CN207163251U - 汽轮机乏汽的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种汽轮机乏汽的冷却系统。该冷却系统包括：排汽管道，与汽轮机的乏汽出口连通，排汽管道包括水平支管；喷雾设备，设置在水平支管的内壁上，包括环形管与间隔设置在环形管上的多个喷嘴，环形管沿着水平支管的内壁设置，喷雾设备用于对进入水平支管的乏汽进行降温；储水装置，与排汽管道以及环形管分别连通，用于收集水平支管排出的水且为喷雾设备提供水源。该冷却系统，通过在排汽管道内增加内置式的喷雾设备，可以对乏汽先进行降温，缓解夏季因机组背压高而导致的负荷受限的问题；并且，喷雾设备喷出的水以及部分乏汽的冷凝水还可以回收至储水装置中再循环利用，达到节约水资源的目的；并且，该冷却系统的投资较小，成本较低。

Description

汽轮机乏汽的冷却系统

技术领域

本申请涉及冷却领域，具体而言，涉及一种汽轮机乏汽的冷却系统。

背景技术

目前，北方电厂为了达到节约水资源的目的，汽轮机的乏汽一般采用直接空冷系统(ACC)进行冷却，即：汽轮机的乏汽经过排汽管道与配汽管道进入空冷式换热器，配汽管道两端分别连接汽轮机排汽管道和空冷式换热器，蒸汽被直接送入空冷式换热器的翅片管内，蒸汽携带的热能由经过翅片表面的冷却空气带走，冷却空气是由置于换热器下方的轴流风机驱动的。

夏季，受空冷式换热器的换热面积及环境温度等因素的影响，汽轮机无法带满负荷，所以采取换热器翅片冲洗、封堵风机漏风点等措施的前提下，还增加尖峰冷却系统以达到降低汽轮机的背压(排气压力)的目的。目前，尖峰冷却系统可以是冷却单元，用于增加空冷系统的散热面积；还可以是设置在风机中的水喷雾装置。

对于冷却系统这种方案来说，投资大，且受场地限制；对于水喷雾装置这种方案来说，虽然投资较小，但是浪费除盐水，且换热器表面长期喷淋降温容易结垢，最终使换热器原有的性能劣化。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种汽轮机乏汽的冷却系统，以解决现有技术中的冷却系统无法以低成本且不浪费除盐水的方式有效降低机组的背压的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种汽轮机乏汽的冷却系统，该冷却系统包括：排汽管道，与汽轮机的乏汽出口连通，上述排汽管道包括水平支管；喷雾设备，设置在上述水平支管的内壁上，包括环形管与间隔设置在上述环形管上的多个喷嘴，上述环形管沿着上述水平支管的内壁设置，上述喷雾设备用于对进入上述水平支管的乏汽进行降温；储水装置，与上述排汽管道以及上述环形管分别连通，用于收集上述水平支管排出的水且为上述喷雾设备提供水源。

进一步地，上述喷雾设备有多个，多个上述喷雾设备沿上述水平支管的长度方向间隔地设置。

进一步地，上述储水装置包括：回水箱，与上述水平支管连通，用于收集上述水平支管排出的水；冷却器，与上述回水箱连通，用于对进入上述冷却器的水进行降温；储水罐，与上述冷却器以及上述环形管分别连通，用于收集经过上述冷却器冷却的水。

进一步地，上述排汽管道包括多个上述水平支管，上述储水装置包括多个上述回水箱，上述水平支管与上述回收箱一一对应设置。

进一步地，上述冷却器与开式水系统连通，上述开式水系统向上述冷却器提供冷却水。

进一步地，上述储水罐还与除盐水管路连通，上述除盐水管路向上述储水罐中输入除盐水。

进一步地，上述储水装置还包括：流量调节阀，设置在上述回水箱与上述冷却器之间的管路上，用于控制流入上述冷却器中的水量。

进一步地，上述冷却系统还包括：水泵，设置在上述储水装置与上述环形管之间的管路上，用于将上述储水装置中的水输送至上述环形管中。

进一步地，上述冷却系统还包括：配汽管道，与上述排汽管道连通；换热器，与上述配汽管道连通，用于对进入上述换热器的乏汽进行降温。

进一步地，上述换热器为空冷式换热器。

应用本申请的技术方案，通过在排汽管道内增加内置式的喷雾设备，可以对乏汽先进行降温，缓解夏季因机组背压高而导致的负荷受限的问题；并且，该冷却系统中，喷雾设备喷出的水以及部分乏汽的冷凝水还可以回收至储水装置中再循环利用，达到节约水资源的目的；并且，该冷却系统的投资较小，成本较低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的一种实施例的汽轮机乏汽的冷却系统；以及

图2示出了沿着图1中的A方向的局部剖面示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、水平支管；2、喷雾设备；3、回水箱；4、流量调节阀；5、冷却器；6、储水罐；7、水泵；21、环形管；22、喷嘴；01、除盐水管路。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的冷却系统无法以低成本且不浪费除盐水的方式有效降低机组的背压的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种汽轮机乏汽的冷却系统。

本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种汽轮机乏汽的冷却系统，如图1所示，该冷却系统包括排汽管道、喷雾设备2与储水装置，其中，排气管道与汽轮机的乏汽出口连通，上述排汽管道包括水平支管1；如图2所示，喷雾设备2设置在上述水平支管1的内壁上，包括环形管21与间隔设置在上述环形管21上的多个喷嘴22，上述环形管21沿着上述水平支管1的内壁设置，上述喷雾设备2用于对进入上述水平支管1的乏汽进行降温；储水装置与上述排汽管道以及上述环形管21分别连通，用于收集上述水平支管1排出的水且为上述喷雾设备2提供水源。

本申请的冷却系统中，通过在排汽管道内增加内置式的喷雾设备，可以对乏汽先进行降温，缓解夏季因机组背压高而导致的负荷受限的问题；并且，该冷却系统中，喷雾设备喷出的水以及部分乏汽的冷凝水还可以回收至储水装置中再循环利用，形成闭式循环，达到节约水资源的目的；并且，该冷却系统还可以的投资较小，成本较低。

为了达到对乏汽更好地降温，进而更好地缓解夏季机组背压高而负荷受限的问题，本申请的一种实施例中，上述喷雾设备2有多个，多个上述喷雾设备2沿上述水平支管1的长度方向间隔地设置。

本申请的另一种实施例中，如图1所示，上述储水装置包括回水箱3、冷却器5与储水罐6，回水箱3与上述水平支管1连通，用于收集上述水平支管1排出的水；冷却器5与上述回水箱3连通，用于对进入上述冷却器5的水进行降温，进而使得进入环形管的水的温度较低，从而更好地对乏汽进行降温，以更好地降低机组的背压；储水罐6与上述冷却器5以及上述环形管21分别连通，用于收集经过上述冷却器5冷却的水并且为环形管提供水源。

本申请的一种实施例中，本申请的回水箱还与发电系统相连通，即回水箱中的一部分水经过冷却后进入储水罐，进而循环使用，另一部分进入锅炉等设备提供用水。

为了更好地对乏汽降温，进而更好地缓解机组背压高的问题，本申请的一种实施例中，如图1所示，上述排汽管道包括多个水平支管1，上述储水装置包括多个回水箱3，上述水平支管1与上述回收箱一一对应设置。

为了更加方便将各个回水箱与冷却器的连通，本申请的一种实施例中，如图1所示，与各个回水箱连通的管线先与同一个管线连接，水合并在该管线中，然后由该管线再将水输送至冷却器处。

本申请的再一种实施例中，上述冷却器5与开式水系统连通，上述开式水系统向上述冷却器5提供冷却水。

为了进一步保证喷雾设备能够很好地运行，本申请的一种实施例中，如图1所示，上述储水罐6还与上述除盐水管路01连通，上述除盐水管路向上述储水罐6中输入除盐水，后续储水罐中的除盐水输送到喷雾设备的环形管中，为喷雾设备最初的运行提供水。

本申请的又一种实施例中，如图1所示，上述储水装置还包括流量调节阀4，设置在上述回水箱3与上述冷却器5之间的管路上，用于控制流入上述冷却器5中的水量，进而更好地控制水的冷却过程，保证水的较好的冷却效果，同时，该流量调节阀4还可以间接地控制进入环形管中的水的流量，进而控制喷嘴的喷水流量，从而更好地控制喷雾设备对乏汽的降温过程。

为了更高效地将上述储水装置中的水输送至上述环形管21中，本申请的一种实施例中，如图1所示，上述冷却系统还包括水泵7，设置在上述储水装置与上述环形管21之间的管路上，用于将上述储水装置中的水输送至上述环形管21中。

为了更好地控制喷嘴的喷水流量，本申请的一种实施例中，上述水泵采用变频调节。

本申请的再一种实施例中，上述冷却系统还包括配汽管道与换热器，配汽管道与上述排汽管道连通；换热器与上述配汽管道连通，用于对进入上述换热器的乏汽进行降温。通过配汽管道与换热器可以更进一步对乏汽进行降温，满足汽轮机的需求。

为了高效快捷地对乏汽进行降温并且同时保证对乏汽的降温效果，本申请的一种实施例中，上述换热器为空冷式换热器。

本申请的另一种实施例中，上述冷却系统还包括传感器与控制器等辅助设备，以实现冷却过程的远程控制。通过分配水量核算，使系统更趋完善，既能实现机组夏季背压过高、负荷受限的问题，又能达到节约用水的目的，且投资较少。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。

实施例

该冷却系统的具体的结构图为图1，且换热器为空冷器换热器，该冷却系统的工作过程如下：

机组启动阶段，可通过除盐水管路将除盐水上水至储水罐，由水泵输送至各水平支管内布置的环形管中，进而进入喷嘴中，水泵采用变频调节，以达到控制喷嘴喷水流量的目的，对汽轮机排汽进行降温，冷却水流入凝结水回水箱。

回水箱分流出来的水经过冷却器与储水罐，由水泵输送至喷嘴，喷嘴喷出水雾对乏汽进行降温，然后在回流至回收箱，形成闭式循环。

机组正常运行中，储水罐内的水来自回水箱分流出来的凝结水，通过水泵输送至喷嘴，进行循环与冷却。

在冬季，该喷雾设备退出运行。

冷却水量大小通过变频调节的水泵、监测机组背压高低以及凝汽器水位等参数的变化实现自动控制。

为了防止喷雾阶段各排汽管道内发生水阻现象，将喷嘴布置与汽流方向一致，即雾化后的水喷出方向与汽流方向一致。

该系统最终达到冷却乏汽、降低背压以及节约风机为空冷换热器提供冷空气的电耗的效果。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请的冷却系统，通过在排汽管道内增加内置式的喷雾设备，可以对乏汽先进行降温，缓解夏季因机组背压高而导致的负荷受限的问题；并且，该冷却系统中，喷雾设备喷出的水以及部分乏汽的冷凝水还可以回收至储水装置中再循环利用，达到节约水资源的目的；并且，该冷却系统的投资较小，成本较低。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽轮机乏汽的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括：

排汽管道，与汽轮机的乏汽出口连通，所述排汽管道包括水平支管(1)；

喷雾设备(2)，设置在所述水平支管(1)的内壁上，包括环形管(21)与间隔设置在所述环形管(21)上的多个喷嘴(22)，所述环形管(21)沿着所述水平支管(1)的内壁设置，所述喷雾设备(2)用于对进入所述水平支管(1)的乏汽进行降温；以及

储水装置，与所述排汽管道以及所述环形管(21)分别连通，用于收集所述水平支管(1)排出的水且为所述喷雾设备(2)提供水源。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述喷雾设备(2)有多个，多个所述喷雾设备(2)沿所述水平支管(1)的长度方向间隔地设置。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述储水装置包括：

回水箱(3)，与所述水平支管(1)连通，用于收集所述水平支管(1)排出的水；

冷却器(5)，与所述回水箱(3)连通，用于对进入所述冷却器(5)的水进行降温；

以及

储水罐(6)，与所述冷却器(5)以及所述环形管(21)分别连通，用于收集经过所述冷却器(5)冷却的水。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述排汽管道包括多个所述水平支管(1)，所述储水装置包括多个所述回水箱(3)，所述水平支管(1)与所述回水箱(3)一一对应设置。

5.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却器(5)与开式水系统连通，所述开式水系统向所述冷却器(5)提供冷却水。

6.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述储水罐(6)还与除盐水管路(01)连通，所述除盐水管路(01)向所述储水罐(6)中输入除盐水。

7.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述储水装置还包括：

流量调节阀(4)，设置在所述回水箱(3)与所述冷却器(5)之间的管路上，用于控制流入所述冷却器(5)中的水量。

8.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：

水泵(7)，设置在所述储水装置与所述环形管(21)之间的管路上，用于将所述储水装置中的水输送至所述环形管(21)中。

9.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：

配汽管道，与所述排汽管道连通；以及

换热器，与所述配汽管道连通，用于对进入所述换热器的乏汽进行降温。

10.根据权利要求9所述的冷却系统，其特征在于，所述换热器为空冷式换热器。