组冷端系统，其特征在于：所述第一抽气管道（54）、第二抽气管道（55）和第三抽气管道（58）为并联布置。