CN217380671U - 一种直接空冷机组全厂冷端提效系统 - Google Patents

Abstract

一种直接空冷机组全厂冷端提效系统，包括直接空冷岛系统、大型换热器、湿式冷却塔系统、热网系统；大型换热器系统进汽口与从两台机排汽管道分别支出的抽汽管道连通，当单机机组停机时可以实现双机互相替换。夏季运行时，大型换热器利用湿式冷却塔系统进行冷却，湿式冷却塔系统和直接空冷岛系统并联运行，可以有效降低机组运行背压，提高机组经济性。冬季运行时，大型换热器利用热网系统低温回水进行冷却，低温回水加热后通过热网循环水泵再送入热网，通过热网回收的型式避免了汽机冷端热量的浪费，降低了发电煤耗。采用双机联络的方式保证了单台机组停机期间的全厂冷端提效系统的利用率，最大限度提高全厂经济性。

Description

一种直接空冷机组全厂冷端提效系统

【技术领域】

本实用新型属于电厂领域，具体涉及一种直接空冷机组全厂冷端提效系统。

【背景技术】

在目前国内经济增长下行，社会用电总负荷率逐年降低，而且随着国家对核电和新能源的大力投入，燃煤机组今后的负荷率会降低的更多，对于有多台燃煤机组的电厂单机调停的可能性大大增加。我国北方地区因水资源紧缺，设计建设了大量的大型直接空冷机组，空冷机组能有效节约用水，但也存在不少缺点；尤其在夏季环境温度较高和负荷率较高的情况下，空冷机组收换热系数低、受环境参数影响大等特点，背压较湿冷机组高很多，降低了循环热效率，使得煤耗上升，经济性降低。长时间运行后空冷岛翅片管容易结垢，早期部分机组空冷风机设计容量偏小，对电厂经济性和夏季带负荷能力都造成很大影响。故对全厂空冷机组，如何实现全厂冷端提效成为必须面对的问题。

【发明内容】

本实用新型针对以上问题，提供一种针对可能出现的机组停运情况，能够提供全厂冷端提效的系统。

本实用新型所涉及的直接空冷机组冷端提效系统，其特征在于，该系统包括：

直接空冷岛系统：所述直接空冷岛系统和主机低压缸排汽管道连通，通过空冷器冷却低压缸排汽；

热网系统：所述热网系统通过汽轮机中间抽汽加热热网回水，供给热网用户，主要包括热网回水管道、热网加热器进水管道、热网加热器、热网循环水泵；

湿式冷却塔系统：所述湿式冷却塔系统包括原本已经关闭的小机组的冷却塔和循环水、循环水泵，目前为现有运行机组提供开式水。

大型换热器：所述大型换热器为安装表面式换热器，春、夏和秋季运行时，大型换热器先和湿式冷却塔系统串联运行然后和直接空冷岛系统并联运行，降低机组背压；冬季运行时，大型换热器和热网系统串联运行，减小排汽潜热损失，降低机组发电煤耗。

所述大型换热器系统进汽口与从两台机排汽管道分别支出的抽汽管道连通。

所述大型换热器在冬季运行时，利用热网系统低温回水进行冷却，低温回水加热后通过热网循环水泵再送入热网。

所述两台机排汽管道分别支出的抽汽管道上装设有第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和第二阀门均为电动蝶阀。

所述湿式冷却塔系统出口循环水管道和大型换热器水侧入口管道用三通连接，三通另外一头连接热网系统回水管道，三通管的上游分别装设有第三阀门和第四阀门，所述第三阀门和第四阀门均为电动蝶阀。

所述湿式冷却塔系统入口循环水管道和大型换热器水侧出口管道用三通连接，三通另外一头连接热网系统热网加热器进水管道，三通管的下游分别装设有第五阀门和第六阀门；热网系统回水管道和热网加热器进水管道中间有连通管，设有第十阀门；所述第五阀门、第六阀门和第十阀门均为电动蝶阀。

所述大型换热器的凝结水管道连通至所述主汽轮机组的排汽装置中，利用重力回流，所述大型换热器的凝结水管道出口装设有三通管分别流向两台机组，并在三通下游分别装设有第七阀门和第八阀门，所述第七阀门和第八阀门均为电动闸阀。

所述大型换热器的抽真空管道连通至所述空冷岛系统抽真空管道上，所述大型换热器的抽真空管道出口装设有三通管分别流向两台机组，并在三通下游分别装设有第十一阀门和第十二阀门，所述第十一阀门和第十二阀门均为电动闸阀。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1、春、夏和秋季运行时，大型换热器利用湿式冷却塔系统进行冷却，湿式冷却塔系统和直接空冷岛系统并联运行，可以有效降低机组运行背压，提高机组经济性。冬季运行时，大型换热器利用热网系统低温回水进行冷却，低温回水加热后通过热网循环水泵再送入热网，通过热网回收的型式避免了汽机冷端热量的浪费，降低了发电煤耗。

3、本实用新型湿式冷却塔系统是利用原关停小机组冷却塔和循环水管道进行改造，改动小、成本低，充分利用原循环水管道和循环水泵的余量，适用于小型湿冷机组关停后新上空冷机组，能有效利用原有设备提高新机组的经济性和安全性。

3、大型换热器系统进汽口与从两台机排汽管道分别支出的抽汽管道连通，当单机机组停机时可以实现双机互相替换。采用双机联络的方式保证了单台机组停机期间的全厂冷端提效系统的利用率，最大限度提高全厂经济性。

【附图说明】

图1为本实用新型用于一种直接空冷机组全厂冷端提效系统的结构示意图。

图中：1-#1机低压缸，2-#2机低压缸，3-第一阀门，4-第二阀门，5-大型换热器，6-#1机空冷岛系统，7-#2机空冷岛系统，8-第十一阀门，9-第十二阀门，10-第七阀门，11-第八阀门，12-第四阀门，13-第六阀门，14-第十阀门，15-第三阀门，16-第九阀门，17-第五阀门，18-开式水系统，19-#1机抽汽管道，20-#2机抽汽管道，21-#1机排汽管道，22-#2机排汽管道，23-冷却塔出口水管，24-冷却塔入口水管，25-大型换热器入口水管，26-大型换热器出口水管，27-#1机抽真空管道，28-#2机抽真空管道，29-#1机凝结水管道，30-#2机凝结水管道，31-热网回水管道，32-热网加热器进水管道，33-热网加热器，34-热网用户，35-湿式冷却塔系统，36-冷却塔循环水泵，37-热网循环水泵。

【具体实施方式】

下面将结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型冷却水循环系统在大型换热器5进汽口与#1机排汽管道21支出的1#机抽汽管道19连通，并在1#机抽汽管道19上设置有第一阀门3；大型换热器5进汽口与#2机排汽管道22支出的2#机抽汽管道20连通，并在2#机抽汽管道20上设置有第二阀门4。

湿式冷却塔系统是利用原关停小机组冷却塔和循环水管道，冷却塔出水口管23是从冷却塔出口往开式水系统18的管道，冷却塔入水口管24是从开式水系统18出口往冷却塔管道，现在冷却塔入水口管24上加装第九阀门16，在第九阀门前后分别加装三通管道。建设大型换热器入口水管25为第九阀门16上游管道，大型换热器入口水管25接入大型换热器5的循环水入口，大型换热器5的循环水出口接入第九阀门16下游三通阀的大型换热器出口水管26，在大型换热器入口水管25和大型换热器出口水管26上分别设置第三阀门15和第五阀门17。第一阀门3、第二阀门4、第三阀门15、第五阀门17和第九阀门16均为电动蝶阀。

大型换热器5的1#机抽真空管道27和#2机抽真空管道28分别连通至#1机空冷岛系统抽真空管道和#2机空冷岛系统抽真空管道上，在1#机抽真空管道27和#2机抽真空管道28上分别设置第十一阀门8和第十二阀门9。

大型换热器5的#1机凝结水管道29和#2机凝结水管道30分别连通至#1机主汽轮机组的排汽装置和#2机主汽轮机组的排汽装置中，在#1机凝结水管道29和#2机凝结水管道30上分别设置第七阀门10和第八阀门11。凝结水流动利用重力回流，第七阀门10、第八阀门11、第十一阀门8和第十二阀门9均为电动闸阀

春、夏、秋季运行时，大型换热器5利用湿式冷却塔系统35进行冷却，湿式冷却塔系统和直接空冷岛系统并联运行，以某电厂300MW直接空冷机组#1机为例，利用原关停135MW湿冷机组冷却塔，夏季运行时关闭第一阀门、第三阀门、第五阀门、第七阀门、第十一阀门，打开第九阀门，停运大型换热器5为工况1；直接空冷机组#1机夏季运行时打开第一阀门、第三阀门、第五阀门、第七阀门、第十一阀门，关闭第九阀门，投运大型换热器5为工况2，其中大型换热器5进汽量约为低压缸排汽量的一半。根据试验结果加理论计算对比工况1和工况2的经济性指标如下：

	单位	工况1(试验结果)	工况2(理论计算)
				#1机组负荷	MW	255	257
#1机组平均背压	kPa	23.45	15.51
				降低发电煤耗	g/kWh	/	8.82

可以看出，在#1机组夏季投运大型换热器5的情况下，该发明改造可以有效降低机组平均背压，机组背压降低直接影响发电煤耗降低了8.82g/kWh，这就提高了机组的经济性。

热网系统主要是现有固定设备系统。热网回水管道31是从热网回水接往大型换热器5入口管道，在热网回水管道31上设置有第十阀门14，在第十阀门14的下游热网回水管道31和大型换热器5水侧入口管道用三通连接，三通另外一头连接湿式冷却塔系统冷却塔出水管23；热网系统回水管道31和大型换热器5水侧入口管道用三通连接，和三通管之间装设有第四阀门12。热网加热器进水管道32是从大型换热器5接往热网加热器33入口管道，热网回水管道31和热网加热器进水管道32通过第十阀门14连接，热网加热器进水管道32和大型换热器5水侧出口管道用三通连接，三通另外一头连接湿式冷却塔系统35冷却塔入口水管24，热网加热器进水管道32和三通管之间装设有第六阀门13。第四阀门12、第六阀门13和第十阀门14均为电动蝶阀。

冬季运行时，大型换热器5利用热网系统低温回水进行冷却，低温回水加热后通过热网循环水泵37再送入热网，经大型换热器5加热过的热网水如还不能满足用户要求，则在热网加热器33中进一步加热，最后供给热网用户。以某电厂300MW直接空冷机组#1机为例，利用原热网系统，冬季运行时关闭第一阀门、第四阀门、第六阀门、第七阀门、第十一阀门，打开第十阀门，停运大型换热器5为工况3；直接空冷机组#1机冬季运行时打开第一阀门、第四阀门、第六阀门、第七阀门、第十一阀门，关闭第十阀门，投运大型换热器5为工况4，其中大型换热器5进汽量约100t/h。根据试验结果加理论计算对比工况3和工况4的经济性指标如下：

根据试验结果加理论计算对比工况3和工况4的经济性指标如下：

可以看出，在直接空冷机组#1机组冬季投运大型换热器5的情况下，该发明改造可以有效降低机组冷端损失，充分利用排汽余热，机组排汽潜热利用降低直接影响发电煤耗降低了30.25g/kWh，这就提高了机组的经济性。

当直接空冷机组#1机组停运时，上述工况2和工况4的可以通过关闭第一阀门3、第七阀门10和第十一阀门8，打开第二阀门4、第八阀门11和第十二阀门9，实现工况2和工况4的利用机组变成直接空冷机组#2机。综上所述，此系统全面利用率可达到100％，折合全年降低平均煤耗10g以上，提高机组发电竞争力。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种直接空冷机组全厂冷端提效系统，其特征在于，该系统包括：

直接空冷岛系统：所述直接空冷岛系统和主机低压缸排汽管道连通，通过空冷器冷却低压缸排汽；

热网系统：所述热网系统通过汽轮机中间抽汽加热热网回水，供给热网用户，主要包括热网回水管道、热网加热器进水管道、热网加热器、热网循环水泵；

湿式冷却塔系统：所述湿式冷却塔系统包括小机组的冷却塔和循环水、循环水泵，目前为现有运行机组提供开式水；

大型换热器：所述大型换热器为安装表面式换热器，春、夏和秋季运行时，大型换热器先和湿式冷却塔系统串联运行然后和直接空冷岛系统并联运行，降低机组背压；冬季运行时，大型换热器和热网系统串联运行，减小排汽潜热损失，降低机组发电煤耗。

2.根据权利要求1所述直接空冷机组全厂冷端提效系统，其特征在于，所述大型换热器系统进汽口与从两台机排汽管道分别支出的抽汽管道连通。

3.根据权利要求1所述直接空冷机组全厂冷端提效系统，其特征在于，所述大型换热器在冬季运行时，利用热网系统低温回水进行冷却，低温回水加热后通过热网循环水泵再送入热网。

4.根据权利要求2所述直接空冷机组全厂冷端提效系统，其特征在于，所述两台机排汽管道分别支出的抽汽管道上装设有第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和第二阀门均为电动蝶阀。

5.根据权利要求1所述直接空冷机组全厂冷端提效系统，其特征在于，所述湿式冷却塔系统出口循环水管道和大型换热器水侧入口管道用三通连接，三通另外一头连接热网系统回水管道，三通管的上游分别装设有第三阀门和第四阀门，所述第三阀门和第四阀门均为电动蝶阀。

6.根据权利要求5所述直接空冷机组全厂冷端提效系统，其特征在于，所述湿式冷却塔系统入口循环水管道和大型换热器水侧出口管道用三通连接，三通另外一头连接热网系统热网加热器进水管道，三通管的下游分别装设有第五阀门和第六阀门；热网系统回水管道和热网加热器进水管道中间有连通管，设有第十阀门；所述第五阀门、第六阀门和第十阀门均为电动蝶阀。

7.根据权利要求1所述直接空冷机组全厂冷端提效系统，其特征在于，所述大型换热器的抽真空管道连通至所述空冷岛系统抽真空管道上。

8.根据权利要求1所述直接空冷机组全厂冷端提效系统，其特征在于，所述大型换热器的凝结水管道连通至主汽轮机组的排汽装置中，利用重力回流。

9.根据权利要求1所述直接空冷机组全厂冷端提效系统，其特征在于，所述大型换热器的凝结水管道出口装设有三通管分别流向两台机组，并在三通下游分别装设有第七阀门和第八阀门，所述第七阀门和第八阀门均为电动闸阀。

10.根据权利要求1所述直接空冷机组全厂冷端提效系统，其特征在于，所述大型换热器的抽真空管道出口装设有三通管分别流向两台机组，并在三通下游分别装设有第十一阀门和第十二阀门，所述第十一阀门和第十二阀门均为电动闸阀。

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