CN212359875U - 带空气冷却的蒸汽轮机组系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带空气冷却的蒸汽轮机组系统，包括抽凝式汽轮机组、无凝汽器背压式汽轮机组、第一燃机空气冷却系统及第二燃机空气冷却系统；所述抽凝式汽轮机组具有凝汽器，所述第一燃机空气冷却系统具有第一冷却水出口，所述第一冷却水出口通过阀门与所述凝汽器连接，所述第二燃机空气冷却系统具有第二冷却水出口，所述第二冷却水出口通过阀门与所述凝汽器连接。本实用新型既能满足节能环保要求，又可对燃机空气冷却的冷却水进行回收循环利用。

Description

带空气冷却的蒸汽轮机组系统

技术领域

本实用新型涉及一种燃气-蒸汽联合循环热电联产机组，尤其涉及一种对热电厂无凝汽器汽轮机的燃机燃气加热的工质进行回收的蒸汽轮机旁路系统。

背景技术

常规9F级燃气-蒸汽联合循环热电联产机组，采用抽凝式汽轮机，即采用汽轮机级间抽蒸汽或再热管道中间抽蒸汽，汽轮机均带有凝汽器。每套汽机高压、中压和低压旁路系统，具有机组启动时回收余热锅炉剩余蒸汽、在启动期间以减少启动时间和汽机的热应力、满足100％余热锅炉最大出力容量的旁路系统的功能。随着供热工艺蒸汽参数(非采暖)及供蒸汽量的不断提高，常规带凝汽器的汽轮机无法满足工艺高参数(1.0-1.7MPa，200℃-260℃)大流量(单台机组300t/h-480t/h)的要求。采用背压汽轮机旁路系统可以满足上述的要求，然而，背压汽轮机没有凝汽器，在启停机时，机炉难于协调，背压汽轮机会使大量工质/蒸汽外排，造成浪费，并产生噪声。另外，在对燃机内的转子及叶片进行冷却时，其所使用的燃机空气冷却系统的冷却水在冷却完后只能直接外排，无法回收，不符合节能环保的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种既能满足节能环保要求，又可对燃机空气冷却的冷却水进行回收的带空气冷却的蒸汽轮机组系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供的带空气冷却的蒸汽轮机组系统包括抽凝式汽轮机组、无凝汽器背压式汽轮机组、第一燃机空气冷却系统及第二燃机空气冷却系统；所述抽凝式汽轮机组具有凝汽器，所述第一燃机空气冷却系统具有第一冷却水出口，所述第一冷却水出口通过阀门与所述凝汽器连接，所述第二燃机空气冷却系统具有第二冷却水出口，所述第二冷却水出口通过阀门与所述凝汽器连接。

与现有技术相比，本实用新型通过将抽凝式汽轮机组与无凝汽器背压式汽轮机组相邻设置，并将所述无凝汽器背压式汽轮机组上的第二燃机空气冷却系统与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器连通，从而使得在所述第二燃机空气冷却系统内与空气进行热交换后的冷却水流向相邻的抽凝式汽轮机组的凝汽器内，同时，所述抽凝式汽轮机组上的第一燃机空气冷却系统内与空气进行热交换的冷却水又流向所述凝汽器，进而可以对从两个机组的燃机空气冷却系统流出的冷却水完全回收再利用达到节能环保的效果。

较佳地，所述第一燃机空气冷却系统具有第三冷却水出口，所述第三冷却水出口通过阀门与所述第一燃机空气冷却系统的高压汽包连接；所述第二燃机空气冷却系统具有第四冷却水出口，所述第四冷却水出口通过阀门与所述高压汽包连接。

较佳地，所述第二燃机空气冷却系统具有第五冷却水出口，所述第五冷却水出口通过阀门与所述无凝汽器背压式汽轮机组的定排扩容器连通。

较佳地，所述抽凝式汽轮机组还具有蒸汽旁路及与其连接的抽凝机余热锅炉，所述抽凝式汽轮机组的蒸汽旁路与所述凝汽器连通；所述无凝汽器背压式汽轮机组还具有蒸汽旁路及与其连接的背压机余热锅炉，所述无凝汽器背压式汽轮机组的蒸汽旁路与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器连通。

具体地，所述无凝汽器背压式汽轮机组的蒸汽旁路包括与所述背压机余热锅炉连通的背压机高压旁路，所述背压机高压旁路与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器连通。

具体地，所述无凝汽器背压式汽轮机组还具有轴封凝结水排出旁路，所述轴封凝结水排出旁路与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器及所述背压机余热锅炉的真空式除氧器连接。

具体地，所述无凝汽器背压式汽轮机组的蒸汽旁路包括与所述背压机余热锅炉连通的背压机低压旁路，所述背压机低压旁路与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器连通。

较佳地，所述无凝汽器背压式汽轮机组还具有高中压缸及排汽旁路，所述高中压缸的输入端与所述背压机余热锅炉连通，输出端与所述排汽旁路连通，所述排汽旁路与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器连通。

较佳地，所述抽凝式汽轮机组的蒸汽旁路包括分别与所述抽凝机余热锅炉连通的抽凝机高压旁路、抽凝机中压旁路及抽凝机低压旁路，所述抽凝机高压旁路与所述抽凝机余热锅炉的回收端连接，所述抽凝机中压旁路及抽凝机低压旁路分别与所述凝汽器连通。

具体地，所述抽凝式汽轮机组还具有高压缸、中压缸及低压缸；所述高压缸的输入端与所述抽凝机余热锅炉的输出端连通，所述高压缸的输出端与所述抽凝机余热锅炉的回收端连通；所述中压缸的输入端与所述抽凝机余热锅炉的输出端连通，所述中压缸的输出端与所述低压缸的输入端连通，所述低压缸的输入端还与所述抽凝机余热锅炉的输出端连通，所述低压缸的输出端与所述凝汽器连通。

附图说明

图1是本实用新型带空气冷却的蒸汽轮机组系统的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1所示，本实用新型带空气冷却的蒸汽轮机组系统100包括抽凝式汽轮机组1、无凝汽器背压式汽轮机组2、第一燃机空气冷却系统3及第二燃机空气冷却系统4；所述抽凝式汽轮机组1及无凝汽器背压式汽轮机组2相邻地设置。所述第一燃机空气冷却系统3设置于所述抽凝式汽轮机组1，所述第二燃机空气冷却系统4设置于所述无凝汽器背压式汽轮机组2。所述抽凝式汽轮机组1具有凝汽器11，所述第一燃机空气冷却系统3具有第一冷却水出口3a及第三冷却水出口3b，所述第二燃机空气冷却系统4具有第二冷却水出口4a、第四冷却水出口4b及第五冷却水出口4c；所述第一燃机空气冷却系统3的第一冷却水出口3a通过阀门与所述凝汽器11连接，所述第三冷却水出口3b通过阀门与所述第一燃机空气冷却系统3的高压汽包3c连接；所述第二冷却水出口4a通过阀门与所述凝汽器11连接，所述第四冷却水出口4b通过阀门与所述第二燃机空气冷却系统4的高压汽包4d连接。所述第五冷却水出口4c通过阀门与所述无凝汽器背压式汽轮机组2的定排扩容器2a连通。

所述第一燃机空气冷却系统3内具有第一热交器31，空气流经第一热交换器31，同时冷却水通过高压水泵32抽入到第一热交器31，在第一热交换器31内，冷却水与空气热交换对空气进行冷却形成冷却空气，这些冷却的空气被用于冷却所述抽凝式汽轮机组1的燃机内部的转子及叶片，而冷却水则通过第一冷却水出口3a流向凝汽器11。同理，所述第二燃机空气冷却系统4内具有第二热交器41，高压水泵42抽出的冷却水与空气热交换对空气进行冷却形成冷却空气，这些冷却的空气被用于冷却无凝汽器背压式汽轮机组2的燃机内部的转子及叶片，而冷却水则通过第二冷却水出口4a流向所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11。

更具体地，如下：所述抽凝式汽轮机组1还具有蒸汽旁路、抽凝机余热锅炉12、高压缸13、中压缸14及低压缸15，所述抽凝式汽轮机组1的蒸汽旁路与所述凝汽器11连通；具体地，所述抽凝式汽轮机组1的蒸汽旁路包括分别与所述抽凝机余热锅炉12连通的抽凝机高压旁路17、抽凝机中压旁路18及抽凝机低压旁路16；所述抽凝机高压旁路17通过减温减压装置19后与所述抽凝机余热锅炉12的回收端连接，所述抽凝机中压旁路18及抽凝机低压旁路16分别通过减温减压装置19后与所述凝汽器11连通。所述高压缸13的输入端与所述抽凝机余热锅炉12的输出端连通，所述高压缸13的输出端与所述抽凝机余热锅炉12的回收端连通；所述中压缸14的输入端与所述抽凝机余热锅炉12的输出端连通，所述中压缸14的输出端与所述低压缸15的输入端连通，所述低压缸15的输入端还与所述抽凝机余热锅炉12的输出端连通，所述低压缸15的输出端与所述凝汽器11连通。

所述无凝汽器背压式汽轮机组2还具有蒸汽旁路、背压机余热锅炉21、高中压缸22、排汽旁路23、轴封凝结水排出旁路24。所述无凝汽器背压式汽轮机组2的蒸汽旁路与所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11连通。所述无凝汽器背压式汽轮机组2的蒸汽旁路包括与所述背压机余热锅炉21连通的背压机高压旁路25及背压机低压旁路26、所述背压机高压旁路25通过减温减压装置30与所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11连通。所述高中压缸22的输入端与所述背压机余热锅炉21连通，输出端与所述排汽旁路23连通，所述排汽旁路23与所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11连通。所述高中压缸22的输出端还连接有向供热装置29供热的供热管路27。所述背压机低压旁路26通过减温减压装置30与所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11连通，所述背压机低压旁路26还连接有向供热装置29供热的供热管路28。所述轴封凝结水排出旁路24与所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11及所述背压机余热锅炉21的真空式除氧器21a连接，当所述抽凝式汽轮机组1未开时，所述轴封凝结水排出旁路24与所述背压机余热锅炉21的真空式除氧器21a连通以将轴封凝结水排到真空式除氧器21a。

对于所述第一燃机空气冷却系统3的冷却水回收，在所述抽凝式汽轮机组1启动阶段通过第一冷却水出口3a直接排到所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11内，在所述抽凝式汽轮机组1正常运行阶段则通过第三冷却水出口3b回流到所述第一燃机空气冷却系统3的高压汽包3c内。

对于所述第二燃机空气冷却系统4的冷却水回收，在所述抽凝式汽轮机组1正常运行时，在无凝汽器背压式汽轮机组2启动阶段通过第二冷却水出口2a直接排到所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11内，在无凝汽器背压式汽轮机组2正常运行阶段则通过第四冷却水出口2b回流到所述第二燃机空气冷却系统4的高压汽包4d内。在所述抽凝式汽轮机组1停运时，在无凝汽器背压式汽轮机组2启动阶段通过第五冷却水出口4c直接排到所述无凝汽器背压式汽轮机组2的定排扩容器2a内；在无凝汽器背压式汽轮机组2正常运行阶段则通过第四冷却水出口2b回流到所述第二燃机空气冷却系统4的高压汽包4d内。

另外，为了使所述抽凝式汽轮机组1及无凝汽器背压式汽轮机组2能正常运行，所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11的容量需要合理设计；例如，以无凝汽器背压式汽轮机组2按照排汽参数达到供热要求(1.2MPa，240℃)去考虑，蒸汽旁路容量约30％，凝汽器11的容量需按如下设计：按照夏季凝汽器11设计水温40.71℃，所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11背压不超过报警值(约19.7kPa.a)，核算凝汽器11需增加循环水流量约4500t/h，此时凝汽器11循环水温升13.41℃，出水温度约54.12℃，所述抽凝式汽轮机组1凝汽器11面积需增加约1100㎡。如果循环水温升要做到不超过10℃，循环水流量将增加约16000t/h，凝汽器11面积增加约2200㎡。最后，所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11容量设计为所述抽凝式汽轮机组100％高压、100％中压、100％低压，及无凝汽器背压式汽轮机组为30％高压、30％中压(或低压)、30％排汽旁路23。这样所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11正常运行时能满足本机的蒸汽凝结需要，又能满足所述无凝汽器背压式汽轮机组2在启、停时高中低压及排汽旁路23来蒸汽凝结需要，避免所述无凝汽器背压式汽轮机组2在启、停时启动过程中汽水损失。

与现有技术相比，本实用新型通过将抽凝式汽轮机组1与无凝汽器背压式汽轮机组2相邻设置，并将所述无凝汽器背压式汽轮机组2上的第二燃机空气冷却系统4与所述抽凝式汽轮机组1的凝汽器11连通，从而使得在所述第二燃机空气冷却系统4内与空气进行热交换后的冷却水流向相邻的抽凝式汽轮机组1的凝汽器11内，同时，所述抽凝式汽轮机组1上的第一空气冷却系统3内与空气进行热交换的冷却水又流向所述凝汽器11，进而既可以对从两个机组的燃机空气冷却系统流出的冷却水完全回收再利用，达到节能环保的效果。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种带空气冷却的蒸汽轮机组系统，其特征在于：包括抽凝式汽轮机组、无凝汽器背压式汽轮机组、第一燃机空气冷却系统及第二燃机空气冷却系统；所述抽凝式汽轮机组具有凝汽器，所述第一燃机空气冷却系统具有第一冷却水出口，所述第一冷却水出口通过阀门与所述凝汽器连接，所述第二燃机空气冷却系统具有第二冷却水出口，所述第二冷却水出口通过阀门与所述凝汽器连接。

2.如权利要求1所述的带空气冷却的蒸汽轮机组系统，其特征在于：所述第一燃机空气冷却系统具有第三冷却水出口，所述第三冷却水出口通过阀门与所述第一燃机空气冷却系统的高压汽包连接；所述第二燃机空气冷却系统具有第四冷却水出口，所述第四冷却水出口通过阀门与所述第二燃机空气冷却系统的高压汽包连接。

3.如权利要求2所述的带空气冷却的蒸汽轮机组系统，其特征在于：所述第二燃机空气冷却系统具有第五冷却水出口，所述第五冷却水出口通过阀门与所述无凝汽器背压式汽轮机组的定排扩容器连通。

4.如权利要求1所述的带空气冷却的蒸汽轮机组系统，其特征在于：所述抽凝式汽轮机组还具有蒸汽旁路及与其连接的抽凝机余热锅炉，所述抽凝式汽轮机组的蒸汽旁路与所述凝汽器连通；所述无凝汽器背压式汽轮机组还具有蒸汽旁路及与其连接的背压机余热锅炉，所述无凝汽器背压式汽轮机组的蒸汽旁路与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器连通。

5.如权利要求4所述的带空气冷却的蒸汽轮机组系统，其特征在于：所述无凝汽器背压式汽轮机组的蒸汽旁路包括与所述背压机余热锅炉连通的背压机高压旁路，所述背压机高压旁路与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器连通。

6.如权利要求5所述的带空气冷却的蒸汽轮机组系统，其特征在于：所述无凝汽器背压式汽轮机组还具有轴封凝结水排出旁路，所述轴封凝结水排出旁路与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器及所述背压机余热锅炉的真空式除氧器连通。

7.如权利要求5所述的带空气冷却的蒸汽轮机组系统，其特征在于：所述无凝汽器背压式汽轮机组的蒸汽旁路包括与所述背压机余热锅炉连通的背压机低压旁路，所述背压机低压旁路与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器连通。

8.如权利要求4所述的带空气冷却的蒸汽轮机组系统，其特征在于：所述无凝汽器背压式汽轮机组还具有高中压缸及排汽旁路，所述高中压缸的输入端与所述背压机余热锅炉连通，输出端与所述排汽旁路连通，所述排汽旁路与所述抽凝式汽轮机组的凝汽器连通。

9.如权利要求4所述的带空气冷却的蒸汽轮机组系统，其特征在于：所述抽凝式汽轮机组的蒸汽旁路包括分别与所述抽凝机余热锅炉连通的抽凝机高压旁路、抽凝机中压旁路及抽凝机低压旁路，所述抽凝机高压旁路与所述抽凝机余热锅炉的回收端连接，所述抽凝机中压旁路及抽凝机低压旁路分别与所述凝汽器连通。

10.如权利要求9所述的带空气冷却的蒸汽轮机组系统，其特征在于：所述抽凝式汽轮机组还具有高压缸、中压缸及低压缸；所述高压缸的输入端与所述抽凝机余热锅炉的输出端连通，所述高压缸的输出端与所述抽凝机余热锅炉的回收端连通；所述中压缸的输入端与所述抽凝机余热锅炉的输出端连通，所述中压缸的输出端与所述低压缸的输入端连通，所述低压缸的输入端还与所述抽凝机余热锅炉的输出端连通，所述低压缸的输出端与所述凝汽器连通。

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