CN207033514U - 给水泵汽轮机排汽冷凝系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发电领域，公开了一种给水泵汽轮机排汽冷凝系统，所述给水泵汽轮机排汽冷凝系统包括主汽轮发电机组、主凝汽器(2)、第一加热器(3)、第二加热器(4)、辅凝汽器(5)和给水泵汽轮机(6)；其中，主汽轮发电机组的排汽在所述主凝汽器中形成的凝结水依次进入第一加热器、辅凝汽器和第二加热器，给水泵汽轮机的排汽与来自第一加热器中的凝结水在辅凝汽器中进行混合或热交换，然后进入第二加热器；或者，主汽轮发电机组的排汽在主凝汽器中形成的部分凝结水依次进入第一加热器和第二加热器，给水泵汽轮机的排汽在辅凝汽器中与来自主凝汽器中的部分凝结水进行混合或热交换，然后进入第二加热器。该系统运行安全、可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电领域，具体涉及一种给水泵汽轮机排汽冷凝系统。
背景技术
目前大型火力发电机组的给水泵通常采用给水泵汽轮机进行驱动，为了简化系统，该给水泵汽轮机的排汽不再单独设置凝汽器，而是直接排入主汽轮发电机组的凝汽器，如图1所示，所述主汽轮发电机组1A的排汽和给水泵汽轮机6A的排汽在主凝汽器2A中形成凝结水，形成的凝结水依次进入轴封加热器3A、末级低压加热器5A和次末级低压加热器4A中进行加热。给水泵汽轮机6A的排汽压力和排汽焓值都比主汽轮机排汽焓值高，这种设计在运行时会增加主凝汽器2A的热负荷，降低主凝汽器2A的真空度，影响发电机组的运行效率。曹丽华等的研究表明，在主凝汽器2A的喉部，向下减速扩散的汽流受到给水泵汽轮机6A排汽的冲击后，流动方向改变，速度急剧下降，在靠近给水泵汽轮机6A的排汽侧形成两个局部低速区，并一直延续到喉部的出口截面；而在远离给水泵汽轮机6A排汽侧，喉部内部的流场分布几乎不受给水泵汽轮机6A排汽的影响，因此，给水泵汽轮机6A排汽不但使整个喉部流场的速度提高，而且增加了主凝汽器2A的喉部出口流场的不均匀性，使给水泵汽轮机6A的排汽侧的流场速度低于另一侧，对主凝汽器2A内部热负荷分布的影响也很大。另外，给水泵汽轮机6A排汽的存在使得主凝汽器2A喉部的能量损失系数明显增大，而主凝汽器2A的工作性能的好坏直接影响到发电厂的运行经济性和可靠性。
为了解决上述问题，高江玲等提出在给水泵汽轮机的排汽管道末端加装冷却装置的技术设想，并利用等效热降法对机组加装冷却装置前后的热经济性进行了对比分析，结果表明，在给水泵汽轮机排汽管道末端加装冷却装置可以提高主凝汽器的真空度，减少主凝汽器的热负荷；郭仲德等提出在凝结水泵与轴封加热器之间加装小型凝汽器来回收部分给水泵汽轮机的排汽热量，并以600MW机组为例分析改造后机组效率的变化，结果表明，改造后主凝汽器蒸汽负荷减少，机组做功及效率提高；也有文献提出将给水泵汽轮机排汽管排出的高温汽体在主凝汽器喉部与雾状冷却水混合，进行热交换，降低排汽温度，从而提高主凝汽器真空度。
尽管上述方法对改善系统的热力性能有一定的帮助，但受冷却水量和主机汽轮机排汽背压的限制，难以彻底消除给水泵汽轮机排汽对主凝汽器真空的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的给水泵汽轮机排汽影响主凝汽器真空的问题，提供一种给水泵汽轮机排汽冷凝系统。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其中，所述给水泵汽轮机排汽冷凝系统包括主汽轮发电机组、主凝汽器、第一加热器、第二加热器、辅凝汽器和给水泵汽轮机；
其中，所述主汽轮发电机组的排汽在所述主凝汽器中形成的凝结水依次进入第一加热器、辅凝汽器和第二加热器，所述给水泵汽轮机的排汽与来自第一加热器中的凝结水在所述辅凝汽器中进行混合或热交换，然后进入所述第二加热器；
或者，所述主汽轮发电机组的排汽在所述主凝汽器中形成的部分凝结水依次进入第一加热器和第二加热器，所述给水泵汽轮机的排汽在所述辅凝汽器中与来自所述主凝汽器中的部分凝结水进行混合或热交换，然后进入所述第二加热器。
优选地，所述辅凝汽器为表面式辅凝汽器或者混合式辅凝汽器。
优选地，所述辅凝汽器为混合式辅凝汽器，所述混合式辅凝汽器与所述第二加热器之间设置有第二凝结水泵。
优选地，所述辅凝汽器为表面式辅凝汽器，所述混合式辅凝汽器的旁路设置有辅凝汽器疏水泵。
优选地，所述主凝汽器与所述第一加热器之间设置有第一凝结水泵。
优选地，所述主汽轮发电机组包括主汽轮机和发电机。
优选地，所述主汽轮机包括汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸，所述汽轮机高压缸、所述汽轮机中压缸和所述汽轮机低压缸串联连通，所述汽轮机低压缸分别与所述主凝汽器和所述第二加热器连通。
优选地，所述主汽轮发电机组中设置有轴封装置，所述轴封装置与所述第一加热器连通。
优选地，所述给水泵汽轮机为高背压凝汽式汽轮机。
优选地，所述给水泵汽轮机排汽冷凝系统还包括给水泵和锅炉，所述给水泵与所述给水泵汽轮机连通，所述给水泵的入水口与第二加热器的出水口连通，所述给水泵的出水口与所述锅炉的入水口连通。
通过上述技术方案，本实用新型的具有以下优点：
(1)消除了给水泵汽轮机排汽对主凝汽器工作性能和真空度的影响，给水泵汽轮机的运行也更加灵活；
(2)给水泵汽轮机排汽余热全部被主汽轮机凝结水吸收，没有冷端损失，提高了整机的热力性能；
(3)辅助凝汽器可以代替现有技术的末级低压加热器，使热力系统更加简单，必要时还可以作为除氧器使用；
(4)在一种优选实施方式中，高背压凝汽式汽轮机可降低其排汽湿度和容积流量、减少给水泵汽轮机后轴封漏空气量，提高给水泵汽轮机的运行安全性和可靠性。
附图说明
图1是现有技术中的给水泵汽轮机排汽冷凝系统；
图2是本实用新型的辅凝汽器为混合式辅凝汽器的一种实施方式的给水泵汽轮机排汽冷凝系统；
图3是本实用新型的辅凝汽器为表面式辅凝汽器的一种实施方式的给水泵汽轮机排汽冷凝系统；
图4是本实用新型的辅凝汽器为表面式辅凝汽器的另一种实施方式的给水泵汽轮机排汽冷凝系统。
附图标记说明
11 汽轮机高压缸； 12 汽轮机中压缸；
13 汽轮机低压缸； 14 发电机；
2 主凝汽器； 3 第一加热器；
4 第二加热器； 5 辅凝汽器；
6 给水泵汽轮机； 7 第一凝结水泵；
8 第二凝结水泵； 8’ 辅凝汽器疏水泵；
9 给水泵； 1A 主汽轮发电机组
2A 主凝汽器； 3A 轴封加热器；
4A 次末级低压加热器； 5A 末级低压加热器；
6A 给水泵汽轮机； 7A 给水泵。
具体实施方式
本实用新型提供一种给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其中，如图2-4所示，所述给水泵汽轮机排汽冷凝系统包括主汽轮发电机组、主凝汽器2、第一加热器3、第二加热器4、辅凝汽器5和给水泵汽轮机6；
其中，如图2和3所示，所述主汽轮发电机组的排汽在所述主凝汽器2中形成的凝结水依次进入第一加热器3、辅凝汽器5和第二加热器4，所述给水泵汽轮机6的排汽与来自第一加热器3中的凝结水在所述辅凝汽器5中进行混合或热交换，然后进入所述第二加热器4；
或者，如图4所示，所述主汽轮发电机组的排汽在所述主凝汽器2中形成的部分凝结水依次进入第一加热器3和第二加热器4，所述给水泵汽轮机6的排汽在所述辅凝汽器5中与来自所述主凝汽器2中的部分凝结水进行混合或热交换，然后进入所述第二加热器4。
本实用新型中，所述辅凝汽器5可以为表面式辅凝汽器或者混合式辅凝汽器。所述表面式辅凝汽器是指给水泵汽轮机6的排汽和凝结水在辅凝汽器中不直接接触，而是通过热交换的方式使排汽凝结成水，排汽损失的热量用于提高凝结水的温度。所述混合式辅凝汽器是指给水泵汽轮机6的排汽和凝结水在辅凝汽器中直接接触混合，在辅凝汽器中形成凝结水混合物。
本实用新型中，优选地，所述辅凝汽器5为混合式辅凝汽器，所述混合式辅凝汽器与所述第二加热器4之间设置有第二凝结水泵8。所述第二凝结水泵8用于将混合式辅凝汽器中的形成凝结水混合物送入所述第二加热器4中。
本实用新型中，优选地，所述辅凝汽器5为表面式辅凝汽器，所述混合式辅凝汽器的旁路设置有辅凝汽器疏水泵8’。所述辅凝汽器疏水泵8’用于将给水泵汽轮机6的排汽在所述辅凝汽器5中形成的凝结水送入所述第二加热器4。
根据本实用新型的一种优选实施方式，所述主凝汽器2与所述第一加热器3之间设置有第一凝结水泵7。所述第一凝结水泵7用于将主凝汽器2中的凝结水送入下一个设备。
本实用新型中，所述主汽轮发电机组可以包括主汽轮机和发电机14。所述主汽轮机通过蒸汽为所述发电机14提供发电动力。
本实用新型中，优选情况下，所述主汽轮机包括汽轮机高压缸11、汽轮机中压缸12和汽轮机低压缸13，所述汽轮机高压缸11、所述汽轮机中压缸12和所述汽轮机低压缸13串联连通，所述汽轮机低压缸13分别与所述主凝汽器2和所述第二加热器4连通。在该优选实施方式中，汽轮机低压缸13中的一部分排汽进入所述主凝汽器2形成凝结水，另一部分排汽进入第二加热器4，用于对进入第二加热器4中的凝结水进行加热。
本实用新型中，所述主汽轮发电机组中优选设置有轴封装置，所述轴封装置与所述第一加热器3连通。在该优选实施方式中，所述第一加热器3充分利用轴封漏汽来加热凝结水。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述给水泵汽轮机6为高背压凝汽式汽轮机。此处的“高背压”指是相对于主汽轮机具有较高的背压。例如，主汽轮机的背压为4-5KPa，高背压凝汽式汽轮机的背压为50-100KPa。在该优选实施方式中，可以有效降低减少给水泵汽轮机的排汽湿度和容积流量、减少后轴封漏空气量，提高给水泵汽轮机的运行安全性和可靠性。
本实用新型中，优选情况下，所述给水泵汽轮机排汽冷凝系统还包括给水泵9和锅炉，所述给水泵9与所述给水泵汽轮机6连通，所述给水泵9的入水口与第二加热器4的出水口连通，所述给水泵9的出水口与所述锅炉的入水口连通。所述给水泵汽轮机6为所述给水泵9提供运行动力，所述给水泵9将凝结水送到锅炉，从而达到水资源的循环利用。
下面结合附图具体说明本实用新型的给水泵汽轮机排汽冷凝系统的运行过程：
图2是本实用新型的一种优选实施方式的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其中，辅凝汽器为混合式辅凝汽器，其运行过程为：汽轮机高压缸11、汽轮机中压缸12和汽轮机低压缸13为发电机14提供发电动力，汽轮机低压缸13的排汽在主凝汽器2中进行冷凝形成凝结水，该凝结水经过第一凝结水泵7增压到辅凝汽器5的工作压力后，进入第一加热器3吸收轴封漏汽余热，然后进入辅凝汽器5，与给水泵汽轮机6的排汽混合，凝结水吸热后温度升高，而给水泵汽轮机6的排汽释放潜热后形成凝结水，并与主凝结水一起经过第二凝结水泵8增压后进入第二加热器4(热量来自汽轮机低压缸13的汽体)，经过第二加热器4加热后的全部凝结水通过给水泵9进入锅炉进行水循环利用；
图3是本实用新型的一种优选实施方式的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其中，辅凝汽器为表面式辅凝汽器，其运行过程为：汽轮机高压缸11、汽轮机中压缸12和汽轮机低压缸13为发电机14提供发电动力，汽轮机低压缸13的排汽在主凝汽器2中进行冷凝形成凝结水，该凝结水经过第一凝结水泵7增压到辅凝汽器5的工作压力后，进入第一加热器3吸收轴封漏汽余热，然后进入辅凝汽器5，与给水泵汽轮机6的排汽进行热交换，凝结水吸热温度升高后进入第二加热器4(热量来自汽轮机低压缸13的汽体)，而给水泵汽轮机6的排汽释放潜热后形成凝结水，该凝结水经过辅凝汽器疏水泵8’增压后进入第二加热器4，经过第二加热器4加热后的全部凝结水通过给水泵9进入锅炉进行水循环利用；
图4是本实用新型的另一种优选实施方式的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其中，辅凝汽器为表面式辅凝汽器，其运行过程为：汽轮机高压缸11、汽轮机中压缸12和汽轮机低压缸13为发电机14提供发电动力，汽轮机低压缸13的排汽在主凝汽器2中进行冷凝形成凝结水，该凝结水经过第一凝结水泵7增压到辅凝汽器5的工作压力后，其中一部分凝结水进入第一加热器3吸收轴封漏汽余热，然后进入第二加热器4(热量来自汽轮机低压缸13的汽体)，另一部分凝结水进入辅凝汽器5，与给水泵汽轮机6的排汽进行热交换，凝结水吸热温度升高后进入第二加热器4，而给水泵汽轮机6的排汽释放潜热后形成凝结水，该凝结水经过辅凝汽器疏水泵8’增压后进入第二加热器4，经过第二加热器4加热后的全部凝结水通过给水泵9进入锅炉进行水循环利用。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其特征在于，所述给水泵汽轮机排汽冷凝系统包括主汽轮发电机组、主凝汽器(2)、第一加热器(3)、第二加热器(4)、辅凝汽器(5)和给水泵汽轮机(6)；
其中，所述主汽轮发电机组的排汽在所述主凝汽器(2)中形成的凝结水依次进入第一加热器(3)、辅凝汽器(5)和第二加热器(4)，所述给水泵汽轮机(6)的排汽与来自第一加热器(3)中的凝结水在所述辅凝汽器(5)中进行混合或热交换，然后进入所述第二加热器(4)；
或者，所述主汽轮发电机组的排汽在所述主凝汽器(2)中形成的部分凝结水依次进入第一加热器(3)和第二加热器(4)，所述给水泵汽轮机(6)的排汽在所述辅凝汽器(5)中与来自所述主凝汽器(2)中的部分凝结水进行混合或热交换，然后进入所述第二加热器(4)。
2.根据权利要求1所述的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其特征在于，所述辅凝汽器(5)为表面式辅凝汽器或者混合式辅凝汽器。
3.根据权利要求2所述的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其特征在于，所述辅凝汽器(5)为混合式辅凝汽器，所述混合式辅凝汽器与所述第二加热器(4)之间设置有第二凝结水泵(8)。
4.根据权利要求2所述的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其特征在于，所述辅凝汽器(5)为表面式辅凝汽器，所述混合式辅凝汽器的旁路设置有辅凝汽器疏水泵(8’)。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其特征在于，所述主凝汽器(2)与所述第一加热器(3)之间设置有第一凝结水泵(7)。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其特征在于，所述主汽轮发电机组包括主汽轮机和发电机(14)。
7.根据权利要求6所述的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其特征在于，所述主汽轮机包括汽轮机高压缸(11)、汽轮机中压缸(12)和汽轮机低压缸(13)，所述汽轮机高压缸(11)、所述汽轮机中压缸(12)和所述汽轮机低压缸(13)串联连通，所述汽轮机低压缸(13)分别与所述主凝汽器(2)和所述第二加热器(4)连通。
8.根据权利要求1-4中任意一项所述的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其特征在于，所述主汽轮发电机组中设置有轴封装置，所述轴封装置与所述第一加热器(3)连通。
9.根据权利要求1-4和7中任意一项所述的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其特征在于，所述给水泵汽轮机(6)为高背压凝汽式汽轮机。
10.根据权利要求1-4和7中任意一项所述的给水泵汽轮机排汽冷凝系统，其特征在于，所述给水泵汽轮机排汽冷凝系统还包括给水泵(9)和锅炉，所述给水泵(9)与所述给水泵汽轮机(6)连通，所述给水泵(9)的入水口与第二加热器(4)的出水口连通，所述给水泵(9)的出水口与所述锅炉的入水口连通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |