CN213335622U - 一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了属于燃煤电站冷端优化领域的一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统；该系统包括空冷机组冷端部分、湿冷机组冷端部分、供水管道部分、回水管道部分，通过湿冷机组凝结水与空冷机组排汽混合换热实现空湿冷机组的耦合节能，一定量的湿冷机组凝结水通过供水管道流往空冷机组排汽管道，与空冷机组排汽充分混合进行换热，等量的空冷机组凝结水通过回水管道返回湿冷机组。本实用新型通过空湿冷机组的冷端互补优化，使湿冷机组的低温凝结水可利用空冷机组的乏汽余热进行升温，减少了抽汽量，同时有效降低空冷机组背压，带来节煤效益与更高的发电效益，总体经济性显著提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃煤电站冷端优化领域，特别涉及空冷机组与湿冷机组冷端耦合系统，具体涉及一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统。
背景技术
人口的增长和城市化的快速发展伴随着大量的能源需求和废物排放；2016年的统计数据显示，我国每年的煤炭消耗量为1.876亿吨油当量，二氧化碳排放量达91.23亿吨；因此，节能减排、余热利用已经成为电厂热力系统优化工作中的重要课题。
当前的燃煤电厂发电机组大多为独立运行，但很多电厂中不同机组的建造时期有所不同，存在着同时拥有湿冷机组和空冷机组的情况；空冷机组虽节水量巨大，但空冷岛背压偏高，空冷风扇耗电量偏大，使其煤耗较同等容量的湿冷机组更大，经济性有所下降。而湿冷机组凝汽器背压更低，凝结水温度也更低，这就使得用于加热凝结水的低压抽汽量更大，同样会影响经济性；为达到更高的效益，在同时拥有空湿冷机组的电厂可以采用空湿冷机组冷端耦合的思路。
将一定量升压后的湿冷机组凝结水送往空冷机组排汽管道，使之与空冷排汽完全混合，达到湿冷机组凝结水温度升高和空冷机组背压降低的双重目的，然后将等量的凝结水送回湿冷机组，实现两台机组的水平衡；湿冷机组凝结水升温后可减少低压抽汽量，带来节煤效益与更高的发电效益。
实用新型内容
本实用新型针对同时存在湿冷机组和空冷机组的电厂独立运行时湿冷机组低压抽汽量偏大、空冷机组背压偏高、热经济性偏低的问题，提供了一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统，通过将一定量的湿冷机组凝结水送往空冷机组排汽管道进行混合换热来实现空冷机组和湿冷机组的冷端互补，用空冷机组排汽潜热来加热湿冷机组凝结水，使湿冷机组的凝结水温度提高，从而低压加热器抽汽量减少，空冷机组排汽与湿冷机组凝结水的温差得到较为有效的利用，空冷机组乏汽利用率有所提高，空冷岛背压下降，电厂经济性显著提高。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统，其包括湿冷机组冷端部分、空冷机组冷端部分、供水管道部分、回水管道部分等；主要设备包括供水管道参数调节装置、供水管道参数测量装置、回水管道参数调节装置、回水管道参数测量装置等；在湿冷机组冷端部分中，湿冷机组低压缸的排汽口与湿冷机组凝汽器连接，湿冷机组凝汽器与湿冷机组凝结水泵、湿冷机组轴封加热器依次串联；湿冷机组低压缸通过轴与湿冷机组发电机相接；在空冷机组冷端部分中，空冷机组#1低压缸和空冷机组#2低压缸的排汽口分别与空冷机组#1排汽装置和空冷机组#2排汽装置相连，空冷机组#1低压缸和空冷机组#2低压缸通过轴与空冷机组发电机相接；空冷机组#1排汽装置和空冷机组#2排汽装置的排汽口与空冷机组空冷岛连接，空冷机组空冷岛的凝结水回流至空冷机组#1排汽装置和空冷机组#2排汽装置的底部；空冷机组#1排汽装置和空冷机组#2排汽装置的凝结水出口与空冷机组凝结水泵、空冷机组精处理装置、空冷机组轴封加热器依次串联；供水管道部分的入口与湿冷机组凝结水泵的出口相连，供水管道部分的出口与空冷机组#1排汽装置和空冷机组#2排汽装置的排汽口的排汽管道连接；回水管道部分的入口与空冷机组精处理装置的出口连接，回水管道部分的出口与湿冷机组轴封加热器的进口相连。
所述的供水管道部分中，供水管道参数调节装置的进口与湿冷机组凝结水泵的出口连接，供水管道参数调节装置的出口与供水管道参数测量装置的进口相连，供水管道参数测量装置的出口与空冷机组#1排汽装置和空冷机组#2排汽装置的排汽口的排汽管道连通；供水管道参数调节装置和供水管道参数测量装置分别用于供水流量的参数调节与测量，内含电动或手动阀门与测量装置若干。
所述的回水管道部分中，回水管道参数调节装置的进口与空冷机组精处理装置的出口连接，回水管道参数调节装置的出口与回水管道参数测量装置的进口相连，回水管道参数测量装置的出口与湿冷机组轴封加热器的进口连接；回水管道参数调节装置和回水管道参数测量装置分别用于回水流量的参数调节与测量，内含电动或手动阀门与测量装置若干。
所述的供水管道参数调节装置与回水管道参数调节装置相协调，控制供水管道流量与回水管道流量匹配，并控制该空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统的并入与切除。
本实用新型具有以下优点和效果：
1)空冷机组的乏汽余热得到有效利用，冷端损失减小；
2)湿冷机组凝结水温度提高，使得低压抽汽量减小，做功增加，效率提高，煤耗降低；
3)空冷机组背压降低，发电量增加，机组热经济性和安全性提高；
4)操作简单，控制灵活，系统安全，投资相对较少。
附图说明
图1为一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统示意图。
图中：I-湿冷机组冷端部分；II-空冷机组冷端部分；III-供水管道部分；IV-回水管道部分；1-湿冷机组低压缸；2-湿冷机组发电机；3-湿冷机组凝汽器；4-湿冷机组凝结水泵；5-湿冷机组轴封加热器；6-空冷机组#1低压缸；7-空冷机组#2低压缸；8-空冷机组发电机；9-空冷机组#1排汽装置；10-空冷机组#2排汽装置；11-空冷机组空冷岛；12-空冷机组凝结水泵；13-空冷机组精处理装置；14-空冷机组轴封加热器；15-供水管道参数调节装置；16-供水管道参数测量装置；17-回水管道参数调节装置；18-回水管道参数测量装置。
具体实施方式
本实用新型提出了一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统，下面结合附图和具体实施方式对本系统工作原理做进一步说明。
图1所示为一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统的示意图。
如图1所示，一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统，该系统主要包括湿冷机组冷端部分I、空冷机组冷端部分II、供水管道部分III、回水管道部分IV等；主要设备包括供水管道参数调节装置15、供水管道参数测量装置16、回水管道参数调节装置17、回水管道参数测量装置18等；在湿冷机组冷端部分I中，湿冷机组低压缸1的排汽口与湿冷机组凝汽器3连接，湿冷机组凝汽器3与湿冷机组凝结水泵4、湿冷机组轴封加热器5依次串联；湿冷机组低压缸1通过轴与湿冷机组发电机2相接；在空冷机组冷端部分II中，空冷机组#1低压缸6和空冷机组#2低压缸7的排汽口分别与空冷机组#1排汽装置9和空冷机组#2排汽装置10相连，空冷机组#1低压缸6和空冷机组#2低压缸7通过轴与空冷机组发电机8相接；空冷机组#1排汽装置9和空冷机组#2排汽装置10的排汽口与空冷机组空冷岛11连接，空冷机组空冷岛11的凝结水回流至空冷机组#1排汽装置9和空冷机组#2排汽装置10的底部；空冷机组#1排汽装置9和空冷机组#2排汽装置10的凝结水出口与空冷机组凝结水泵12、空冷机组精处理装置13、空冷机组轴封加热器14依次串联；供水管道部分III的入口与湿冷机组凝结水泵4的出口相连，供水管道部分III的出口与空冷机组#1排汽装置9和空冷机组#2排汽装置10的排汽口的排汽管道连接；回水管道部分IV的入口与空冷机组精处理装置13的出口连接，回水管道部分IV的出口与湿冷机组轴封加热器5的进口相连。
所述的供水管道部分III中，供水管道参数调节装置15的进口与湿冷机组凝结水泵4的出口连接，供水管道参数调节装置15的出口与供水管道参数测量装置16的进口相连，供水管道参数测量装置16的出口与空冷机组#1排汽装置9和空冷机组#2排汽装置10的排汽口的排汽管道连通；供水管道参数调节装置15和供水管道参数测量装置16分别用于供水流量的参数调节与测量，内含电动或手动阀门与测量装置若干。
所述的回水管道部分IV中，回水管道参数调节装置17的进口与空冷机组精处理装置13的出口连接，回水管道参数调节装置17的出口与回水管道参数测量装置18的进口相连，回水管道参数测量装置18的出口与湿冷机组轴封加热器5的进口连接；回水管道参数调节装置17和回水管道参数测量装置18分别用于回水流量的参数调节与测量，内含电动或手动阀门与测量装置若干。
所述的供水管道参数调节装置15与回水管道参数调节装置17相协调，控制供水管道流量与回水管道流量匹配，并控制该空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统的并入与切除。
下面结合实施例对具体控制过程进行举例说明：
在湿冷机组和空冷机组正常运行时，通过操作供水管道参数调节装置和回水管道参数调节装置，可控制该空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统的并入与参数调节。在运行过程中，当湿冷机组或空冷机组的运行条件已不适合开启该耦合系统时(如凝汽设备出现故障或需要停机检修)，操作供水管道参数调节装置和回水管道参数调节装置，可控制该空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统的切除，并通过供水管道参数测量装置和回水管道参数测量装置对该系统内的凝结水进行测量和监测。
该系统将湿冷机组和空冷机组的凝汽设备进行耦合，利用空冷机组排汽和湿冷机组凝结水之间的温差，实现空冷机组排汽的余热利用。通过将一定量的湿冷机组凝结水送往空冷机组排汽管道与空冷排汽充分混合进行换热，使得湿冷机组的凝结水温度提高，减少了低压抽汽量，在燃料量保持不变时，低压蒸汽做功增加，发电量增加，热经济性提高。对于空冷机组而言，乏汽潜热得到有效利用，可有效降低空冷机组背压，经济性得以提高。该系统操作简单，控制灵活，系统安全，投资相对较少，经济效益与社会效益显著。
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。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，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 (4)
1.一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统，其特征在于，其包括湿冷机组冷端部分(I)、空冷机组冷端部分(II)、供水管道部分(III)、回水管道部分(IV)；主要设备包括供水管道参数调节装置(15)、供水管道参数测量装置(16)、回水管道参数调节装置(17)、回水管道参数测量装置(18)；在湿冷机组冷端部分(I)中，湿冷机组低压缸(1)的排汽口与湿冷机组凝汽器(3)连接，湿冷机组凝汽器(3)与湿冷机组凝结水泵(4)、湿冷机组轴封加热器(5)依次串联；湿冷机组低压缸(1)通过轴与湿冷机组发电机(2)相接；在空冷机组冷端部分(II)中，空冷机组#1低压缸(6)和空冷机组#2低压缸(7)的排汽口分别与空冷机组#1排汽装置(9)和空冷机组#2排汽装置(10)相连，空冷机组#1低压缸(6)和空冷机组#2低压缸(7)通过轴与空冷机组发电机(8)相接；空冷机组#1排汽装置(9)和空冷机组#2排汽装置(10)的排汽口与空冷机组空冷岛(11)连接，空冷机组空冷岛(11)的凝结水回流至空冷机组#1排汽装置(9)和空冷机组#2排汽装置(10)的底部；空冷机组#1排汽装置(9)和空冷机组#2排汽装置(10)的凝结水出口与空冷机组凝结水泵(12)、空冷机组精处理装置(13)、空冷机组轴封加热器(14)依次串联；供水管道部分(III)的入口与湿冷机组凝结水泵(4)的出口相连，供水管道部分(III)的出口与空冷机组#1排汽装置(9)和空冷机组#2排汽装置(10)的排汽口的排汽管道连接；回水管道部分(IV)的入口与空冷机组精处理装置(13)的出口连接，回水管道部分(IV)的出口与湿冷机组轴封加热器(5)的进口相连。
2.根据权利要求1所述的一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统，其特征在于，所述的供水管道部分(III)中，供水管道参数调节装置(15)的进口与湿冷机组凝结水泵(4)的出口连接，供水管道参数调节装置(15)的出口与供水管道参数测量装置(16)的进口相连，供水管道参数测量装置(16)的出口与空冷机组#1排汽装置(9)和空冷机组#2排汽装置(10)的排汽口的排汽管道连通；供水管道参数调节装置(15)和供水管道参数测量装置(16)分别用于供水流量的参数调节与测量，内含电动或手动阀门与测量装置若干。
3.根据权利要求1所述的一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统，其特征在于，所述的回水管道部分(IV)中，回水管道参数调节装置(17)的进口与空冷机组精处理装置(13)的出口连接，回水管道参数调节装置(17)的出口与回水管道参数测量装置(18)的进口相连，回水管道参数测量装置(18)的出口与湿冷机组轴封加热器(5)的进口连接；回水管道参数调节装置(17)和回水管道参数测量装置(18)分别用于回水流量的参数调节与测量，内含电动或手动阀门与测量装置若干。
4.根据权利要求1所述的一种空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统，其特征在于，所述的供水管道参数调节装置(15)与回水管道参数调节装置(17)相协调，控制供水管道流量与回水管道流量匹配，并控制该空湿冷发电机组凝汽设备耦合节能系统的并入与切除。
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| CN114857950A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-05 | 西安热工研究院有限公司 | 一种空、湿冷机组冷端系统耦合节能方法及控制系统 |
| CN115234313A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-25 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种提高低压缸做功能力的强制冷却系统及其工作方法 |
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