CN102705021A - 汽轮机冷端优化和余热利用*** - Google Patents

汽轮机冷端优化和余热利用*** Download PDF

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陆涛
高霞
王连声
姜媛媛
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Abstract

本发明提供一种汽轮机冷端优化和余热利用***，其包括：湿冷凝汽器、机械通风冷却塔和二级加热器；所述湿冷凝汽器水侧出口和入口分别管道连接于所述机械通风冷却塔的循环冷却水入口和循环冷却水出口，同时，所述湿冷凝汽器水侧出口管道连接于所述二级加热器的水侧入口，所述湿冷凝汽器水侧入口还设有用于输入热网水的管道接口；所述湿冷凝汽器的气侧入口连接有第一阀门，控制乏汽的输入；在所述机械通风冷却塔的所述循环冷却水入口与所述湿冷凝汽器的水侧出口之间的管道上连接设置有循环水泵，为循环冷却水的流动提供动力。本发明可以提高公共***设备利用率，达到综合高效、节约资源和提高效益的目的。

Description

汽轮机冷端优化和余热利用***
技术领域
本发明涉及汽轮机冷端优化技术领域，尤其涉及一种汽轮机冷端优化和余热利用***。
背景技术
空冷汽轮机组在投产运行后，由于主机热耗率增大、空冷换热能力降低、环境风速大等不利因素的影响，夏季运行时，汽轮机排汽不能够完全冷却，造成背压增高机组出力下降，机组的“不满发小时数”增加。而在冬季，汽轮机排汽带有的低品位热值又被白白地浪费。因此，电厂机组无论在冬季和夏季都有一定程度的利益损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽轮机冷端优化和余热利用***，以解决现有机组在夏季和冬季存在利益损失的问题。
为了解决上述问题，本发明提供的汽轮机冷端优化和余热利用***包括：湿冷凝汽器、机械通风冷却塔和二级加热器；所述湿冷凝汽器水侧出口和入口分别管道连接于所述机械通风冷却塔的循环冷却水入口和循环冷却水出口，同时，所述湿冷凝汽器水侧出口管道连接于所述二级加热器的水侧入口，所述湿冷凝汽器水侧入口还设有用于输入热网水的管道接口；所述湿冷凝汽器的气侧入口连接有第一阀门，控制乏汽的输入，在所述机械通风冷却塔的所述循环冷却水入口与所述湿冷凝汽器的水侧出口之间的管道上连接设置有循环水泵，为循环冷却水的流动提供动力。
根据上述汽轮机冷端优化和余热利用***的一种优选实施方式，其中，所述第一阀门为蝶阀。
根据上述汽轮机冷端优化和余热利用***的一种优选实施方式，其中，所述二级加热器为汽水换热器，所述二级加热器通过管道输入汽轮机抽汽的高温蒸汽作为加热气源，热交换后，再通过管道输出高温疏水。
根据上述汽轮机冷端优化和余热利用***的一种优选实施方式，其中，所述湿冷凝汽器的乏汽入口还连接有膨胀节，所述膨胀节与所述第一阀门串联在所述湿冷凝汽器的乏汽入口处。
根据上述汽轮机冷端优化和余热利用***的一种优选实施方式，其中，连接于所述湿冷凝汽器水侧入口和所述机械通风冷却塔的循环冷却水出口之间的管道上设有第二阀门。
根据上述汽轮机冷端优化和余热利用***的一种优选实施方式，其中，连接于所述湿冷凝汽器水侧出口和所述二级加热器的水侧入口之间的管道上设有第三阀门。
根据上述汽轮机冷端优化和余热利用***的一种优选实施方式，其中，所述湿冷凝汽器的水侧出口通过管道连接到热井。
根据上述汽轮机冷端优化和余热利用***的一种优选实施方式，其中，所述二级加热器的水侧出口连接有尖峰加热器。
本发明针对空冷岛***一次性提出汽轮机冷端解决方案，优化、整合冬、夏季两套***为一套汽机冷端综合装置，可以提高公共***设备利用率，达到综合高效、节约资源和提高效益的目的。
附图说明
图1为本发明优选实施例的原理结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
图1示意性的示出了本发明优选实施例的原理结构，如图所示，本优选实施例包括湿冷凝汽器2、机械通风冷却塔1和二级加热器3。湿冷凝汽器2的水侧出口和入口分别通过管道14、13连接于机械通风冷却塔1的循环冷却水入口和循环冷却水出口，这样在夏季，湿冷凝汽器2、管道14和13、机械通风冷却塔1组成一个用于冷却的循环冷却水***。同时，湿冷凝汽器2的水侧出口通过管道34连接于二级加热器3的入口，湿冷凝汽器2的水侧入口还连接一个用于输入热网水的管道23。为了控制乏汽，连接于湿冷凝汽器2的乏汽入口的管道21上设有阀门212（第一阀门）。
在图1中，管道11、12分别为机械通风冷却塔1的空气输入和输出管道。管道21、22分别为向湿冷凝汽器2输入乏汽的管道和湿冷冷凝器2输出凝结水（可以输送至热井）的管道。管道31、32分别为向二级加热器3输入高温蒸汽的管道和二级加热器输出高温疏水的管道。另外，在机械通风冷却塔1的循环冷却水入口与湿冷凝汽器2的水侧出口之间的管道14上连接设置有循环水泵，为循环冷却水的流动提供动力。
夏季，本优选实施例运行时，在汽轮机的竖直大排汽管道上各接出一根管道，接到湿冷凝汽器2的乏汽输入管道21，使用尖峰冷却器***（也即湿冷凝汽器2与冷却塔1的组合）将部分乏汽凝结，并通过循环水***将热量排到空气。具体为，单独设置湿冷凝汽器2、循环水泵房、机械通风冷却塔3等设施和设备，利用空余场地布置机械通风冷却塔1，并根据场地以尽可能加大机械通风冷却塔1的原则。本优选实施例可能会导致电厂用水量增加，但目前的电厂中水富裕，已有的空冷喷淋装置可以停运，且夏季运行时段为12：00～18：00，因此，本优选实施例对用水量影响基本可以忽略。
冬季，利用湿冷凝汽器2将由管道21输入的汽轮机乏汽的气化潜热换给由管道23输入的热网水，使热网水温度提升近四十度，然后由管道34输送至二级加热器3。二级换热器3利用管道31输入的高温蒸汽进一步加热热网回水达到所需参数，并由管道33输出至尖峰加热器等设备。
在本优选实施例中，阀门212为蝶阀（优选为电动蝶阀），二级加热器3为汽水换热器，汽水换热器可以使用汽轮机抽汽的高温蒸汽作为加热汽源，使热网水温进一步提升，当然，本发明的阀门212和二级加热器3并不局限于此。此外，连接于湿冷凝汽器2水侧入口和机械通风冷却塔1的循环冷却水出口之间的管道13上设有阀门42（第二阀门）。连接于湿冷凝汽器2水侧出口和二级加热器3的水侧入口之间的管道34上设有阀门41（第三阀门）。阀门41、42的设置便于控制水流方向。
本优选实施例的湿冷凝汽器2的乏汽输入管道21上还连接有膨胀节211，膨胀节211用以吸收管道21的横向和轴向等膨胀位移。
综上，本发明在夏季机组运行背压高时，打开乏汽输入管道上的阀门212，使一部分蒸汽流至湿冷凝汽器2进行冷却，缓解直接空冷散热器的压力，达到降低背压机组满发的目的。春、秋季机组运行背压较低时，关闭该阀门，使全部排汽通过直接空冷散热器冷却。在湿冷凝汽器水侧出入管道各设置两条管路，一条为夏季运行的循环冷却水管，此管路均与机械通风冷却塔连接；另一条为冬季运行的热网水管，凝汽器入口为热网来水，出口水进入二级加热器。
借此，本发明提供一种夏季降低背压以提高机组出力，在冬季回收利用排汽余热以增加机组供热负荷的综合***（汽轮机冷端优化和余热利用***），利用该综合***可以解决空冷机组夏天出力不足，提高机组的“满发小时数”；并在冬季回收乏汽余热供热，效益显著提高，以一台600MW机组为例，年增加收益数千万元。达到综合高效、节约资源和提高效益的目的。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种汽轮机冷端优化和余热利用***，其特征在于，包括：湿冷凝汽器、机械通风冷却塔和二级加热器；
所述湿冷凝汽器的水侧出口和入口分别管道连接于所述机械通风冷却塔的循环冷却水入口和循环冷却水出口，同时，所述湿冷凝汽器水侧出口管道连接于所述二级加热器的水侧入口，所述湿冷凝汽器水侧入口还设有用于输入热网水的管道接口；
所述湿冷凝汽器的气侧入口连接有第一阀门，控制乏汽的输入；
在所述机械通风冷却塔的所述循环冷却水入口与所述湿冷凝汽器的水侧出口之间的管道上连接设置有循环水泵，为循环冷却水的流动提供动力。
2.根据权利要求1所述的汽轮机冷端优化和余热利用***，其特征在于，所述第一阀门为蝶阀。
3.根据权利要求1所述的汽轮机冷端优化和余热利用***，其特征在于，
所述二级加热器为汽水换热器，所述二级加热器通过管道输入汽轮机抽汽的高温蒸汽作为加热气源，热交换后，再通过管道输出高温疏水。
4.根据权利要求1所述的汽轮机冷端优化和余热利用***，其特征在于，
所述湿冷凝汽器的乏汽入口还连接有膨胀节，所述膨胀节与所述第一阀门串联在所述湿冷凝汽器的乏汽入口处。
5.根据权利要求1所述的汽轮机冷端优化和余热利用***，其特征在于，
连接于所述湿冷凝汽器水侧入口和所述机械通风冷却塔的循环冷却水出口之间的管道上设有第二阀门。
6.根据权利要求1所述的汽轮机冷端优化和余热利用***，其特征在于，
连接于所述湿冷凝汽器水侧出口和所述二级加热器的水侧入口之间的管道上设有第三阀门。
7.根据权利要求1所述的汽轮机冷端优化和余热利用***，其特征在于，
所述湿冷凝汽器的气侧出口通过管道连接到热井。
8.根据权利要求1所述的汽轮机冷端优化和余热利用***，其特征在于，
所述二级加热器的水侧出口连接有尖峰加热器。
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