CN220415478U - 一种供热机组开式循环冷水系统节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电厂节能技术领域，特别是涉及一种供热机组开式循环冷水系统节能系统，包括电站锅炉、汽轮机、氢冷发电机和开式冷循环部，汽轮机分别通过管路与电站锅炉和开式冷循环部相连，氢冷发电机的氢冷器与开式冷循环部连通，氢冷发电机的氢冷器还连通有冷却水管道，冷却水管道上连通有水泵。本实用新型可以大大减少开式冷循环部的能耗和磨损，进而节省厂用电并降低设备磨损。

Description

一种供热机组开式循环冷水系统节能系统

技术领域

本实用新型涉及电厂节能技术领域，特别是涉及一种供热机组开式循环冷水系统节能系统。

背景技术

300MW供热机组投运后发现，因夏季与冬季气温相差较大，各开式循环冷却水供给的冷却器用水量也相差较大。每年10月15日至次年4月15日为采暖期，采暖时间长达6个月，且环境温度较低。

夏季室外气温高，各开式循环冷却水冷却器回水调节门几乎全开，在冬季供暖期，循环水入口温度较低，而用开式循环冷却水量很少。用水量减少引起开式循环冷却水压力升高，最高达到0.98MPa，且各调节门节流声音很大，从而引起阀芯磨损，既增加了电耗，又加快了设备磨损，因此亟需一种供热机组开式循环冷水系统节能系统来解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种供热机组开式循环冷水系统节能系统，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种供热机组开式循环冷水系统节能系统，包括电站锅炉、汽轮机、氢冷发电机和开式冷循环部，所述汽轮机分别通过管路与所述电站锅炉和所述开式冷循环部相连，所述氢冷发电机的氢冷器与所述开式冷循环部连通，所述氢冷发电机的氢冷器还连通有冷却水管道，所述冷却水管道上连通有循环部。

优选的，所述循环部包括水泵，所述水泵通过冷却水管道与所述氢冷发电机的氢冷器连通。

优选的，所述开式冷循环部包括凝汽器，所述凝汽器的进汽端与所述汽轮机的低压缸排汽端通过管路连通，所述凝汽器的进水端连通有循环水泵，所述凝汽器的出水端连通有虹吸井。

优选的，所述凝汽器的一侧还设有热能回收部，所述热能回收部的一端与所述汽轮机的采暖抽汽端连通，所述热能回收部的另一端与所述凝汽器连通。

优选的，所述热能回收部包括吸收式热泵和汽水换热器，所述吸收式热泵的两端分别通过管路与所述汽轮机的采暖抽汽端、所述凝汽器连通，所述汽水换热器的一端通过管路与所述汽轮机的采暖抽汽端连通，所述汽水换热器的另一端通过管路与吸收式热泵的热水供应端相连。

优选的，所述吸收式热泵为单效型吸收式热泵或双效型吸收式热泵。

本实用新型具有如下技术效果：使用时，在冬季供暖期，环境气温较低，开式冷循环部的冷却水流量较少，此时通过打开水泵，通过水泵将冷却水注入到氢冷发电机的氢冷器内，使冷却水与氢气在氢冷器内发生热交换，进而代替由开式冷循环部引入冷却水进入氢冷发电机的氢冷器，大大减少开式冷循环部的能耗和磨损，进而节省厂用电并降低设备磨损。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

其中，1、电站锅炉；2、汽轮机；3、氢冷发电机；4、凝汽器；5、循环水泵；6、虹吸井；7、吸收式热泵；8、汽水换热器；9、水泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

参照图1，本实施例提供一种供热机组开式循环冷水系统节能系统，包括电站锅炉1、汽轮机2、氢冷发电机3和开式冷循环部，汽轮机2分别通过管路与电站锅炉1和开式冷循环部相连，氢冷发电机3的氢冷器与开式冷循环部连通，氢冷发电机3的氢冷器还连通有冷却水管道，冷却水管道上连通有循环部。

使用时，在冬季供暖期，环境气温较低，开式冷循环部的冷却水流量较少，此时通过打开循环部，通过循环部将冷却水注入到氢冷发电机3的氢冷器内，使冷却水与氢气在氢冷器内发生热交换，进而代替由开式冷循环部引入冷却水进入氢冷发电机3的氢冷器，大大减少开式冷循环部的能耗和磨损，进而节省厂用电并降低设备磨损。

而当夏季室外气温高，需要开式冷循环部提高冷却效率，此时将循环部和连通到氢冷发电机3的氢冷器的管路关闭，使用开式冷循环部对氢冷发电机3内的氢气进行冷却，能够保证充分利用开式冷循环部的冷却效率。

进一步优化方案，循环部包括水泵9，水泵9通过冷却水管道与氢冷发电机3的氢冷器连通。

进一步优化方案，开式冷循环部包括凝汽器4，凝汽器4的进汽端与汽轮机2的低压缸排汽端通过管路连通，凝汽器4的进水端连通有循环水泵5，凝汽器4的出水端连通有虹吸井6。

汽轮机2内产生的高热高压蒸汽通过低压缸排汽端进入到凝汽器4内，通过凝汽器4将蒸汽冷凝成水，冷凝后产生的水再次回到电站锅炉1中加热变成蒸汽。

循环水泵5用于将江河湖海内的水经过简单的除杂后吸入至凝汽器4，使冷却水在凝汽器4内与蒸汽发生热交换，使冷却水温度升高，蒸汽降温冷凝成水，高温的冷却水进入到虹吸井6内，再通过虹吸井6排入到江河湖海中去。

进一步优化方案，凝汽器4的一侧还设有热能回收部，热能回收部的一端与汽轮机2的采暖抽汽端连通，热能回收部的另一端与凝汽器4连通。

进一步优化方案，热能回收部包括吸收式热泵7和汽水换热器8，吸收式热泵7的两端分别通过管路与汽轮机2的采暖抽汽端、凝汽器4连通，汽水换热器8的一端通过管路与汽轮机2的采暖抽汽端连通，汽水换热器8的另一端通过管路与吸收式热泵7的热水供应端相连。

进一步优化方案，吸收式热泵7为单效型吸收式热泵或双效型吸收式热泵。

由于汽轮机2将产生大量的热量，需要极大量的冷却水对汽轮机2进行冷却，而吸收热的冷却水会直接排放出去，在自然条件下进行冷却，这种方式使得较多的热量被浪费掉，而有效利用低温余热，也能够为电厂带来较大的供热收益。

电站锅炉1出来的高温高压蒸汽进入汽轮机2膨胀做功，通过氢冷发电机3转换为电能后输出。汽轮机2原有的采暖抽汽端一部分进入吸收式热泵7作为驱动热源，另一部分进入汽水换热器8以对吸收式热泵7出口的一次热网水进行再次加热。

吸收式热泵7还与凝汽器4相连，在吸收式热泵7还与凝汽器4之间设置闭式循环的冷却水回路，闭式循环的冷却水回路和开式循环水共同吸收进入到凝汽器4内的高温蒸汽释放的热量，使得热量部分被吸收式热泵7回收。

也可将循环水泵5和虹吸井6完全关闭，使得吸收式热泵7与凝汽器4之间设置闭式循环的冷却水回路将高温蒸汽释放的热量全部吸收，以此充分使热能得以充分利用。

吸收式热泵7的驱动热源来自汽轮机2的抽汽，低温热源来自吸收式热泵7还与凝汽器4之间设置闭式循环的冷却水回路，最终将流入热泵的一次热网水加热到80℃左右输出。汽水换热器8设置的主要目的是将出吸收式热泵7的一次热网水进行再次加热输出。

本实用新型的运行措施如下：

在保证开式循环冷却水系统管道外形尺寸不变的情况下，在氢冷发电机3的氢冷器入口处增加1路工业水至氢冷发电机3氢冷器的冷却水管道。夏季此冷却水管和水泵9关闭。发电机氢冷器用开式冷循环部的循环水泵5供应冷却水。

冬季由于循环水泵5停运，将工业水至氢冷发电机3氢冷器的冷却水管道的阀门开启，用水泵9给氢冷发电机3供应冷却水。

同时，通过吸收式热泵7与凝汽器4之间设置的闭式循环的冷却水回路，将高温蒸汽释放的热量全部吸收，回收低品位的开式循环水余热用于供热，以提高供热能力。

需要注意的是，当循环水入口温度到10℃时，先开启工业水至氢冷发电机3氢冷器的冷却水管道阀门，然后再停止循环水泵5。注意调节发电机风温在40±2℃.

当循环水入口温度到15℃时，先启动循环水泵5，然后再关闭工业水至氢冷发电机3氢冷器的冷却水管道阀门。注意调节发电机风温在40±2℃.

当停止循环水泵5运行期间，注意监视各辅助设备的温度变化情况，如室外温度发生异常升高、各辅助设备温度用循环水来冷却无法控制时，立即启动循环水泵5运行。调节各辅助设备控制的温度在规定范围内。

实施例2：

本实施例为实施例1的应用示例之一。

结合开式循环冷却水系统运行的特点及安全性、经济性，开式循环冷却水系统的改造方案如下：

设置冬季时，每台机只启动1台循环冷却水泵，且循环水泵5的出口压力为0.15MPa，而2台闭式水冷却器、2台水环真空泵冷却器、2台主机润滑油冷却器、2台定子冷却水冷却器、均在汽机厂房0m，冬季用循环水压力可以满足上述设备的冷却要求，只有4台氢冷发电机3的氢冷器在12.6m平台，加上标高约为18m。

在保证开式循环冷却水系统管道外形尺寸不变的情况下，在氢冷发电机3的氢冷器入口处增加工业水至氢冷发电机3的氢冷器之间的冷却水管道，并与水泵9连通。

随后降低循环水泵5的运行效率，并开启水泵9，其循环水进入开式循环冷却水系统的流量，能够满足开式循环冷却水系统的需要，其循环水泵5、水泵9电流均在额定范围内，各辅机冷却水调节门的节流声音大大降低，现场噪声有所改观。

以冬季停止循环水泵5运行，开启工业水至四台发电机氢冷器冷却水管道阀门的方式下，全年运行180天，每天24小时计算，节约电量为：

W＝1.732×U×(I1－I2)2×cos￠÷1000＝1.732×380×248÷1000＝163kW

运行六个月:180×24×163＝705126kW.

全年可节约电量为：W＝705126kW

两台机：705126×2＝1410252kW

采取上述措施后，节约:1410252kW，按每度电0.37元计算得52.2万元.这将给电厂的经济运行带来巨大的经济效益。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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，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。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种供热机组开式循环冷水系统节能系统，其特征在于：包括电站锅炉(1)、汽轮机(2)、氢冷发电机(3)和开式冷循环部，所述汽轮机(2)分别通过管路与所述电站锅炉(1)和所述开式冷循环部相连，所述氢冷发电机(3)的氢冷器与所述开式冷循环部连通，所述氢冷发电机(3)的氢冷器还连通有冷却水管道，所述冷却水管道上连通有循环部；所述循环部包括水泵(9)，所述水泵(9)通过冷却水管道与所述氢冷发电机(3)的氢冷器连通；所述开式冷循环部包括凝汽器(4)，所述凝汽器(4)的进汽端与所述汽轮机(2)的低压缸排汽端通过管路连通，所述凝汽器(4)的进水端连通有循环水泵(5)，所述凝汽器(4)的出水端连通有虹吸井(6)。

2.根据权利要求1所述一种供热机组开式循环冷水系统节能系统，其特征在于：所述凝汽器(4)的一侧还设有热能回收部，所述热能回收部的一端与所述汽轮机(2)的采暖抽汽端连通，所述热能回收部的另一端与所述凝汽器(4)连通。

3.根据权利要求2所述一种供热机组开式循环冷水系统节能系统，其特征在于：所述热能回收部包括吸收式热泵(7)和汽水换热器(8)，所述吸收式热泵(7)的两端分别通过管路与所述汽轮机(2)的采暖抽汽端、所述凝汽器(4)连通，所述汽水换热器(8)的一端通过管路与所述汽轮机(2)的采暖抽汽端连通，所述汽水换热器(8)的另一端通过管路与吸收式热泵(7)的热水供应端相连。

4.根据权利要求3所述一种供热机组开式循环冷水系统节能系统，其特征在于：所述吸收式热泵(7)为单效型吸收式热泵或双效型吸收式热泵。