專利名稱：一種降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種發(fā)電節(jié)能技術，尤其是能夠在夏季提高空冷機組熱經濟性、降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓カ的節(jié)能冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
由于空冷技術能夠節(jié)約大量水資源，在富煤貧水地區(qū)獲得了快速發(fā)展。近年來，國內外發(fā)電廠空冷技術取得長足進步，成果顯著。目前在發(fā)電廠得到應用的空氣冷卻系統(tǒng)有直接空冷系統(tǒng)；采用表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)(哈蒙系統(tǒng))；采用混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)(海勒系統(tǒng))。其中直接空冷機組以空氣為冷卻介質通過翅片管束直接冷卻汽輪機的乏汽，由于具有節(jié)水性好、對環(huán)境污染小、運行相對穩(wěn)定、初投資少以及可適用于大中小型機組等優(yōu)點，所以得到了重點推廣，在目前已建成的空冷機組中，采用直冷系統(tǒng)的比例已 超過了 50%。但是，直接空冷機組在夏季高溫季節(jié)普遍存在出力受阻、不能滿發(fā)、運行經濟性差、受風向風カ影響出力波動明顯等一系列問題。由于直接空冷機組的冷卻能力取決于進入空冷器空氣的干球溫度，因而受環(huán)境氣溫的影響較大。夏季較高的空氣溫度導致空冷器冷卻能力下降，機組真空度降低，使機組實際出力低于設計出力，機組不滿發(fā)小時數(shù)遠大于設計值，給電廠造成巨大的經濟損失。特別是在極端炎熱的天氣，直接空冷機組的出力相對于冬季出力可能降低約50%，大大降低了機組運行的經濟性和安全性。另外，夏季處于用電負荷需求高峰期，需要機組維持較高負荷運行，因而形成了夏季機組出力受阻與發(fā)電負荷需求高的尖鋭矛盾。以某電廠200 MW直接空冷機組為例，毎年夏季由于氣溫高，使機組背壓升高超限，導致機組不能帶滿負荷運行，夏季高溫時段的機組負荷常被限制在180 MW以下。直接空冷機組空冷凝汽器空間巨大，處于負壓狀態(tài)，因此空氣進入汽輪機排汽空間的幾率大大增加，形成氣阻，大大降低了換熱效果，進一歩推高了排汽壓力。而抽吸不凝性氣體的水環(huán)真空泵由于工作液的溫度過高，超過飽和而汽化，嚴重影響了真空泵的抽真空能力，致使空冷器內不凝結氣體不能及時被抽走，如果長時間運行在汽化工況下，不但空冷散熱器換熱惡化，真空變差，還會引起真空泵葉輪氣蝕，影響設備安全運行。為了提高直接空冷機組夏季的出力，有些電廠采用提高空冷風機轉速的方法來改善換熱效果，但由于在夏季空冷風機基本上已處于全速運行，提速空間不大，即使能夠有所提高也増加了電耗，但效果卻不明顯；也有電廠采用直接向翅片管束散熱器噴淋大量除鹽水的方式來強化換熱效果。這種方式雖然可以提高機組的真空，但由于水溫仍然較高，因此需要噴入較多的化學水，由于制水成本高，浪費嚴重；還有人建議加裝一套濕冷裝置，在夏季采用干+濕聯(lián)合的方式來提高機組的出力，但此方法一方面需要對機組進行較大的系統(tǒng)改造，投資成本較大，而且在空冷機組上布置濕冷凝汽器也十分困難。上述這些方法對于已投運的大型直接空冷機組都不是最優(yōu)的辦法
實用新型內容
[0004]本實用新型用于克服已有技術的缺陷而提供一種解決空冷機組夏季出力受阻的降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)。本實用新型所稱問題是由以下技術方案解決的一種降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，其特別之處是它包括制冷設備、冷凍水循環(huán)泵、水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置、工業(yè)除鹽水冷卻裝置、排汽管道凝結水冷卻裝置，其中，水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置中設置真空泵冷卻器，工業(yè)除鹽水冷卻裝置中設置除鹽水冷卻器，排汽管道凝結水冷卻裝置中設置凝結水冷卻器，所述冷凍水循環(huán)泵位于連通制冷設備的冷凍水管路上，冷凍水管路并聯(lián)真空泵冷卻器、除鹽水冷卻器和排汽管道凝結水冷卻器并形成循環(huán)回路。上述降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，所述水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置包括水環(huán)式真空泵和汽水分離器，由水環(huán)式真空泵、汽水分離器、真空泵冷卻器和管路、閥門構成水環(huán)真空泵工作液冷卻回路。上述降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，所述工業(yè)除鹽水冷卻裝置包括由管路連接的除鹽水箱、除鹽水加壓泵、除鹽水冷卻器、除鹽水霧化加濕噴嘴、除鹽水霧化冷卻噴嘴，鹽水霧化加濕噴嘴位于空冷機組的軸流風機空氣出口處，除鹽水霧化冷卻噴嘴位于空冷機組的排氣管道處。上述降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，所述排汽管道凝結水冷卻裝置包括空冷機組的凝結水箱及排氣凝結水管路、凝結水泵、排氣凝結水冷卻支路、凝結水霧化噴嘴，排氣凝結水管路連接凝結水箱，凝結水泵位于排氣凝結水管路上，排氣凝結水冷卻支路連通排氣凝結水管路，排氣凝結水冷卻支路經凝結水冷卻器連通凝結水霧化噴嘴，凝結水霧化噴嘴位于空冷機組的排氣管道處。上述降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，所述制冷設備為蒸汽吸收式，制冷設備以空冷機組的汽輪機抽汽作為熱源。上述降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，所述真空泵冷卻器、除鹽水冷卻器、凝結水冷卻器均為板式冷卻器。本實用新型針對空冷機組夏季出力受阻的問題進行了改進，在現(xiàn)有空冷機組設備的基礎上增設制冷設備和相應的冷卻器、冷卻循環(huán)管路。其改進要點如下1.水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置將水環(huán)式真空泵工作液由制冷循環(huán)設備冷凍水冷卻，工作液的溫度接近設計值，提高真空泵的出力；2.工業(yè)除鹽水冷卻裝置將工業(yè)除鹽水由制冷循環(huán)設備冷凍水冷卻，一部分對空冷散熱器入口空氣進行霧化加濕，可以降低入口空氣溫度，降低空冷機組排汽壓力；另一部分與排氣管道的蒸汽直接接觸，能夠較好的維持空冷機組的真空；3.排汽管道凝結水冷卻裝置將排汽管道凝結水由制冷循環(huán)設備制取的冷凍水冷卻，與排汽混合吸收汽化潛熱，更好的維持空冷器的真空。上述三種冷卻裝置共同作用，有效降低發(fā)電廠空冷機組的排汽壓力，保證機組的夏季安全經濟運行。

圖I是本實用新型示意圖。圖中各標號含義如下1.排汽管道，2.空冷單元配汽管道，3.水環(huán)式真空泵，4.汽水分離器、5.真空泵冷卻器，6.凝結水箱，7.軸流風機，8a..除鹽水霧化加濕噴嘴，8b.除鹽水霧化冷卻噴嘴，9.凝結水泵，10.除鹽水加壓泵，11.除鹽水箱，12.除鹽水冷卻器，13.凝結水冷卻器，14.凝結水霧化噴嘴，15.制冷循環(huán)設備，15a..發(fā)生器，15b.回熱器，15c.吸收器，15d.蒸發(fā)器，15e.節(jié)流閥，15f.冷凝器，16.冷凍水循環(huán)泵，17.冷凍水管路，18.排氣凝結水管路，19.排氣凝結水冷卻支路。
具體實施方式
本實用新型的設計思路為在空冷機組中設置制冷設備，將制冷設備制取的冷凍水分為三路對空冷機組的相關部件進行冷卻。其一水環(huán)式真空泵的工作液經過冷卻器被冷凍水冷卻，溫度降低到設計值，能夠提高真空泵的出力；其ニ 將空冷機組所用的エ業(yè)除鹽水經過冷卻器被制冷循環(huán)設備制取的冷凍水冷卻，經水泵加壓，一部分通過噴嘴對空冷機組軸流風機的出口空氣進行蒸發(fā)冷卻，以降低空冷散熱器的入口空氣溫度，從而降低排汽壓力；另一部分進入汽輪機排氣管道與排汽混合，吸收汽化潛熱，維持空冷器真空；其三凝結水經過凝結水泵分成兩部分，一部分凝結水進入汽輪機回熱器送往鍋爐，另一部分經過冷卻器被冷凍水冷卻，進入汽輪機排汽管道與排汽混合，吸收汽化潛熱，維持空冷器真空。 參看圖1，本實用新型包括制冷設備15、冷凍水循環(huán)泵16、水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置、エ業(yè)除鹽水冷卻裝置、排汽管道凝結水冷卻裝置，其中，水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置中設置真空泵冷卻器5，エ業(yè)除鹽水冷卻裝置中設置除鹽水冷卻器12、排汽管道凝結水冷卻裝置中設置凝結水冷卻器13，所述冷凍水循環(huán)泵位于連通制冷設備的冷凍水管路17上，冷凍水管路并聯(lián)三個支路，各支路上分別設置真空泵冷卻器、除鹽水冷卻器和排汽管道凝結水冷卻器，冷凍水管路形成循環(huán)回路。所述制冷設備選用蒸汽吸收式制冷循環(huán)設備15，其構成包括發(fā)生器15a、回熱器15b、吸收器15c、節(jié)流閥15e、蒸發(fā)器15d、冷凝器15f及連接管道與閥門。制冷循環(huán)設備15采用汽輪機抽汽作為熱源，通過蒸發(fā)器15d制取冷凍水，冷凍水經過冷凍水循環(huán)泵16，通過真空泵冷卻器5、除鹽水冷卻器12、凝結水冷卻器13分別對真空泵工作液、除鹽水與部分凝結水進行冷卻。蒸汽散熱后形成的凝結水送往凝結水箱，電廠循環(huán)冷卻水進入吸收器15c、冷凝器15f進行冷卻，保證蒸汽吸收式制冷循環(huán)設備15的正常運行。仍參看圖I，所述水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置包括水環(huán)式真空泵3和汽水分離器4、真空泵冷卻器5和相應的管路、閥門。水環(huán)真空泵工作液經過真空泵冷卻器5被冷卻至設計值，進入水環(huán)式真空泵3，空冷単元配汽管道2中的不凝性氣體與水蒸汽被抽入水環(huán)式真空泵3，維持空冷機組排汽管道I的真空，同時真空泵工作液吸熱溫度升高，進入汽水分離器4排汽，分離下來的真空泵工作液進入真空泵冷卻器5，形成一個閉式循環(huán)。仍參看圖1，所述エ業(yè)除鹽水冷卻裝置包括由管路連接的除鹽水箱11、除鹽水加壓泵10、除鹽水冷卻器12、除鹽水霧化加濕噴嘴8a、除鹽水霧化冷卻噴嘴8b，鹽水霧化加濕噴嘴位于空冷機組的軸流風機7空氣出口處，除鹽水霧化冷卻噴嘴位于空冷機組的排氣管道I處。除鹽水箱11的除鹽水經過除鹽水加壓泵10，進入除鹽水冷卻器12被冷卻，之后，一部分通過除鹽水霧化加濕噴嘴8a對空冷單元軸流風機7的出口空氣進行冷卻，降低空冷単元入口空氣溫度，提高了空冷単元的換熱量，降低了排汽壓力；另一部分通過除鹽水霧化冷卻噴嘴8b與排氣管道I的蒸汽直接接觸，冷卻效果好，能夠較好的維持空冷機組的真空。[0019]仍參看圖1，所述排汽管道凝結水冷卻裝置包括空冷機組的凝結水箱6及排氣凝結水管路18、凝結水泵9、排氣凝結水冷卻支路19、凝結水霧化噴嘴14，所述凝結水泵位于排氣凝結水管路上，排氣凝結水冷卻支路連通排氣凝結水管路，排氣凝結水冷卻支路經凝結水冷卻器13連通凝結水霧化噴嘴，凝結水霧化噴嘴位于空冷機組的排氣管道I處。凝結水通過凝結水泵9后分成兩部分，一部分通過汽輪機回熱器送往鍋爐，另一部分經過凝結 水板式冷卻器13被冷卻，最后通過凝結水霧化噴嘴14與排汽直接接觸，其換熱效率大大提高，能夠較好的空冷機組的真空。
權利要求1.一種降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，其特征在于它包括制冷設備(15)、冷凍水循環(huán)泵(16)、水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置、工業(yè)除鹽水冷卻裝置、排汽管道凝結水冷卻裝置，其中，水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置中設置真空泵冷卻器(5)，工業(yè)除鹽水冷卻裝置中設置除鹽水冷卻器(12)，排汽管道凝結水冷卻裝置中設置凝結水冷卻器(13)，所述冷凍水循環(huán)泵位于連通制冷設備的冷凍水管路(17)上，冷凍水管路并聯(lián)真空泵冷卻器、除鹽水冷卻器和排汽管道凝結水冷卻器并形成循環(huán)回路。
2.根據(jù)權利要求I所述的降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置包括水環(huán)式真空泵(3)和汽水分離器(4)，由水環(huán)式真空泵(3)、汽水分離器(4)、真空泵冷卻器(5)和管路、閥門構成水環(huán)真空泵工作液冷卻回路。
3.根據(jù)權利要求2所述的降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述工業(yè)除鹽水冷卻裝置包括由管路連接的除鹽水箱(11)、除鹽水加壓泵(10)、除鹽水冷卻器(12)、除鹽水霧化加濕噴嘴(8a)、除鹽水霧化冷卻噴嘴(8b)，鹽水霧化加濕噴嘴位于空冷機組的軸流風機(7)空氣出口處，除鹽水霧化冷卻噴嘴位于空冷機組的排氣管道(I)處。
4.根據(jù)權利要求3所述的降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述排汽管道凝結水冷卻裝置包括空冷機組的凝結水箱(6)及排氣凝結水管路(18)、凝結水泵(9)、排氣凝結水冷卻支路(19)、凝結水霧化噴嘴(14)，排氣凝結水管路連接凝結水箱，凝結水泵位于排氣凝結水管路上，排氣凝結水冷卻支路連通排氣凝結水管路，排氣凝結水冷卻支路經凝結水冷卻器(13)連通凝結水霧化噴嘴，凝結水霧化噴嘴位于空冷機組的排氣管道(I)處。
5.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述制冷設備(15)為蒸汽吸收式，制冷設備以空冷機組的汽輪機抽汽作為熱源。
6.根據(jù)權利要求5所述的降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述真空泵冷卻器(5)、除鹽水冷卻器(12)、凝結水冷卻器(13)均為板式冷卻器。
專利摘要一種降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力的節(jié)能冷卻系統(tǒng)，用于解決空冷機組夏季出力受阻問題。它包括制冷設備、冷凍水循環(huán)泵、水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置、工業(yè)除鹽水冷卻裝置、排汽管道凝結水冷卻裝置，水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置中設置真空泵冷卻器，工業(yè)除鹽水冷卻裝置中設置除鹽水冷卻器，排汽管道凝結水冷卻裝置中設置凝結水冷卻器，冷凍水循環(huán)泵位于連通制冷設備的冷凍水管路上，冷凍水管路并聯(lián)真空泵冷卻器、除鹽水冷卻器和排汽管道凝結水冷卻器并形成循環(huán)回路。本實用新型將冷凍水引入水環(huán)真空泵工作液冷卻裝置、工業(yè)除鹽水冷卻裝置、排汽管道凝結水冷卻裝置，在三個裝置共同作用下，有效降低發(fā)電廠空冷機組排汽壓力，保證機組夏季安全經濟運行。
文檔編號F28B9/04GK202522095SQ201220087029
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權日2012年3月9日
發(fā)明者劉海 申請人:保定市伊萊克科技有限公司