CN212837980U - 一种火电厂小汽轮机用乏汽水冷却*** - Google Patents

Abstract

一种火电厂小汽轮机用乏汽水冷却***，包括第一水冷凝汽器、第二水冷凝汽器、蒸发式凝汽器、排汽管道组、循环水管道组和凝结水管道组。第一热井高于第二热井，冷凝盘管高于第二热井。第三排汽管道的第三通管连接蒸发式凝汽器的蒸汽进口。进水支管道的一端连接进水主管道，另一端连接蒸发式凝汽器的循环水箱，连接管道的一端连接第二水冷凝汽器的冷却水出口，另一端连接第一水冷凝汽器的冷却水进口。第一凝结水管的一端连接蒸发式凝汽器的冷凝水出口，另一端连接第二热井；第二凝结水管一端连接第一热井，另一端连接第二热井。解决现有小汽轮机用乏汽水冷却***在高温高负荷阶段换热量降低、真空度下降的技术问题。

Description

一种火电厂小汽轮机用乏汽水冷却***

技术领域

本实用新型涉及电力能源技术领域，特别涉及一种火电厂小汽轮机用乏汽水冷却***。

背景技术

随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高，社会对电力的需求在不断的增高，虽然现在有新型的水利发电、太阳能发电等，但是主要的发电方式还是火力发电。常规火力发电厂工程中，火电机组普遍存在着年利用小时数低，机组负荷率下降的问题，采用小汽轮机驱动给水泵和引风机能够有效降低火电厂的厂用电率，减少发电成本，并且在机组负荷变动的情况下，具有较好的调节性能。因此，越来越多的火电厂采用小汽轮机驱动给水泵和引风机。

小汽轮机一般采用汽动驱动形式，在小汽轮机内做完功的乏汽排入凝汽设备内，在凝汽设备内被冷却放出凝结散热并凝结成水。如果小汽轮机与主汽轮机共用凝汽器，小汽轮机的功率极易受到环境风的影响，在极限情况下，不足以驱动机组给水泵，使得机组的负荷受到限制；所以小汽轮机一般配备独立的凝汽器。

凝汽器分为水冷凝汽器和空冷凝汽器，在中国北方水资源匮乏，一般采用空冷凝汽器，在中国南方一般采用水冷凝汽器。对于采用传统循环水冷却小汽轮机排汽的水冷凝汽器，夏季气候炎热负荷高，循环水温度较高，导致循环水冷却能力不足，进而影响使得水冷凝汽器真空度降低。水冷凝汽器真空度降低会带来的问题为：1.安全方面，由于真空度降低，使排汽温度过高，还将引起汽轮机低压缸胀差发生异常变化和低压缸变形，改变机组的中心，造成机组振动，可能引起故障停机，存在安全隐患。2. 真空度降低，凝结水中含氧量增加，凝结水系设备和管道被腐蚀产生的氧化铁进入锅炉，腐蚀炉方的水冷壁、过热器等设备和管道。3.经济方面，真空度降低，传质阻力增加，使汽轮机热耗增加。随着火电机组利用小时数的逐年下降，节能降耗、降低机组发电煤耗势在必行，提高机组真空度，尤其是高温高负荷阶段的真空度尤为重要。

目前，小汽轮机用乏汽水冷却***主要存在的问题是：夏季气候炎热负荷高，水冷凝汽器的循环水温度较高，冷却能力不足，水冷凝汽器的真空度降低，降低机组效率，存在安全隐患，增加运行成本。

有鉴于此，如何提高小汽轮机用乏汽水冷却***的换热量，特别是高温高负荷阶段的真空度是本实用新型研究的课题。

发明内容

本实用新型提供一种火电厂小汽轮机用乏汽水冷却***，其目的是要解决现有小汽轮机用乏汽水冷却***在高温高负荷阶段换热量降低、真空度下降的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种火电厂小汽轮机用乏汽水冷却***，对应第一小汽轮机、第二小汽轮机、第一低压缸和第二低压缸设置，所述乏汽水冷却***包括第一水冷凝汽器、第二水冷凝汽器、蒸发式凝汽器、排汽管道组、循环水管道组和凝结水管道组。

所述第一水冷凝汽器的下部设有第一热井，所述第二水冷凝汽器的下部设有第二热井，所述第一热井高于第二热井；所述蒸发式凝汽器包括循环水箱、循环泵、喷淋水管、冷凝盘管和轴流风机；所述冷凝盘管高于第二热井。

所述排汽管道组包括第一排汽管道、第二排汽管道、第三排汽管道、第四排汽管道和第五排汽管道；所述第一排汽管道的一端连接第一小汽轮机的乏汽出口，另一端连接第一水冷凝汽器的蒸汽进口；所述第二排汽管道的一端连接第二小汽轮机的乏汽出口，另一端连接第二水冷凝汽器的蒸汽进口；所述第三排汽管道为三通管道，第一通管连接第一排汽管道，第二通管连接第二排汽管道，第三通管连接蒸发式凝汽器的蒸汽进口，达成所述第一小汽轮机和第二小汽轮机与蒸发式凝汽器的连接，所述第三通管上设有蝶阀；所述第四排汽管道一端连接第一低压缸，另一端连接第一水冷凝汽器；所述第五排汽管道一端连接第二低压缸，另一端连接第二水冷凝汽器。

所述循环水管道组包括进水主管道、进水支管道、连接管道和回水管道；所述进水主管道的一端连接第二水冷凝汽器的冷却水进口；所述进水支管道的一端连接进水主管道，另一端连接蒸发式凝汽器的循环水箱，进水支管道上设有进水截止阀；所述连接管道的一端连接第二水冷凝汽器的冷却水出口，另一端连接第一水冷凝汽器的冷却水进口；所述回水管道的一端连接第一水冷凝汽器的冷却水出口。

所述凝结水管道组第一凝结水管、第二凝结水管和第三凝结水管，所述第一凝结水管的一端连接蒸发式凝汽器的冷凝水出口，另一端连接第二热井；所述第二凝结水管一端连接第一热井，另一端连接第二热井；所述第三凝结水管上设有凝结水泵，一端连接第二热井，用以将凝结水排出。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1.上述方案中，所述蒸发式凝汽器的内部结构为现有技术，且不是本实用新型的技术特征，所以本实用新型没有进行赘述，本领域技术人员根据现有技术是可以理解的。

2.上述方案中，在第一水冷凝汽器和第二水冷凝汽器的基础上，加设蒸发式凝汽器，且通过第三排汽管道使第一小汽轮机和第二小汽轮机与蒸发式凝汽器连接。在夏季高温高负荷阶段，通过蝶阀的切换，将两个小汽轮机的部分乏汽引入蒸发式凝汽器，降低了两个水冷凝汽器的蒸汽量，提高了两个水冷凝汽器的真空度，提高整体冷却***的换热效率。且当冷却***在启动阶段或两个水冷凝汽器出现异常时，也可以将两个小汽轮机的部分乏汽排入蒸发式凝汽器，以降低两个水冷凝汽器的负荷压力。

3.上述方案中，所述连接管道的一端连接第二水冷凝汽器的冷却水出口，另一端连接第一水冷凝汽器的冷却水进口，通过连接管道将两个水冷凝汽器串联，循环冷却水先经过第二水冷凝汽器，再经过第一水冷凝汽器，降低用水量和能耗，且提高冷却效率。

4.上述方案中，所述进水支管道的一端连接进水主管道，另一端连接蒸发式凝汽器的循环水箱，进水支管道上设有进水截止阀。正常工作状态下，冷却水经进水主管道进入第二水冷凝汽器进行冷却，再经连接管道进入第一水冷凝汽器进行冷却，再经回水管道排出。蒸发式冷凝器所使用的冷却水并不会占用两个水冷凝汽器的冷却水量，进水截止阀正常处于关闭状态，当蒸发式凝汽器中冷却水液位较低时，打开进水截止阀，循环水有一定的水压，部分压入进水支管道，补入蒸发式凝汽器的循环水箱，再关闭进水截止阀。这是本领域技术人员可以理解也可以实现的。

5.上述方案中，所述第一热井高于第二热井，第二凝结水管一端连接第一热井，另一端连接第二热井，第一水冷凝汽器的冷凝水流到第一热井，设置高度差的目的为第一热井中的冷凝水经第二凝结水管流到第二热井，再通过凝结水泵经第三凝结水管排出，节省资源。

6.上述方案中，所述冷凝盘管高于第二热井，所述第一凝结水管的一端连接蒸发式凝汽器的冷凝水出口，另一端连接第二热井，由于蒸发式凝汽器和第二凝汽器存在一定压力差，且存在一定高度差，所以蒸发式凝汽器的冷凝水被吸入第二热井，经第一凝结水管流入第二热井，再通过凝结水泵经第三凝结水管排出。不需要另外设置泵，既节约资源，也便于将冷凝水集中处理。

7.上述方案中，所述第四排汽管道一端连接第一低压缸，另一端连接第一水冷凝汽器；所述第五排汽管道一端连接第二低压缸，另一端连接第二水冷凝汽器。两个低压缸的排汽分别排入对应的冷凝器中。

8.上述方案中，在工作状态下，第一小汽轮机的乏汽通过第一排汽管道进入第一水冷凝汽器，第二小汽轮机的乏汽通过第二排汽管道进入第二水冷凝汽器，第一低压缸的排汽通过第四排汽管道进入第一水冷凝汽器，第二低压缸的排汽通过第五排汽管道进入第二水冷凝汽器。需要使用蒸发式冷凝器时，打开第三通管上的蝶阀，第一小汽轮机的部分乏汽通过第一通管进入第三通管，从而进入蒸发式冷凝器，第二小汽轮机的部分乏汽通过第二通管进入第三通管，从而进入蒸发式冷凝器。

9.上述方案中，所述第一排汽管道上设有第一截止阀。

10.上述方案中，所述第二排汽管道上设有第二截止阀。

11.上述方案中，所述第一通管上设有第三截止阀。

12.上述方案中，所述第二通管上设有第四截止阀。

13.上述方案中，所述蒸发式凝汽器位于第二水冷凝汽器旁。

本实用新型工作原理和优点如下：

本实用新型火电厂小汽轮机用乏汽水冷却***，在第一水冷凝汽器和第二水冷凝汽器的基础上，加设蒸发式凝汽器，且通过第三排汽管道使第一小汽轮机和第二小汽轮机与蒸发式凝汽器连接，即蒸发式凝汽器和两个水冷凝汽器的整体为并联关系。蒸发式凝汽器的价格低、占地小，且换热效率高。在夏季高温高负荷阶段，通过蝶阀的切换，将两个小汽轮机的部分乏汽引入蒸发式凝汽器，降低了两个水冷凝汽器的蒸汽量，提高了两个水冷凝汽器的真空度，有助于机组安全运行，提高整体冷却***的换热效率，节约能耗。且当冷却***在启动阶段或两个水冷凝汽器出现异常时，也可以将两个小汽轮机的部分乏汽排入蒸发式凝汽器，以降低两个水冷凝汽器的负荷压力。

第一水冷凝汽器的第一热井高于第二水冷凝汽器的第二热井，利用该高度差，不需要另外设置泵，第一热井中的冷凝水流到第二热井。蒸发式凝汽器的冷凝盘管高于第二水冷凝汽器的第二热井，且蒸发式凝汽器和第二凝汽器存在一定压力差，所以不需要另外设置泵，蒸发式凝汽器的冷凝水被吸入第二热井。简化结构，节约资源，且利用冷凝水集中处理。

两个水冷凝汽器串联，循环冷却水先经过第二水冷凝汽器，再经过第一水冷凝汽器，降低用水量和能耗，且提高冷却效率。

附图说明

附图1为本实用新型实施例乏汽水冷却***的结构示意图。

以上附图中：1、第一小汽轮机；2、第二小汽轮机；3、第一水冷凝汽器；301、第一热井；4、第二水冷凝汽器；401、第二热井；5、蒸发式凝汽器；501、循环水箱；502、循环泵；503、喷淋水管；504、冷凝盘管；505、轴流风机；6、第一排汽管道；7、第二排汽管道；8、第三排汽管道；801、第一通管；802、第二通管；803、第三通管；9、蝶阀；10、进水主管道；11、进水支管道；12、连接管道；13、回水管道；14、进水截止阀；15、凝结水泵；16、第一低压缸；17、第二低压缸；18、第四排汽管道；19、第五排汽管道；20、第一凝结水管；21、第二凝结水管；22、第三凝结水管；23、第一截止阀；24、第二截止阀；25、第三截止阀；26、第四截止阀。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：一种火电厂小汽轮机用乏汽水冷却***

参见附图1所示，对应第一小汽轮机1、第二小汽轮机2、第一低压缸16和第二低压缸17设置，所述乏汽水冷却***包括第一水冷凝汽器3、第二水冷凝汽器4、蒸发式凝汽器5、排汽管道组、循环水管道组和凝结水管道组。所述蒸发式凝汽器5位于第二水冷凝汽器4旁。

所述第一水冷凝汽器3的下部设有第一热井301，所述第二水冷凝汽器4的下部设有第二热井401，所述第一热井301高于第二热井401；所述蒸发式凝汽器5包括循环水箱501、循环泵502、喷淋水管503、冷凝盘管504和轴流风机505；所述冷凝盘管504高于第二热井401。

所述排汽管道组包括第一排汽管道6、第二排汽管道7、第三排汽管道8、第四排汽管道18和第五排汽管道19；所述第一排汽管道6的一端连接第一小汽轮机1的乏汽出口，另一端连接第一水冷凝汽器3的蒸汽进口，所述第一排汽管道6上设有第一截止阀23；所述第二排汽管道7的一端连接第二小汽轮机2的乏汽出口，另一端连接第二水冷凝汽器4的蒸汽进口，所述第二排汽管道7上设有第二截止阀24；所述第三排汽管道8为三通管道，第一通管801连接第一排汽管道6，第二通管802连接第二排汽管道7，第三通管803连接蒸发式凝汽器5的蒸汽进口，达成所述第一小汽轮机1和第二小汽轮机2与蒸发式凝汽器5的连接，所述第一通管801上设有第三截止阀25，所述第二通管802上设有第四截止阀26，所述第三通管803上设有蝶阀9；所述第四排汽管道18一端连接第一低压缸16，另一端连接第一水冷凝汽器3；所述第五排汽管道19一端连接第二低压缸17，另一端连接第二水冷凝汽器4。

在工作状态下，第一小汽轮机1的乏汽通过第一排汽管道6进入第一水冷凝汽器3，第二小汽轮机2的乏汽通过第二排汽管道7进入第二水冷凝汽器4，第一低压缸16的排汽通过第四排汽管道18进入第一水冷凝汽器3，第二低压缸17的排汽通过第五排汽管道19进入第二水冷凝汽器4。打开第三通管803上的蝶阀9，第一小汽轮机1的部分乏汽通过第一通管801进入第三通管803，从而进入蒸发式冷凝器5，第二小汽轮机2的部分乏汽通过第二通管802进入第三通管803，从而进入蒸发式冷凝器5。

所述循环水管道组包括进水主管道10、进水支管道11、连接管道12和回水管道13；所述进水主管道10的一端连接第二水冷凝汽器4的冷却水进口；所述进水支管道11的一端连接进水主管道10，另一端连接蒸发式凝汽器5的循环水箱501，进水支管道11上设有进水截止阀14；所述连接管道12的一端连接第二水冷凝汽器4的冷却水出口，另一端连接第一水冷凝汽器3的冷却水进口；所述回水管道13的一端连接第一水冷凝汽器3的冷却水出口。

在工作状态下，冷却水经进水主管道10进入第二水冷凝汽器4进行冷却，再经连接管道12进入第一水冷凝汽器3进行冷却，再经回水管道13排出。进水截止阀14正常处于关闭状态，当蒸发式凝汽器5中冷却水液位较低时，打开进水截止阀14，冷却水有一定的水压，部分压入进水支管道11，补入蒸发式凝汽器5的循环水箱501，再关闭进水截止阀14。

所述凝结水管道组第一凝结水管20、第二凝结水管21和第三凝结水管22，所述第一凝结水管20的一端连接蒸发式凝汽器5的冷凝水出口，另一端连接第二热井401；所述第二凝结水管21一端连接第一热井301，另一端连接第二热井401；所述第三凝结水管22上设有凝结水泵15，一端连接第二热井401，用以将凝结水排出。

在工作状态下，第一热井301中的冷凝水经第二凝结水管21流入第二热井401，蒸发式凝汽器5的冷凝水经第一凝结水管20流入第二热井401，再通过凝结水泵15经第三凝结水管22排出。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种火电厂小汽轮机用乏汽水冷却***，其特征在于：对应第一小汽轮机（1）、第二小汽轮机（2）、第一低压缸（16）和第二低压缸（17）设置，所述乏汽水冷却***包括第一水冷凝汽器（3）、第二水冷凝汽器（4）、蒸发式凝汽器（5）、排汽管道组、循环水管道组和凝结水管道组；

所述第一水冷凝汽器（3）的下部设有第一热井（301），所述第二水冷凝汽器（4）的下部设有第二热井（401），所述第一热井（301）高于第二热井（401）；所述蒸发式凝汽器（5）包括循环水箱（501）、循环泵（502）、喷淋水管（503）、冷凝盘管（504）和轴流风机（505）；所述冷凝盘管（504）高于第二热井（401）；

所述排汽管道组包括第一排汽管道（6）、第二排汽管道（7）、第三排汽管道（8）、第四排汽管道（18）和第五排汽管道（19）；所述第一排汽管道（6）的一端连接第一小汽轮机（1）的乏汽出口，另一端连接第一水冷凝汽器（3）的蒸汽进口；所述第二排汽管道（7）的一端连接第二小汽轮机（2）的乏汽出口，另一端连接第二水冷凝汽器（4）的蒸汽进口；所述第三排汽管道（8）为三通管道，第一通管（801）连接第一排汽管道（6），第二通管（802）连接第二排汽管道（7），第三通管（803）连接蒸发式凝汽器（5）的蒸汽进口，达成所述第一小汽轮机（1）和第二小汽轮机（2）与蒸发式凝汽器（5）的连接，所述第三通管（803）上设有蝶阀（9）；所述第四排汽管道（18）一端连接第一低压缸（16），另一端连接第一水冷凝汽器（3）；所述第五排汽管道（19）一端连接第二低压缸（17），另一端连接第二水冷凝汽器（4）；

所述循环水管道组包括进水主管道（10）、进水支管道（11）、连接管道（12）和回水管道（13）；所述进水主管道（10）的一端连接第二水冷凝汽器（4）的冷却水进口；所述进水支管道（11）的一端连接进水主管道（10），另一端连接蒸发式凝汽器（5）的循环水箱（501），进水支管道（11）上设有进水截止阀（14）；所述连接管道（12）的一端连接第二水冷凝汽器（4）的冷却水出口，另一端连接第一水冷凝汽器（3）的冷却水进口；所述回水管道（13）的一端连接第一水冷凝汽器（3）的冷却水出口；

所述凝结水管道组包括第一凝结水管（20）、第二凝结水管（21）和第三凝结水管（22），所述第一凝结水管（20）的一端连接蒸发式凝汽器（5）的冷凝水出口，另一端连接第二热井（401）；所述第二凝结水管（21）一端连接第一热井（301），另一端连接第二热井（401）；所述第三凝结水管（22）上设有凝结水泵（15），一端连接第二热井（401），用以将凝结水排出。

2.根据权利要求1所述的乏汽水冷却***，其特征在于：所述第一排汽管道（6）上设有第一截止阀（23）。

3.根据权利要求1所述的乏汽水冷却***，其特征在于：所述第二排汽管道（7）上设有第二截止阀（24）。

4.根据权利要求1所述的乏汽水冷却***，其特征在于：所述第一通管（801）上设有第三截止阀（25）。

5.根据权利要求1所述的乏汽水冷却***，其特征在于：所述第二通管（802）上设有第四截止阀（26）。

6.根据权利要求1所述的乏汽水冷却***，其特征在于：所述蒸发式凝汽器（5）位于第二水冷凝汽器（4）旁。

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