CN216974941U - 一种汽轮机组的冷却水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽轮机冷却技术领域，公开了一种汽轮机组的冷却水系统，所述系统包括：主机冷却水单元，所述主机冷却水单元中包括前池，凝汽器，冷水塔和依次循环连通所述前池，所述凝汽器和所述冷水塔的主机管路；辅机冷却水单元，所述辅机冷却水单元包括有依次循环连通所述主机管路，所述冷水塔和所述前池的辅机管路；临机冷却水单元，所述临机冷却水单元用于将所述相邻汽轮机组冷却水系统中的冷却水引入到所述汽轮机组的冷却水系统中，解决了输送冷却水的水泵耗电过高和冷却水换热利用率低，导致冷却水结冰的问题。

Description

一种汽轮机组的冷却水系统

技术领域

本实用新型涉及汽轮机冷却领域，特别是涉及一种汽轮机组的冷却水系统。

背景技术

现有火电厂循环水冷却系统，循环水量大，一般每台机组两台循环水泵，一个循环水量稍微小一些，另一个稍微大一些。冬季运行时，因为环境温度低，机组真空高，一般都改变循环水泵电机的接线方式，适当降低循环水量，以此来节约厂用电。或有第三台流量更小一些的循环泵，也可以适当降低循环水量，以此来节约厂用电。

在供暖期，即使是抽凝机组，低压缸排汽量也会大幅下降，如果改造为高背压机组，或者经过灵活改造的切缸机组，排汽量就更少了。虽然循环泵电机进行了接线方式的改变，转速降低，或者有第三台小循环泵，水量减少，但是依然浪费较多厂用电。

因为需要原有循环水系统冷却的排汽过少，甚至没有，原有循环水泵运行时，水温较低，在气温偏低时容易结冰，威胁冷却水系统的安全运行。

如果凝汽器不需要通入原有循环水，仅仅供应辅机冷却水，那么循环泵出口压力和系统管道压力大大增加，严重影响原有循环水系统运行安全。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种汽轮机组的冷却水系统，其中包括主机冷却水单元，辅机冷却水单元，临机冷却水单元，通过利用临机冷却水单元，将相邻机组的冷却水引入本机组的冷却水系统中，使多个机组共用冷却水，解决了输送冷却水的水泵耗电过高和冷却水换热利用率低，导致冷却水结冰的问题。

在本申请的一些实施例中，公开了一种汽轮机组的冷却水系统，所述汽轮机组包括主机和辅机，所述系统包括：主机冷却水单元，所述主机冷却水单元中包括前池，凝汽器，冷水塔和依次循环连通所述前池，所述凝汽器和所述冷水塔的主机管路，所述主机冷却水单元用于冷却所述主机；辅机冷却水单元，所述辅机冷却水单元包括有依次循环连通所述主机管路，所述冷水塔和所述前池的辅机管路，所述辅机冷却单元用于冷却所述辅机；临机冷却水单元，所述临机冷却水单元包括有临机冷却水阀门和连通所述汽轮机组冷却水系统和相邻汽轮机组冷却水系统的临机管路，所述临机冷却水单元用于将所述相邻汽轮机组冷却水系统中的冷却水引入到所述汽轮机组的冷却水系统中。

在本申请的一些实施例中，所述临机管路包括输入端和输出端，所述输入端与所述凝汽器入端的主机管路连通，所述输出端与所述辅机管路连通，所述临机冷却水阀门设置在所述临机冷却水由所述输入端进入到所述主机冷却水单元，由所述辅机冷却水单元流入到所述输出端。

在本申请的一些实施例中，所述辅机管路包括有第一端口，第二端口，第三端口和第四端口；所述第二端口与所述输出端连通，所述第三端口与所述凝汽器的出端的主机管路连通，所述第四端口与所述冷水塔连通；冷却水由所述第一端口进入到所述辅机管路，并分别流向所述第二端口，所述第三端口和所述第四端口。

在本申请的一些实施例中，所述第二端口上设置有第二阀门，所述第三端口上设置有第三阀门，所述第四端口上设置有第四阀门。

在本申请的一些实施例中，所述辅机管路包括第五端口，所述第五端口与所述凝汽器和所述前池之间的主机管路连通，冷却水由所述前池流向所述第五端口，所述第五端口与所述第一端口连通。

在本申请的一些实施例中，所述主机管路包括有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端和所述第二输入端分别与所述主机前池连通，所述第一输入端上设置有第一水泵，所述第二输入端上设置有第二水泵；在所述第一水泵的两侧分别设置有第一输入阀门和第二输入阀门，在所述第二水泵的两侧分别设置有第三输入阀门和第四输入阀门；其中，所述第一水泵的流量大于所述第二水泵的流量。

在本申请的一些实施例中，所述主机管路上包括有主路，第一支路，和第二支路，所述主路的一端为所述凝汽器的出端，所述主路的另一端为所述第一支路和所述第二支路，所述第一支路与所述前池连通，所述第二支路与所述冷水塔连通；其中，所述第一支路上设置有第一阀门。

在本申请的一些实施例中，其特征在于，所述凝汽器的出端上设置有出端阀门，所述凝汽器的入端上设置有入端阀门。

本实用新型实施例一种汽轮机组的冷却水系统与现有技术相比，其有益效果在于：

通过在冷却水系统中设置主机冷却水单元和辅机冷却水单元分别用于冷却主机和辅机，还设置有临机冷却水单元，临机冷却水单元通过将相邻机组的冷却水引入到恩机组的冷却水系统中，节省了输送冷却水的动力，增加了冷却水的换热量，避免了冷却水在冬季时因换热量太小导致结冰的问题；进一步的在主机管路，辅机管路和临机管路上设置阀门，通过对各个阀门的开关，实现了机组供暖期低真空和机组供暖期高背压两种运行模式下，对临机冷却水的引用，适应凝汽器不冷却和汽轮机还有少量蒸汽需要冷却的两种冷却水走向。

附图说明

图1是本实用新型实施例中汽轮机组的冷却水系统的流程图。

图中，1、前池；2、凝汽器；3、冷水塔；4、临机冷却水阀门；5、输入端；6、输出端；7、第一端口；8、第二端口；9、第三端口；10、第四端口；11、第五端口；12、第一输入端；13、第二输入端；14、第一水泵；15、第二水泵；16、第一输入阀门；17、第二输入阀门； 18、第三输入阀门；19、第四输入阀门；20、第一阀门；21、支路阀门；22、出端阀门；23、入端阀门；。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，在本申请的一些实施例中，一种汽轮机组的冷却水系统，其中包括有主机冷却水单元，辅机冷水单元和临机冷却水单元。

在本申请的一些实施例中，主机冷却水单元包括有前池1，凝汽器2和冷水塔3依次循环连通前池1，凝汽器2和冷水塔3的主机管路。

主机冷却水单元为一个循环的回路，冷却水储蓄在前池1中，由前池1通过主机管路流向到凝汽器2中，在凝汽器2中与汽轮机的蒸汽进行换热，换热完成后，蒸汽被降温，冷却水升温，升温后的冷却水由凝汽器2中通过主机管路流向冷水塔3，在冷水塔3中，升温后的冷却水再降温，降温完成后回到前池1中，实现了主机冷却水单元的一个循环。

在本申请的一些实施例中，主机管路包括有第一输入端12和第二输入端13，第一输入端12和第二输入端13属于并联，其分别与前池 1连通，再第一输入端12上设置有第一水泵14和第二水泵15，第一水泵14和第二水泵15的通过流量不同，根据主机冷却水单元的冷却需求量，可以选择开其中一个水泵。

另外，为了控制第一输入端12和第二输入端13的开闭，并做好临机故障的事预警，在所述第一水泵14的两侧分别设置由第一输入阀门16和第二输入阀门17，在所述第二水泵15的两侧分别设置由第三输入阀门18和第四输入阀门19。

在本申请的一个具体实施例中，第一水泵14的流量大于第二水泵 15的流量，凝汽器2在四季中不同温度的环境中的换热需求不同，如夏季时，换热需要求高即可选择开启第一水泵14，在冬季时，换热需求低即可选择开启第二水泵15，可以达到节约用电的效果。

在本申请的一些实施例中，主机管路上还设置有出端阀门22和入端阀门23。

凝汽器2包括有入端和出端，入端和出端分别为冷却水进入凝汽器2的端口和冷却水流出凝汽器2的端口，其中入端为前池1与凝汽器2之间的主机管路与凝汽器2的连通处；出端为凝汽器2与冷水塔3 之间的主机管路与凝汽器2的连通处，出端阀门22即设置在出端，入端阀门23即设置在入端；出端阀门22和入端阀门23控制出端和入端的开启和关闭。

在本申请的一些实施例中，主机管路还包括主路，第一之路和第二支路，其中主路是与凝汽器2出端连通的一段管路，主路的一段与凝汽器2的出端连通，另一端分叉为第一之路和第二支路，第一支路直接与前池1连通，在第一支路流过的冷却水在循环的过程中不经过冷水塔3，第二支路与冷水塔3连通，在第二支路流过的冷却水会进入到冷水塔3中进行降温。

进一步的，在第一支路上设置有第一阀门20，第二支路上设置有支路阀门21，分别用于第一支路和第二支路的开启和关闭。

在本申请的一些实施例中，辅机冷却水单元包括有依次循环连通主机管路，冷水塔3和前池1的辅机管路。

辅机管路依次通过前池1，辅机和冷水塔3实现辅机冷却水的循环回路，其中辅机冷却水包括有空冷器、冷油器、开式水、射水箱补水等机组用水设备，以上设备为辅机单元。

在本申请的一些实施例中，辅机冷却水单元包括有第一端口7，第二端口8，第三端口9，第四端口10和第五端口11，其中冷却水由辅机单元通过第一端口7流入到本冷却水系统中流向第二端口8，第三端口9和第四端口10。

第二端口8和临机管路连通，第三端口9和凝汽器2出端的主机管路连通，第四端口10和冷水塔3连通，且第二端口8上设置有第二阀门，第三端口9上设置有第三阀门，第四端口10上设置有第四阀门，分别控制以上端口的开关。

其中冷却水通过第五端口11由本冷却水系统流入到辅机单元中，第五端口11与凝汽器2和前池1之间的主机管路连通。

辅机冷却水单元的冷却水流向为：冷却水由第一端口7进入，继而流向第二端口8，第三端口9和第四端口10，其中流入第二端口8 的冷却水流向临机机组，流入第三端口9的冷却水进入到主机管路中，流入到第四端口10的冷却水进入到冷水塔3中，进入冷水塔3的冷却水和进入主机管路的冷却水与主机冷水聚集，按照主机冷却水的走向流入到前池1中，主机冷却水由前池1继续循环流入到主机管路，主机管路中的冷却水在路过第五端口11时，部分或全部冷却水由第五端口11流入辅机单元中，冷却水在辅机单元换热后再回到第一端口7，实现了一次辅机冷却水循环。

在本申请的一些实施例中，汽轮机组的冷却水系统给还包括临机冷却水单元，临机冷却水单元包括输入端5和输出端6，输入端5与凝汽器2入端处的主机管路连通，输入端5上还设置有临机冷却水阀门4，输出端6与上述第二端口8连通，相邻机组的冷却水由主机管路进入到本冷却水系统的循环中，辅机冷却水由第二端口8流入到输出端6 后，再流回相邻机组的冷却水系统，或再流入像一个相邻机组的冷却水系统中。

需要说明的是，通过在冷却水系统中增设临机冷却水单元，使多个机组共用一套冷却水，减少了电量的消耗，另外在冬季供暖时，需要冷却的排汽过少，冷却水的换热利用率低，容易发生冷却水结冰，因此冷却水多次利用，可以提高冷却水的换热利用率，大大减小了结冰发生的可能。

在本申请的一些实施例中，以上所有阀门可以为手动阀门，也可以为电动阀门，任何类型的阀门使用到本申请的冷却水系统中都属于本申请的保护范围。

在本申请的一些实施例中，具体有两实施例的使用方式。

实施例1：

机组供暖期低真空方式下运行时，所述冷却水系统中的出端阀门22和入端阀门23，支路阀门21关闭，第三阀门关闭，第四阀门关闭，第一水泵14和第二水泵15关闭，第二阀门和临机冷却水阀门4开启。

冷却水的流向为：临机冷却水由输入端5流入到主机管路中，再由主机管路流向第五端口11，由第五端口11进入到辅机单元，在辅机单元运行完成后，再由第一端口7进入到冷却水系统中，由第一端口7 流入到第二端口8，在第二端口8处流入相邻的机组。

实施例2：

机组供暖期高背压(低压缸排汽量极少或者没有)或者低压缸切缸等方式下运行时，所述冷却水系统的临机冷却水阀门4，出端阀门 22和入端阀门23开启，第二阀门和第三阀门开启，第一水泵14和第二水泵15关闭，第四阀门，第一阀门20和支路阀门21关闭。

冷却水的流向为：临机冷却水由输入端5流入到主机管路中，再由主机管路分别流向第五端口11和入端；进入入端的冷却水在凝汽器 2中进行换热，再由出端流出凝汽器2，之后一次经过第三端口9和第二端口8，流入到相邻机组的冷却水系统中；进入第五端口11的冷却水，由第五端口11进入到辅机单元，在辅机单元运行完成后，再由第一端口7进入到冷却水系统中，由第一端口7流入到第二端口8，在第二端口8处流入相邻的机组。

需要说明的是，在机组供暖期高背压(低压缸排汽量极少或者没有)或者低压缸切缸等方式下，运行时光轴时因为一小部分蒸汽要暖低压缸转子，保证该段转子温度在脆性转变温度以上，有动叶片时还需要一小部分蒸汽带走鼓风作用的热量，低压缸是有少量排汽的。

实施例3：

为了做好临机故障，临机冷却水不能正常运行的事故预想，且因为本机真空受影响，所以事故处理时间紧急。因此在实施例1或实施例2运行的同时，开启第一输入阀门16和第三输入阀门18。

当事故发生时，立即联动启动第一水泵14或第二水泵15，同时联动开启第三输入阀门18和第四输入阀门19，联动开启第一阀门20，开启第四阀门，关闭临机冷却水阀门4，第二阀门，第三阀门，恢复到一个机组的冷却水单独冷却本机组的运行方式。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种汽轮机组的冷却水系统，所述汽轮机组包括主机和辅机，其特征在于，所述系统包括：

主机冷却水单元，所述主机冷却水单元中包括前池，凝汽器，冷水塔和依次循环连通所述前池，所述凝汽器和所述冷水塔的主机管路，所述主机冷却水单元用于冷却所述主机；

辅机冷却水单元，所述辅机冷却水单元包括有依次循环连通所述主机管路，所述冷水塔和所述前池的辅机管路，所述辅机冷却单元用于冷却所述辅机；

临机冷却水单元，所述临机冷却水单元包括有临机冷却水阀门和连通所述汽轮机组冷却水系统和相邻汽轮机组冷却水系统的临机管路，所述临机冷却水单元用于将所述相邻汽轮机组冷却水系统中的冷却水引入到所述汽轮机组的冷却水系统中。

2.如权利要求1所述的冷却水系统，其特征在于，所述临机管路包括输入端和输出端，所述输入端与所述凝汽器入端处的主机管路连通，所述输出端与所述辅机管路连通，所述临机冷却水阀门设置在所述临机冷却水由所述输入端进入到所述主机冷却水单元，由所述辅机冷却水单元流入到所述输出端。

3.如权利要求2所述的冷却水系统，其特征在于，所述辅机管路包括有第一端口，第二端口，第三端口和第四端口；

所述第二端口与所述输出端连通，所述第三端口与所述凝汽器出端的主机管路连通，所述第四端口与所述冷水塔连通；

冷却水由所述第一端口进入到所述辅机管路，并分别流向所述第二端口，所述第三端口和所述第四端口。

4.如权利要求3所述的冷却水系统，其特征在于，所述第二端口上设置有第二阀门，所述第三端口上设置有第三阀门，所述第四端口上设置有第四阀门。

5.如权利要求3所述的冷却水系统，其特征在于，所述辅机管路包括第五端口，所述第五端口与所述凝汽器和所述前池之间的主机管路连通，冷却水由所述前池流向所述第五端口，所述第五端口与所述第一端口连通。

6.如权利要求1所述的冷却水系统，其特征在于，所述主机管路包括有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端和所述第二输入端分别与所述主机前池连通，所述第一输入端上设置有第一水泵，所述第二输入端上设置有第二水泵；

在所述第一水泵的两侧分别设置有第一输入阀门和第二输入阀门，在所述第二水泵的两侧分别设置有第三输入阀门和第四输入阀门；

其中，所述第一输入阀门的流量大于所述第二输入阀门的流量。

7.如权利要求3所述冷却水系统，其特征在于，所述主机管路上包括有主路，第一支路，和第二支路，所述主路的一端为所述凝汽器的出端，所述主路的另一端为所述第一支路和所述第二支路，所述第一支路与所述前池连通，所述第二支路与所述冷水塔连通；

其中，所述第一支路上设置有第一阀门，所述第二支路上设置有支路阀门。

8.如权利要求1所述的冷却水系统，其特征在于，所述凝汽器的出端上设置有出端阀门，所述凝汽器的入端上设置有入端阀门。

Images