CN108757471A - 水环真空泵工作液冷却水*** - Google Patents

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李伟
常娜娜
王�锋
王宸曦
倪满慧
李贞�
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Abstract

本发明涉及一种水环真空泵工作液冷却水***,用于燃气‑蒸汽联合循环分布式能源***,所述冷却水***包括,与利用余热锅炉生成冷却水的热水型溴化锂机组、与凝汽器连接的真空泵、与所述真空泵连接用于对真空泵的工作液进行冷却的换热器,所述热水型溴化锂机组的进水口与所述换热器的冷却水出口连接,所述换热器的冷却水进口与所述热水型溴化锂机组的出水口连接。改善真空泵的状态,提高汽轮机机组的发电出力及效率,同时降低排烟温度,提高能源综合利用率。

Description

水环真空泵工作液冷却水***
技术领域
本发明涉及一种水环真空泵工作液冷却水***,属于燃气-蒸汽联合循环分布式能源领域。
背景技术
凝汽器是汽轮机组的重要辅机,其真空的好坏,对整个燃气-蒸汽联合循环分布式能源站的建设和安全、经济运行有着决定性影响。大容量凝汽式发电机组在凝汽器背压高于设计值时,背压每升高lkPa,机组热耗增加0.5%,有些机组甚至超过l%。水环式真空泵是目前大、中型机组中广泛采用的凝汽器抽气设备,作用是抽除凝汽器内的不凝性气体,保证和维持凝汽器真空。
在常规***中,水环真空泵的冷却水原设计水源为冷却水塔来的循环水,经开式循环水泵升压后称为开式循环冷却水,常规水环真空泵***如图1所示:当工作液体的水进入板式换热器时,冷却水由板式换热器的一侧水室进入板式换热器后,由另一侧水室流出,这样工作液体的水就被冷却了。当冷却水温度降低时,真空泵抽吸能力增强,真空泵的出力会随之提高。当真空泵在夏季室外高温下运行时,冷却水温度较高,一方面冷却水对工作液的冷却达不到设计效果,另一方面水环真空泵的工作液温度也会升高而汽化,使密闭的月牙形空腔内有部分气体来自工作液汽化的气体,减少了对凝汽器内的不凝结气体的抽吸量,使水环式真空泵的出力下降。同时,水环真空泵内的运行工况变得极其恶劣,造成水环真空泵叶轮气蚀,严重时造成设备损坏,对机组的安全运行构成严重威胁。
水环真空泵的抽吸能力直接影响到凝汽器内空气的聚集程度,而水环真空泵的抽吸能力主要受其工作液温度的影响。真空泵在夏季时,由于夏季环境温度普遍较高,开式循环冷却水温度最高达到35℃,此时冷却效果极差。加上泵旋转的耗功以及凝汽器内抽气混合物传递的热量,工作液的温度普遍超高,甚至达至45℃,导致水环真空泵的抽吸能力严重下降,空气在凝汽器内积聚,使凝汽器的真空下降。当工作液温达到42℃时,真空泵理想抽真空能力为93.1kPa,真空降低,严重影响着机组的效率。
发明内容
本发明目的是为解决现有真空泵工作液冷却性能差的功能,提供了一种水环真空泵工作液冷却水***,用于燃气-蒸汽联合循环分布式能源***,所述冷却水***包括,与利用余热锅炉余热生成冷源水的热水型溴化锂机组、与凝汽器连接的真空泵、与所述真空泵连接用于对真空泵的工作液进行冷却的换热器,所述热水型溴化锂机组的进水口与所述换热器的冷却水出口连接,所述换热器的冷却水进口与所述热水型溴化锂机组的出水口连接。
进一步地,还包括设置在余热锅炉上的低压省煤器,所述热水型溴化锂机组与所述低压省煤器连接。
进一步地,还包括与所述真空泵连接的汽水分离器,所述汽水分离器与所述换热器连接。
进一步地,还包括设置在所述余热锅炉上的高压过热器、与高压过热器连接的汽轮机,所述汽轮机还与所述凝汽器连接;还包括通过凝结水泵与所述凝汽器连接的轴封加热器,所述轴封加热器与所述低压省煤器连接。
进一步地,还包括透平和烟囱,所述透平与所述余热锅炉连接,所述余热锅炉与所述烟囱连接。
采用热水型溴化锂制冷机制取的冷源水7℃,冷却水环真空泵的工作液,即可改善真空泵的状态,提高汽轮机机组的发电出力及效率。同时,降低排烟温度,提高能源综合利用率。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
图1为常规的燃气-蒸汽联合循环分布式能源***水环真空泵工作液冷却水***的***图;;
图2为本发明中的水环真空泵工作液冷却水***的***示意图;
图3为本发明中的水环真空泵工作液冷却水***的局部放大图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明针对由于冷却性能差,使得水环真空泵的抽吸能力严重下降的问题,提出了一种对现有的***的改造***。对于燃气-蒸汽联合循环分布式能源***,溴化锂吸收式制冷是在分布式能源中是较为常见的制冷方式,利用余热锅炉烟气尾部余热产生热源水,将热源水作为热水型溴化锂机的驱动热源,产生冷源水(供回水7℃/12℃)。夏季高温天气,当外部余热冷用户不足时,通过7℃的冷源水,对汽轮机的水环真空泵的工作液进行冷却,流量6.5t/h,凝汽器的真空度能增加3.7kPa左右。
采用热水型溴化锂制冷机制取的冷源水7℃,冷却水环真空泵的工作液,即可改善真空泵的状态,提高汽轮机机组的发电出力及效率。同时,降低排烟温度,提高能源综合利用率。具体流程见下图2。
具体地,本发明提供了一种水环真空泵工作液冷却水***100,用于燃气-蒸汽联合循环分布式能源***,所述冷却水***100包括,与利用余热锅炉110余热生成冷源水的热水型溴化锂机组120、与凝汽器130连接的真空泵140、与所述真空泵140连接用于对真空泵的工作液进行冷却的换热器150,所述热水型溴化锂机组120的进水口与所述换热器150的冷却水出口连接,所述换热器150的冷却水进口与所述热水型溴化锂机组120的出水口连接。利用余热锅炉110的余热通过热水型溴化锂机组120产生冷源水,将冷源水引入到所述换热器150中,所述真空泵140中工作液引入到所述换热器150中,通过冷源水对工作液进行冷却,改善了真空泵的状态,提高了汽轮机机组的发电出力及效率,降低排烟温度,提高能源综合利用率。
具体地,还包括设置在余热锅炉110上的低压省煤器160,所述热水型溴化锂机组120与所述低压省煤器160连接,所述低压省煤器160利用余热锅炉110中的烟气产生热源水,排入到所述热水型溴化锂机组120中,从而生成冷源水。
所述真空泵140还与汽水分离器170连接,所述汽水分离器170与所述换热器150连接,利用汽水分离器170对工作液中气体进行排出。
进一步地,还包括设置在所述余热锅炉110上的高压过热器180、与高压过热器180连接的汽轮机190,所述汽轮机190还与所述凝汽器130连接;还包括通过凝结水泵200与所述凝汽器130连接的轴封加热器210,所述轴封加热器210与所述低压省煤器160连接。对余热锅炉110中烟气的能量进行利用,提高能源利用率。
本发明中燃气-蒸汽联合循环分布式能源***中,空气经过压气机、天然气经过天然气前置模块引入到燃烧室,产生能量供给燃气轮机,产生的烟气通过透平220排入到余热锅炉110内,经过换热之后,烟气从所述余热锅炉110排入到所述烟囱230。烟气温度通过余热锅炉110后,温度有效降低,进行能量回收。
本发明中的热水型溴化锂机组120还与其他冷源需求设备连接。
采用热水型溴化锂制冷机制取的冷源水7℃,冷却水环真空泵的工作液,即可改善真空泵的状态,提高汽轮机机组的发电出力及效率。同时,降低排烟温度,提高能源综合利用率。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水环真空泵工作液冷却水***,其特征在于,用于燃气-蒸汽联合循环分布式能源***,所述冷却水***包括,与利用余热锅炉余热生成冷源水的热水型溴化锂机组、与凝汽器连接的真空泵、与所述真空泵连接用于对真空泵的工作液进行冷却的换热器,所述热水型溴化锂机组的进水口与所述换热器的冷却水出口连接,所述换热器的冷却水进口与所述热水型溴化锂机组的出水口连接。
2.根据权利要求1所述的水环真空泵工作液冷却水***,其特征在于,还包括设置在余热锅炉上的低压省煤器,所述热水型溴化锂机组与所述低压省煤器连接。
3.根据权利要求1或2所述的水环真空泵工作液冷却水***,其特征在于,还包括与所述真空泵连接的汽水分离器,所述汽水分离器与所述换热器连接。
4.根据权利要求1或2所述的水环真空泵工作液冷却水***,其特征在于,还包括设置在所述余热锅炉上的高压过热器、与高压过热器连接的汽轮机,所述汽轮机还与所述凝汽器连接;还包括通过凝结水泵与所述凝汽器连接的轴封加热器,所述轴封加热器与所述低压省煤器连接。
5.根据权利要求4所述的水环真空泵工作液冷却水***,其特征在于,还包括透平和烟囱,所述透平与所述余热锅炉连接,所述余热锅炉与所述烟囱连接。
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