CN219317013U - 用于汽轮发电机组的冷却系统和汽轮发电机组系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于汽轮发电机组的冷却系统和汽轮发电机组系统，该汽轮发电机组包括汽轮机低压缸和给水泵汽轮机，该冷却系统包括：冷却塔；给水泵凝汽器，给水泵凝汽器包括第一排汽入口，第一排汽入口用于与给水泵汽轮机的排汽口相连通；和尖峰凝汽器，尖峰凝汽器包括第二排汽入口，第二排汽入口用于与汽轮机低压缸的排汽口相连通；冷却塔、给水泵凝汽器和尖峰凝汽器通过冷却液管串联形成闭合的冷却流路。本公开提供的用于汽轮发电机组的冷却系统能够降低成本，同时降低管道布置难度。

Description

用于汽轮发电机组的冷却系统和汽轮发电机组系统

技术领域

本公开涉及火力发电技术领域，具体地，涉及一种用于汽轮发电机组的冷却系统和汽轮发电机组系统。

背景技术

火电厂空冷机组在夏季高温时的运行背压较高，影响机组热耗以及带负荷能力，为了解决这一问题，可以采用增加尖峰冷却装置这一方案。相关技术中，通过在汽轮机的主排汽管道末端增加一台表面式湿冷尖峰凝汽器，这样空冷机组的部分乏汽能够通过尖峰凝汽器冷却凝结，乏汽的热量传入循环水，并由冷却塔对循环水进行降温，但是该方案不仅需要增加尖峰凝汽器，还需要增加与尖峰凝汽器对应的循环泵、冷却塔和循环冷却液管道等，成本高昂，此外新增设的循环冷却液管道会与原有的地下管网相互影响，导致循环冷却液管道铺设难度大。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种用于汽轮发电机组的冷却系统和汽轮发电机组系统，该冷却系统能够降低成本，同时降低管道布置难度。

为了实现上述目的，根据本公开第一方面的目的，提供一种用于汽轮发电机组的冷却系统，该汽轮发电机组包括汽轮机低压缸和给水泵汽轮机，该冷却系统包括：冷却塔；给水泵凝汽器，所述给水泵凝汽器包括第一排汽入口，所述第一排汽入口用于与所述给水泵汽轮机的排汽口相连通；和尖峰凝汽器，所述尖峰凝汽器包括第二排汽入口，所述第二排汽入口用于与所述汽轮机低压缸的排汽口相连通；所述冷却塔、所述给水泵凝汽器和所述尖峰凝汽器通过冷却液管串联形成闭合的冷却流路。

可选地，所述给水泵凝汽器包括第一冷却液入口，所述冷却塔包括冷却液出口，所述冷却液管包括沿冷却液流向连接在所述冷却液出口至所述第一冷却液入口之间的第一冷却液管，所述冷却系统还包括布置在所述第一冷却液管上的循环泵，所述循环泵用于将经所述冷却塔冷却后的冷却液泵送至所述给水泵凝汽器和所述尖峰凝汽器。

可选地，所述给水泵凝汽器包括第一冷却液出口，所述尖峰凝汽器包括第二冷却液入口，所述冷却液管包括连接在所述第一冷却液出口和所述第二冷却液入口之间的第二冷却液管，所述第二冷却液管上布置有进液阀，所述进液阀用于调节流入所述尖峰凝汽器的冷却液的流量。

可选地，所述尖峰凝汽器包括第二冷却液出口，所述冷却塔包括冷却液入口，所述冷却液管包括连接在所述第二冷却液出口和所述冷却液入口之间的第三冷却液管，所述第三冷却液管上布置有止回阀，所述止回阀用于调节从所述尖峰凝汽器流出的冷却液的流量。

可选地，所述冷却系统还包括调节阀和连通管，所述调节阀通过所述连通管与所述尖峰凝汽器并联，所述调节阀用于调节流经所述连通管的冷却液的流量。

可选地，所述连通管的两端分别连接于所述进液阀的上游端和所述止回阀的下游端。

可选地，所述冷却系统还包括辅机冷却装置，所述辅机冷却装置通过所述冷却液管与所述冷却塔和所述尖峰凝汽器连通。

可选地，所述冷却液管包括第四冷却液管，所述辅机冷却装置通过所述第四冷却液管连接在所述第一冷却液入口的上游和所述第一冷却液出口的下游以与所述给水泵凝汽器并联布置。

根据本公开第二方面的目的，提供一种汽轮发电机组系统，包括汽轮发电机组和上述用于汽轮发电机组的冷却系统，所述汽轮发电机组包括汽轮机低压缸和给水泵汽轮机，所述第一排汽入口与所述给水泵汽轮机的排汽口相连通，所述第二排汽入口与所述汽轮机低压缸的排汽口相连通。

可选地，所述汽轮发电机组还包括相连通的汽轮机高压缸和汽轮机中压缸，所述汽轮机中压缸通过第一排汽管和第二排汽管分别与所述给水泵汽轮机和所述汽轮机低压缸连通，所述给水泵汽轮机和所述汽轮机低压缸分别通过第三排汽管和第四排汽管与所述给水泵凝汽器和所述尖峰凝汽器连通。

通过上述技术方案，本公开提供的用于汽轮发电机组的冷却系统能够将尖峰凝汽器与给水泵凝汽器串联起来，这样尖峰凝汽器可以和给水泵凝汽器共用一个冷却塔，不必专门为尖峰凝汽器设置冷却塔，能够免去一个冷却塔的布置以降低成本。经冷却塔冷却后的低温冷却液，会先经过给水泵凝汽器对给水泵汽轮机的乏汽进行降温，再经过尖峰凝汽器对汽轮机低压缸的部分乏汽进行降温，经过热交换的冷却液的温度升高，之后回到冷却塔中降温得到低温冷却液，至此冷却液管中的冷却液完成一次循环，这样设置的冷却系统只需要将尖峰凝汽器布置在给水泵凝汽器与冷却塔之间的冷却液管上，无需新增冷却液管以降低成本，同时降低了管道布置难度。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例提供的用于汽轮发电机组的冷却系统和汽轮发电机组系统的连接示意图。

附图标记说明

1、给水泵凝汽器；2、尖峰凝汽器；3、冷却塔；401、第一冷却液管；402、第二冷却液管；403、第三冷却液管；404、连通管；405、第四冷却液管；5、循环泵；6、辅机冷却装置；701、进液阀；702、止回阀；703、调节阀；801、汽轮机低压缸；802、给水泵汽轮机；803、汽轮机高压缸；804、汽轮机中压缸；901、第一排汽管；902、第二排汽管；903、第三排汽管；904、第四排汽管。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。

根据本公开的具体实施方式，参考图1中所示，提供一种用于汽轮发电机组的冷却系统，该汽轮发电机组包括汽轮机低压缸801和给水泵汽轮机802，该冷却系统包括：冷却塔3；给水泵凝汽器1，给水泵凝汽器1包括第一排汽入口，第一排汽入口用于与给水泵汽轮机802的排汽口相连通；和尖峰凝汽器2，尖峰凝汽器2包括第二排汽入口，第二排汽入口用于与汽轮机低压缸801的排汽口相连通；冷却塔3、给水泵凝汽器1和尖峰凝汽器2通过冷却液管串联形成闭合的冷却流路。

通过上述技术方案，本公开提供的用于汽轮发电机组的冷却系统能够将尖峰凝汽器2与给水泵凝汽器1串联起来，这样尖峰凝汽器2可以和给水泵凝汽器1共用一个冷却塔3，不必专门为尖峰凝汽器2设置冷却塔3，能够免去一个冷却塔3的布置以降低成本。经冷却塔3冷却后的低温冷却液，会先经过给水泵凝汽器1对给水泵汽轮机802的乏汽进行降温，再经过尖峰凝汽器2对汽轮机低压缸801的部分乏汽进行降温，经过热交换的冷却液的温度升高，之后回到冷却塔3中降温得到低温冷却液，至此冷却液管中的冷却液完成一次循环，这样设置的冷却系统只需要将尖峰凝汽器2布置在给水泵凝汽器1与冷却塔3之间的冷却液管上，无需新增冷却液管以降低成本，同时降低了管道布置难度。

在本公开提供的用于汽轮发电机组的冷却系统中，可以通过任意合适的方式实现冷却流路的循环，作为一种示例性实施例，参考图1中所示，给水泵凝汽器1可以包括第一冷却液入口，冷却塔3可以包括冷却液出口，冷却液管可以包括沿冷却液流向连接在冷却液出口至第一冷却液入口之间的第一冷却液管401，冷却系统还可以包括布置在第一冷却液管401上的循环泵5，循环泵5用于将经冷却塔3冷却后的冷却液泵送至给水泵凝汽器1和尖峰凝汽器2。这样，循环泵5能够为冷却液管中的冷却液提供动力，以将冷却液泵送至给水泵凝汽器1和尖峰凝汽器2，保证冷却液在整个冷却液管中持续循环(即冷却液持续循环升温和降温的过程)，进一步保证冷却系统的稳定运行；此外循环泵5还能够调节流经冷却液管的冷却液的流速，可以根据给水泵凝汽器1和尖峰凝汽器2的实际冷却需求来调节冷却液的流速。

在本公开提供的用于汽轮发电机组的冷却系统中，可以通过任意合适的方式调节流入尖峰凝汽器2的冷却液的流量。作为一种示例性实施例，参考图1中所示，给水泵凝汽器1可以包括第一冷却液出口，尖峰凝汽器2可以包括第二冷却液入口，冷却液管可以包括连接在第一冷却液出口和第二冷却液入口之间的第二冷却液管402，第二冷却液管402上可以布置有进液阀701，进液阀701用于调节流入尖峰凝汽器2的冷却液的流量。这样，可以根据实际工况来调节进液阀701的开度，使得流入尖峰凝汽器2的冷却液的流量满足实际运行需求。其中，流入尖峰凝汽器2的冷却液流量受到多种因素的影响，如冷却塔3的冷却能力、环境温度、尖峰凝汽器2的冷却需求等。例如，当夏季的极端天气时，环境温度极高，冷却液管中的冷却液温度会上升，经过给水泵凝汽器1的冷却液的温升会比平时更高，为了保证冷却塔3的冷却能力，需要调小、甚至关闭进液阀701以调节流经尖峰凝汽器2的冷却液流量，确保一次循环后的冷却液升高的总温度小于冷却塔的最高温度要求，这样能够保证冷却液的温度可以被冷却塔3有效降低，降低温度后的冷却液进入下一次循环中，能够保证冷却液在下一次循环中冷却液的降温效果，确保汽轮发电机组平稳运行。在夏季的其余天气或者其它季节时，可以调大、甚至全开进液阀701以调节流经尖峰凝汽器2的冷却液流量，确保尖峰凝汽器2对汽轮机低压缸801的部分乏汽的降温能力。

在本公开提供的用于汽轮发电机组的冷却系统中，可以通过任意合适的方式调节流出尖峰凝汽器2的冷却液的流量。作为一种示例性实施例，参考图1中所示，尖峰凝汽器2可以包括第二冷却液出口，冷却塔3可以包括冷却液入口，冷却液管可以包括连接在第二冷却液出口和冷却液入口之间的第三冷却液管403，第三冷却液管403上布置可以有止回阀702，止回阀702用于调节从尖峰凝汽器2流出的冷却液的流量。设置止回阀702还能够防止冷却液倒流，确保汽轮发电机组平稳运行。

在本公开提供的用于汽轮发电机组的冷却系统中，可以通过任意合适的方式调节流经尖峰凝汽器2的冷却液的流量。作为一种示例性实施例，参考图1中所示，冷却系统还可以包括调节阀703和连通管404，调节阀703可以通过连通管404与尖峰凝汽器2并联，调节阀703用于调节流经连通管404的冷却液的流量。这样，能够通过进液阀701和调节阀703的配合以调节冷却液的流量分配，当进液阀701调节至全开且调节阀703调节至全关时，所有的冷却液都流经尖峰凝汽器2；当进液阀701调节至全关且调节阀703调节至全开时，所有的冷却液都流经连通管404；当进液阀701的开度调大，调节阀703的开度调小时，流经尖峰凝汽器2的冷却液流量增大对应的流经连通管404的流量减小；当进液阀701的开度调小，调节阀703的开度调大时，流经尖峰凝汽器2的冷却液流量减小对应的流经连通管404的流量增大。需要注意的是在调节进液阀701和调节阀703的开度的过程中，要保证进液阀701和调节阀703的开度实时对应以防止在调节流量的过程中引起的管道震荡，如进液阀701的开度为10％时，对应的调节阀703的开度为90％。

在本公开提供的用于汽轮发电机组的冷却系统中，连通管404的安装位置可以以任意合适的方式实现。作为一种示例性实施例，参考图1中所示，连通管404的两端可以分别连接于进液阀701的上游端和止回阀702的下游端。在其他的实施方式中，连通管404的两端也可以分别连接于进液阀701的上游端和止回阀702的上游端，本公开对此不作限制。

在本公开提供的用于汽轮发电机组的冷却系统中，作为一种示例性实施例，参考图1中所示，冷却系统还可以包括辅机冷却装置6，辅机冷却装置6可以通过冷却液管与冷却塔3和尖峰凝汽器2连通。

其中，辅机冷却装置6的安装位置可以以任意合适的方式实现，作为一种示例性实施例，冷却液管包括第四冷却液管405，辅机冷却装置6通过第四冷却液管405连接在第一冷却液入口的上游和第一冷却液出口的下游以与给水泵凝汽器1并联布置。这样从给水泵凝汽器1中流出的冷却液和从辅机冷却装置6中流出的冷却液都可以流入到尖峰凝汽器2中，相较于只有给水泵凝汽器1和尖峰凝汽器2串联的布置方式，上述布置能够增大流入尖峰凝汽器2中的最大冷却液的流量，以提高尖峰凝汽器2的冷却能力。

在上述方案的基础上，本公开再提供一种汽轮发电机组系统，该汽轮发电机组系统包括汽轮发电机组和上述用于汽轮发电机组的冷却系统，汽轮发电机组包括汽轮机低压缸801和给水泵汽轮机802，第一排汽入口与给水泵汽轮机802的排汽口相连通，第二排汽入口与汽轮机低压缸801的排汽口相连通。

在本公开提供的用于汽轮发电机组系统中，作为一种示例性实施例，参考图1中所示，汽轮发电机组还包括相连通的汽轮机高压缸803和汽轮机中压缸804，汽轮机中压缸804通过第一排汽管901和第二排汽管902分别与给水泵汽轮机802和汽轮机低压缸801连通，给水泵汽轮机802和汽轮机低压缸801分别通过第三排汽管903和第四排汽管904与给水泵凝汽器1和尖峰凝汽器2连通。这样给水泵汽轮机802中的乏汽会通过给水泵凝汽器1进行冷却，汽轮机低压缸801中的部分乏汽会通过尖峰凝汽器2进行冷却。其中，汽轮机高压缸803、汽轮机中压缸804和汽轮机低压缸801是汽轮机的重要组成部分且它们的内部压力是依次降低的，汽轮机低压缸801被用作汽轮发电机组中汽轮机的排汽缸。

用于汽轮发电机组的冷却系统在运行过程中，冷却液会从冷却塔3的冷却液出口流出，并在循环泵5的压力作用下沿着冷却塔3、给水泵凝汽器1、尖峰凝汽器2至冷却塔3的方向流动，冷却液会在经过给水泵凝汽器1时进行第一次热交换并升温，后经过尖峰凝汽器2进行第二次热交换并升温，升温后的冷却液流回至冷却塔3的冷却液入口，由冷却塔3对冷却液降温并将冷却液从冷却液出口输出进入下一个循环，在实际运行过程中，可以通过进液阀701、止回阀702和调节阀703共同调整流经尖峰凝汽器2的冷却液流量，以保证尖峰凝汽器2的冷却能力以及确保冷却液的总升温在冷却塔3的冷却能力内。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于汽轮发电机组的冷却系统，所述汽轮发电机组包括汽轮机低压缸和给水泵汽轮机，其特征在于，所述冷却系统包括：

冷却塔；

给水泵凝汽器，所述给水泵凝汽器包括第一排汽入口，所述第一排汽入口用于与所述给水泵汽轮机的排汽口相连通；和

尖峰凝汽器，所述尖峰凝汽器包括第二排汽入口，所述第二排汽入口用于与所述汽轮机低压缸的排汽口相连通；

所述冷却塔、所述给水泵凝汽器和所述尖峰凝汽器通过冷却液管串联形成闭合的冷却流路。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述给水泵凝汽器包括第一冷却液入口，所述冷却塔包括冷却液出口，所述冷却液管包括沿冷却液流向连接在所述冷却液出口至所述第一冷却液入口之间的第一冷却液管，所述冷却系统还包括布置在所述第一冷却液管上的循环泵，所述循环泵用于将经所述冷却塔冷却后的冷却液泵送至所述给水泵凝汽器和所述尖峰凝汽器。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述给水泵凝汽器包括第一冷却液出口，所述尖峰凝汽器包括第二冷却液入口，所述冷却液管包括连接在所述第一冷却液出口和所述第二冷却液入口之间的第二冷却液管，所述第二冷却液管上布置有进液阀，所述进液阀用于调节流入所述尖峰凝汽器的冷却液的流量。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述尖峰凝汽器包括第二冷却液出口，所述冷却塔包括冷却液入口，所述冷却液管包括连接在所述第二冷却液出口和所述冷却液入口之间的第三冷却液管，所述第三冷却液管上布置有止回阀，所述止回阀用于调节从所述尖峰凝汽器流出的冷却液的流量。

5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括调节阀和连通管，所述调节阀通过所述连通管与所述尖峰凝汽器并联，所述调节阀用于调节流经所述连通管的冷却液的流量。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述连通管的两端分别连接于所述进液阀的上游端和所述止回阀的下游端。

7.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括辅机冷却装置，所述辅机冷却装置通过所述冷却液管与所述冷却塔和所述尖峰凝汽器连通。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却液管包括第四冷却液管，所述辅机冷却装置通过所述第四冷却液管连接在所述第一冷却液入口的上游和所述第一冷却液出口的下游以与所述给水泵凝汽器并联布置。

9.一种汽轮发电机组系统，其特征在于，所述汽轮发电机组系统包括汽轮发电机组和根据权利要求1-8中任一项所述的用于汽轮发电机组的冷却系统，所述汽轮发电机组包括汽轮机低压缸和给水泵汽轮机，所述第一排汽入口与所述给水泵汽轮机的排汽口相连通，所述第二排汽入口与所述汽轮机低压缸的排汽口相连通。

10.根据权利要求9所述的汽轮发电机组系统，其特征在于，所述汽轮发电机组还包括相连通的汽轮机高压缸和汽轮机中压缸，所述汽轮机中压缸通过第一排汽管和第二排汽管分别与所述给水泵汽轮机和所述汽轮机低压缸连通，所述给水泵汽轮机和所述汽轮机低压缸分别通过第三排汽管和第四排汽管与所述给水泵凝汽器和所述尖峰凝汽器连通。

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