CN219415338U - 一种超高温煤气发电冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种超高温煤气发电冷却系统，包括凝汽器、循环水回收水池、冷却塔、冷油器单元和空气冷却器单元；凝汽器的进水端连接有第一循环水进水管道和第二循环水进水管道，凝汽器的出水端连接有第一循环水回水管道和第二循环水回水管道；第一循环水回水管道和第二循环水回水管道均与冷却塔相连；第一循环水进水管道通过联络母管与第二循环水进水管道连通；冷油器单元包括冷油器单元供水管和冷油器单元回水管；空气冷却器单元包括空气冷却器单元供水管和空气冷却器单元回水管；冷油器单元供水管和空气冷却器单元供水管均与联络母管相连；冷油器单元回水管和空气冷却器单元回水管均与循环水回收水池相连。

Description

一种超高温煤气发电冷却系统

技术领域

本实用新型属于冷却系统技术领域，具体涉及一种超高温煤气发电冷却系统。

背景技术

铁矿深加工项目在生产过程中会副产有毒的可燃煤气，主要包括大量高炉煤气、少量焦炉煤气和部分转炉煤气。目前，大量高炉煤气和转炉煤气，除去企业部分生产自用外，仍有大量富余，若将富余煤气若直接排入大气不仅会造成严重污染，甚至可能危害人们的生命安全。因此，科研人员在煤气综合利用、节能减排方面进行了大量的探索与实践，设计了超高温亚临界煤气锅炉和超高温亚临界一次中间再热凝汽式汽轮发电机组，利用煤气进行发电，此类汽轮机发电机组中的冷油器及空气冷却器需要用循环水冷却，其缺陷在于：在夏季炎热气候情况下，如出现冷却水水量不足，则容易导致冷油器及发电机定子超温，油温持续升高会使油的粘度降低、油膜变薄、使轴承和转子发生较大摩擦，严重时可烧坏轴瓦的乌金，损坏轴承和转子。定子温度过高损坏发电机绝缘，减少电机的寿命；无法满足凝汽器单侧的清洗运行；现有的冷油器及空气冷却器进出口均设置为手动阀门，无法自动进行水量调节，导致循环水泵一直在高负荷状态下运行，不利于节能降耗。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型提出一种超高温煤气发电冷却系统，以解决现有技术中存在的冷油器及发电机定子存在夏季超温现象和无法满足凝汽器单侧清洗运行以及难以实现进水量自动调节的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种超高温煤气发电冷却系统，包括凝汽器、循环水回收水池和冷却塔，还包括冷油器单元和空气冷却器单元；

所述凝汽器的进水端连接有第一循环水进水管道和第二循环水进水管道，凝汽器的出水端连接有第一循环水回水管道和第二循环水回水管道；所述第一循环水回水管道和第二循环水回水管道均与冷却塔相连；所述第一循环水进水管道通过联络母管与第二循环水进水管道连通；

所述冷油器单元包括冷油器单元供水管和冷油器单元回水管；所述空气冷却器单元包括空气冷却器单元供水管和空气冷却器单元回水管；

所述冷油器单元供水管和空气冷却器单元供水管均与联络母管相连；所述冷油器单元回水管和空气冷却器单元回水管均与循环水回收水池相连。

本实用新型还具有以下技术特征：

具体的，所述冷油器单元还包括连接设置的第一过滤器组件和冷油器组件；

所述第一过滤器组件包括第一过滤器，所述第一过滤器的进水口通过第一过滤器进水管道连接开设在冷油器单元供水管上的第一过水口，所述第一过滤器的出水口通过第一过滤器出水管道连接开设在冷油器单元供水管上的第二过水口，所述第一过水口与第二过水口之间的冷油器单元供水管上还设置有第一开关阀；

所述冷油器组件包括并联设置的第一冷油器和第二冷油器，所述第一冷油器的进水管道和第二冷油器的进水管道均与冷油器单元供水管相连，所述第一冷油器的出水管道和第二冷油器的出水管道均与冷油器单元回水管相连。

更进一步的，所述第一过滤器组件和冷油器组件之间的冷油器单元供水管上还连接有第一工业水掺凉管道。

更进一步的；所述空气冷却器单元还包括连接设置的第二过滤器组件和空气冷却器；

所述第二过滤组件包括第二过滤器，所述第二过滤器的进水口通过第二过滤器进水管道连接开设在空气冷却器单元供水管上的第三过水口，所述第二过滤器的出水口通过第二过滤器出水管道连接开设在空气冷却器单元供水管上的第四过水口，所述第三过水口与第四过水口之间的空气冷却器单元供水管上还设置有第二开关阀。

更进一步的，所述第二过滤器组件和空气冷却器之间的空气冷却器单元供水管上还连接有第二工业水掺凉管道。

更进一步的，所述第一循环水回水管道和第二循环水回水管道上均设置有收球网。

更进一步的，所述冷油器单元回水管上还设置有第一电动调节阀组。

更进一步的；所述空气冷却器单元回水管上设置有第二电动调节阀组。

更进一步的，所述第一循环水进水管道、第二循环水进水管道、第一循环水回水管道和第二循环水回水管道上靠近凝汽器处均设置有补偿器。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益的技术效果：

(1)本实用新型的冷油器及空气冷却器的回水被直接引至循环水回收水池内，即回水不上冷却塔，从而减少了系统阻力，回水的背压较小，能保证在任何工况下，特别是在夏季最炎热气候条件下，水优先进入冷油器或空气冷却器，从而保证冷油器及空气冷却器的冷却效果。

(2)本实用新型设置工业水掺凉管道做为夏季备用调节机构，当冷油器或空气冷却器出现超温现象时，可以开启阀门进行工业水掺凉，来确保冷油器及发电机定子不超温。

(3)本实用新型中，凝汽器的第一循环水进水管道和第二循环水进水管道之间设置联络母管，联络母管上设置两个电动蝶阀；冷油器及空气冷却器进水管中的冷却水可通过打开两个电动蝶阀引接，正常运行工况下，两个为电动蝶阀常开状态；当凝汽器需要一半清洗、一半运行时，关闭对应侧的阀门即可实现。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中各标号表示为：

1-凝汽器，2-循环水回收水池，3-冷却塔，4-冷油器单元，5-空气冷却器单元，6-第一循环水进水管道，7-第二循环水进水管道，8-第一循环水回水管道，9-第二循环水回水管道，10-联络母管，11-收球网，12-第一电动调节阀组，13-第二电动调节阀组；41-冷油器单元供水管，42-冷油器单元回水管，43-第一过滤器组件，44-冷油器组件，45-第一工业水掺凉管道；51-空气冷却器单元供水管，52-空气冷却器单元回水管，53-第二过滤器组件，54-空气冷却器，55-第二工业水掺凉管道；431-第一过滤器，432-第一过滤器进水管道，433-第一过滤器出水管道，434-第一开关阀；441-第一冷油器，442-第二冷油器；531-第二过滤器，532-第二过滤器进水管道，533-第二过滤器出水管道，534-第二开关阀。

以下结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做具体说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是，本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

本实用新型中的所有部件，如无特殊说明，全部采用现有技术中已知的部件。

本实用新型所用的术语“上”、“下”、“前”、“后”等指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，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外，不能将上述术语理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1所示，遵从上述技术方案，本实施例给出一种超高温煤气发电冷却系统，包括一种超高温煤气发电冷却系统，包括凝汽器1、循环水回收水池2和冷却塔3，还包括冷油器单元4和空气冷却器单元5；

凝汽器1的进水端连接有第一循环水进水管道6和第二循环水进水管道7，凝汽器1的出水端连接有第一循环水回水管道8和第二循环水回水管道9；第一循环水回水管道8和第二循环水回水管道9均与冷却塔3相连；第一循环水进水管道6通过联络母管10与第二循环水进水管道7连通；即，凝汽器1的循环水管道为两进两出，且四个管道上均设置有电动蝶阀，第一循环水进水管道6和第二循环水进水管道7连接循环水泵房，第一循环水回水管道8和第二循环水回水管道9合并后接至件自然通风的冷却塔，对循环水回水进行自然冷却。

本实用新型中，联络母管10上设置有两个电动蝶阀；开启这两个阀门，第一循环水回水管道8和第二循环水回水管道9输入的循环水就可以进入联络母管10，进而经冷油器组件及空气冷却器进入循环水回收水池，正常运行工况下，联络母管10山改的两个电动蝶阀均保持常开状态；当凝汽器需要一半清洗、一半运行时，关闭对应侧的阀门即可实现。

冷油器单元4包括冷油器单元供水管41和冷油器单元回水管42，空气冷却器单元5包括空气冷却器单元供水管51和空气冷却器单元回水管52；

冷油器单元供水管41和空气冷却器单元供水管51均与联络母管相连；冷油器单元回水管42和空气冷却器单元回水管52均与循环水回收水池2相连。

作为本实施例的一种优选方案，冷油器单元4还包括连接设置的第一过滤器组件43和冷油器组件44；所以冷油器组件所用的冷却水先经过第一过滤器组件43过滤。

第一过滤器组件43包括第一过滤器431，第一过滤器431的进水口通过第一过滤器进水管道432连接开设在冷油器单元供水管41上的第一过水口，第一过滤器的出水口通过第一过滤器出水管道433连接开设在冷油器单元供水管41上的第二过水口，第一过水口与第二过水口之间的冷油器单元供水管41上还设置有第一开关阀434；第一开关阀434的作用是进行水流通道的切换。

在需要对第一过滤器431进行清洗时，开启第一开关阀434，同时关闭设置在第一过滤器进水管道432和第一过滤器出水管道433上的阀门。

冷油器组件44包括并联设置的第一冷油器441和第二冷油器442，第一冷油器441的进水管道和第二冷油器442的进水管道均与冷油器单元供水管41相连，第一冷油器441的出水管道和第二冷油器442的出水管道均与冷油器单元回水管42相连。在使用时，第一冷油器441和第二冷油器442一个运行，一个备用，并且在第一冷油器441的进出口处和第二冷油器442的进出口处均设置阀门，以控制第一冷油器441和第二冷油器442的开闭。

温度较高的润滑油和低温的冷却水在冷油器组件44中进行热交换，通过调节设置在第一冷油器441的进水管道和第二冷油器442的进水管道上的阀门来调节冷却水流量，进而达到控制润滑油温度的目的，本实用新型的其他实施例中，也可以根据需要以多个冷油器并联的方式进行换热降温。

作为本实施例的一种优选方案，第一过滤器组件43和冷油器组件之间的冷油器单元供水管41上还连接有第一工业水掺凉管道45。具体如图1所示，在冷却水进入冷油器组件之前的冷油器单元供水管41上第一工业水掺凉管道45，由第一工业水掺凉管道45输送的工业水作为夏季炎热条件下的备用掺凉用水。在第一工业水掺凉管道45设置截止阀和止回阀。

作为本实施例的一种优选方案，空气冷却器单元5还包括连接设置的第二过滤器组件53和空气冷却器54；所以空气冷却器54所用的冷却水先经过第二过滤器组件53过滤。

第二过滤组件53包括第二过滤器531，第二过滤器531的进水口通过第二过滤器进水管道532连接开设在空气冷却器单元供水管51上的第三过水口，第二过滤器531的出水口通过第二过滤器出水管道533连接开设在空气冷却器单元供水管51上的第四过水口，第三过水口与第四过水口之间的空气冷却器单元供水管51上还设置有第二开关阀534。

第二开关阀534的作用是进行水流通道的切换。

在需要对第二过滤器531进行清洗时，开启第二开关阀534，同时关闭设置在第二过滤器进水管道532和第二过滤器出水管道533上的阀门。

作为本实施例的一种优选方案，第二过滤器组件53和空气冷却器54之间的空气冷却器单元供水管51上还连接有第二工业水掺凉管道55。

由第二工业水掺凉管道55输送的工业水作为夏季炎热条件下的备用掺凉用水。在第二工业水掺凉管道55设置截止阀和止回阀。

作为本实施例的一种优选方案，第一循环水回水管道8和第二循环水回水管道9上均设置有收球网11。收球网用于对凝汽器1进行冲洗的胶球进行回收，回收后的胶球可以通过现有的胶球泵、装球室打入第一循环水进水管道6和第二循环水进水管道7，从而实现胶球清洗系统的自动运行。

作为本实施例的一种优选方案，冷油器单元回水管42上还设置有第一电动调节阀组12。第一电动调节阀组12可以实现冷却水量的自动调节。

作为本实施例的一种优选方案，空气冷却器单元回水管52上设置有第二电动调节阀组13。

作为本实施例的一种优选方案，第一循环水进水管道6、第二循环水进水管道7、第一循环水回水管道8和第二循环水回水管道9上靠近凝汽器1处均设置有补偿器14，补偿器14的作用是为了补偿凝汽器1的循环水进出口的热位移和附加位移，减小由这些位移所产生的作用力和力矩。

本实用新型的使用过程如下：

凝汽器1的第一循环水进水管道6和第二循环水进水管道7连接综合水泵房的循环水泵出口；循环冷却水进水通过第一循环水进水管6和第二循环水进水管7进入凝汽器1；凝汽器1的循环冷却水回水通过第一循环水回水管8和第二循环水回水管9合并后送至自然通风冷却塔3。循环水进水管6与进水管7之间设置联络母管10，联络母管10的两端设置有两个电动蝶阀；冷油器单元4及空气冷却器单元5的供水需从联络母管10的两个电动蝶阀之间引接。

当凝汽器1要实现左侧清洗、右侧运行时，关闭第一循环水进水管6及第一循环水回水管8上的电动蝶阀；同时关闭图1上联络母管10左侧的电动蝶阀即可实现凝汽器一侧清洗、一侧运行。

为了保证冷油器单元4及空气冷却器单元5的冷却效果，减少回水阻力，冷油器单元4及空气冷却器单元5的回水通过冷油器单元回水管42及空气冷却器单元回水管52合并后直接回至循环水回收水池2。

为实现冷油器单4元及空气冷却器单元5的冷却水量自动调节，在冷油器单元回水管42及空气冷却器单元回水管52上分别设置第一电动调节阀组12和第二电动调节阀组13；第一电动调节阀组12与冷油器单元4的出口润滑油温度进行联锁；第二电动调节阀组13与发电机定子温度进行联锁；随着气候季节变化或机组负荷变化；通过调节电动调节阀组与相应温度联锁，实现冷却水量自动调节功能。

在夏季极端反常气候条件下，当调节阀组开度100％时，若冷油器单元4的出口润滑油温度或发电机定子的温度仍然超标，可以打开第一工业水掺凉管道45或第二工业水掺凉管道55进行工业水掺凉，以保证冷油器单元4及空气冷却器单元5的冷却效果满足技术要求。

上述实施过程仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种超高温煤气发电冷却系统，包括凝汽器(1)、循环水回收水池(2)和冷却塔(3)，其特征在于，还包括冷油器单元(4)和空气冷却器单元(5)；

所述凝汽器(1)的进水端连接有第一循环水进水管道(6)和第二循环水进水管道(7)，凝汽器(1)的出水端连接有第一循环水回水管道(8)和第二循环水回水管道(9)；所述第一循环水回水管道(8)和第二循环水回水管道(9)均与冷却塔(3)相连；所述第一循环水进水管道(6)通过联络母管(10)与第二循环水进水管道(7)连通；

所述冷油器单元(4)包括冷油器单元供水管(41)和冷油器单元回水管(42)；所述空气冷却器单元(5)包括空气冷却器单元供水管(51)和空气冷却器单元回水管(52)；

所述冷油器单元供水管(41)和空气冷却器单元供水管(51)均与联络母管(10)相连；所述冷油器单元回水管(42)和空气冷却器单元回水管(52)均与循环水回收水池(2)相连。

2.如权利要求1所述的超高温煤气发电冷却系统，其特征在于，所述冷油器单元(4)还包括连接设置的第一过滤器组件(43)和冷油器组件(44)；

所述第一过滤器组件(43)包括第一过滤器(431)，所述第一过滤器(431)的进水口通过第一过滤器进水管道(432)连接开设在冷油器单元供水管(41)上的第一过水口，所述第一过滤器的出水口通过第一过滤器出水管道(433)连接开设在冷油器单元供水管(41)上的第二过水口，所述第一过水口与第二过水口之间的冷油器单元供水管(41)上还设置有第一开关阀(434)；

所述冷油器组件(44)包括并联设置的第一冷油器(441)和第二冷油器(442)，所述第一冷油器(441)的进水管道和第二冷油器(442)的进水管道均与冷油器单元供水管(41)相连，所述第一冷油器(441)的出水管道和第二冷油器(442)的出水管道均与冷油器单元回水管(42)相连。

3.如权利要求2所述的超高温煤气发电冷却系统，其特征在于，所述第一过滤器组件(43)和冷油器组件之间的冷油器单元供水管(41)上还连接有第一工业水掺凉管道(45)。

4.如权利要求1所述的超高温煤气发电冷却系统，其特征在于；所述空气冷却器单元(5)还包括连接设置的第二过滤器组件(53)和空气冷却器(54)；

所述第二过滤器组件(53)包括第二过滤器(531)，所述第二过滤器(531)的进水口通过第二过滤器进水管道(532)连接开设在空气冷却器单元供水管(51)上的第三过水口，所述第二过滤器(531)的出水口通过第二过滤器出水管道(533)连接开设在空气冷却器单元供水管(51)上的第四过水口，所述第三过水口与第四过水口之间的空气冷却器单元供水管(51)上还设置有第二开关阀(534)。

5.如权利要求4所述的超高温煤气发电冷却系统，其特征在于，所述第二过滤器组件(53)和空气冷却器(54)之间的空气冷却器单元供水管(51)上还连接有第二工业水掺凉管道(55)。

6.如权利要求1所述的超高温煤气发电冷却系统，其特征在于，所述第一循环水回水管道(8)和第二循环水回水管道(9)上均设置有收球网(11)。

7.如权利要求1所述的超高温煤气发电冷却系统，其特征在于，所述冷油器单元回水管(42)上还设置有第一电动调节阀组(12)。

8.如权利要求1所述的超高温煤气发电冷却系统，其特征在于；所述空气冷却器单元回水管(52)上设置有第二电动调节阀组(13)。

9.如权利要求1所述的超高温煤气发电冷却系统，其特征在于，所述第一循环水进水管道(6)、第二循环水进水管道(7)、第一循环水回水管道(8)和第二循环水回水管道(9)上靠近凝汽器(1)处均设置有补偿器。