專利名稱：空冷島防凍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防凍裝置，特別是涉及一種電站用空冷島防凍裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)電站的汽輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)排出大量乏汽廢熱，如果不即時(shí)排出會(huì)影響機(jī)組工作效率，甚至導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)。對(duì)于普通的濕冷汽輪發(fā)電機(jī)組，做功后的乏汽是排到凝汽器通過(guò)循環(huán)水冷卻的，要耗費(fèi)大量的循環(huán)水。但我國(guó)三北地區(qū)富煤缺水，為了節(jié)水，近年所建機(jī)組基本都為直接空冷汽輪發(fā)電機(jī)組，也即汽輪發(fā)電機(jī)做功后的乏汽是直接排到空冷散熱器直接與空氣換熱冷卻的，其冷卻的能力是通過(guò)調(diào)整空冷散熱器下方的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整冷卻風(fēng)量實(shí)現(xiàn)的。這種由空冷散熱器、風(fēng)機(jī)、管道、結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)等組成的整個(gè)冷卻系統(tǒng)稱作空冷島，系統(tǒng)雖然省水，也帶來(lái)了冬季的防凍問(wèn)題，而對(duì)于空冷島的冬季防凍，目前主要靠以下幾個(gè)方面解決1、降低空冷島冷卻風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制排熱量來(lái)解決，在排熱負(fù)荷低于35%時(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本到達(dá)最低，無(wú)法再控制；2、對(duì)于空冷供熱機(jī)組，在抽汽量較大或者采用乏汽供熱時(shí)，排到空冷島的蒸汽量很少或者沒(méi)有，此時(shí)就需要關(guān)閉空冷島的隔離閥來(lái)防凍。關(guān)閉空冷島的隔離閥，基本只能在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)短期運(yùn)行，如果閥門經(jīng)常啟閉，密封不易保證，無(wú)法保證隔離閥的絕對(duì)零泄漏， 目前運(yùn)行電廠均只在啟動(dòng)時(shí)短期運(yùn)行，正常運(yùn)行時(shí)均在全開位置，以防泄漏的小量蒸汽積累，造成空冷島凍結(jié)；3、對(duì)于小機(jī)組，在空冷島上人工設(shè)置覆蓋物保溫，根據(jù)負(fù)荷變化，需要頻繁的覆蓋與揭開，仍然有熱量散失、有最小流量限制，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，而且不易保證散熱均勻，仍然有凍結(jié)的隱患；4、個(gè)別工程有在空冷島上通過(guò)機(jī)械覆蓋保溫的方式，安裝復(fù)雜，造價(jià)高，容易被風(fēng)吹開，不易保證散熱均勻，仍然有凍結(jié)的隱患。目前，空冷島在冬季小流量運(yùn)行時(shí)，需要關(guān)閉分配管上游空冷排汽管道上多個(gè)支管中的幾個(gè)支管上的隔離閥，來(lái)減少空冷島的運(yùn)行面積，達(dá)到空冷島防凍的目的。對(duì)于低負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)組，由于進(jìn)汽量小，所以排汽也少；對(duì)于供熱汽輪機(jī)組，由于抽汽量大，造成排出的乏汽較少，或者排出的乏汽要用于供熱，此時(shí)到達(dá)空冷島的蒸汽就會(huì)很少或沒(méi)有，此時(shí)就需要關(guān)閉空冷島的隔離閥防凍，但現(xiàn)有技術(shù)由于排汽管直徑較大，隔離閥無(wú)法作到絕對(duì)的零泄漏，對(duì)于小的泄漏，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)造成危害，但如果隔離閥關(guān)閉時(shí)間較長(zhǎng)，就會(huì)有較多的泄漏蒸汽積累，造成空冷管道及空冷島的凍結(jié)?？傊F(xiàn)有的空冷島隔離閥無(wú)法實(shí)現(xiàn)絕對(duì)零泄漏，而隔離閥上游(排汽側(cè))空冷蒸汽管道在隔離閥關(guān)閉的情況下會(huì)積聚不流動(dòng)蒸汽，從而造成空冷島凍結(jié)，造成系統(tǒng)損壞。
發(fā)明內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)空冷島的抽真空系統(tǒng)流程，獲得了一種全新的空冷島防凍技術(shù)方案。該方案可以從根本上解決空冷島防凍困難的問(wèn)題，且采用了簡(jiǎn)單易行的技術(shù)手段，具有廣泛的經(jīng)濟(jì)效益，特別適合我國(guó)北方地區(qū)不斷增加的空冷機(jī)組，尤其是空冷供熱機(jī)組。本實(shí)用新型提供了一種空冷島防凍裝置，包括排汽裝置、空冷島、真空泵，排汽裝置與空冷島之間連接有排汽管道以及隔離閥，排汽裝置以及空冷島與真空泵之間連接有抽空氣管道以及真空截止閥，排汽裝置的熱井與從空冷島到真空泵之間的抽空氣管道上引出管道并設(shè)置有水封裝置。其中，水封裝置與排汽裝置的接口位于低水位之下。其中，水封裝置到空冷島之間的抽空氣管道上設(shè)分支管道并通過(guò)閥門與大氣連接。其中，閥門包括手動(dòng)的第一級(jí)真空截止閥以及動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的第二級(jí)真空截止閥。其中，第二級(jí)真空截止閥由差壓變送器控制。其中，第二級(jí)真空截止閥也可用浮球水位閥代替。其中，與空冷島相連的抽空氣管道一路通過(guò)第一真空截止閥連接至真空泵入口母管，另一路通過(guò)第二真空截止閥連接至水封裝置。其中，真空泵入口母管通過(guò)第三真空閥連接至排汽管道的隔離閥。其中，低壓蒸汽管道通過(guò)第四真空閥連接至排汽管道的隔離閥。依照本實(shí)用新型制造的空冷島防凍裝置，與現(xiàn)有空冷島防凍技術(shù)比較，在隔離閥關(guān)閉時(shí)，通過(guò)控制隔離閥下游(空冷島側(cè))壓力高于上游(排汽側(cè))壓力的原理及相應(yīng)的裝置，保證了隔離閥上游(排汽側(cè))不可能向下游(空冷島側(cè))泄漏，從而保證空冷島不凍結(jié)，所以隔離閥可以隨時(shí)關(guān)閉，排汽量可以很小或者全部利用，這點(diǎn)對(duì)供熱機(jī)組的針對(duì)性尤其明顯。此外由于可以控制下游高于上游的壓差很小，使保證下游不向上游漏入空氣。由于關(guān)閉空冷島后，其壓力可控，所以空氣的氧濃度也較低，腐蝕也輕微。所有設(shè)施均為自動(dòng)運(yùn)行， 運(yùn)行人員無(wú)勞動(dòng)強(qiáng)度。系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維修工作量小，管道較小，造價(jià)低廉，節(jié)約投資。本實(shí)用新型所述目的，以及在此未列出的其他目的，在本申請(qǐng)獨(dú)立權(quán)利要求的范圍內(nèi)得以滿足。本實(shí)用新型的實(shí)施例限定在獨(dú)立權(quán)利要求中，具體特征限定在其從屬權(quán)利要求中。

以下參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，其中圖1顯示了依照本實(shí)用新型的空冷島防凍裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖并結(jié)合示意性的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型技術(shù)方案的特征及其技術(shù)效果，公開了可有效防止空冷島凍結(jié)的防凍裝置。需要指出的是，類似的附圖標(biāo)記表示類似的結(jié)構(gòu)，本申請(qǐng)中所用的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“上”、“下”等等可用于修飾各種結(jié)構(gòu)。 這些修飾除非特別說(shuō)明并非暗示所修飾結(jié)構(gòu)的空間、次序或?qū)蛹?jí)關(guān)系。以下參照附圖1來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的空冷島防凍裝置。空冷島防凍裝置包括排汽裝置101、空冷島102、真空泵201，排汽裝置101與空冷島102之間連接有排汽管道100，排汽裝置101以及空冷島102與真空泵201之間連接有抽空氣管道200，其中隔離閥關(guān)閉時(shí)，空冷島102側(cè)的壓力高于排汽裝置101側(cè)的壓力，從而確保排汽側(cè)不向空冷島側(cè)泄漏。排汽管道(100)從排汽裝置(101)出來(lái)的乏汽經(jīng)空冷主排汽管道弓I出，再分成η列支管道經(jīng)過(guò)隔離閥(103)后進(jìn)入空冷島對(duì)應(yīng)的η個(gè)單元空冷散熱器(102)與空氣換熱冷卻。 排汽裝置是直接空冷汽輪發(fā)電機(jī)排汽后用于消納內(nèi)外部受力并將汽輪機(jī)排汽導(dǎo)出的裝置。抽空氣管道(200)由排汽管道連接的排汽裝置(101)和空冷島的真空由真空泵 (201)建立和維持，在真空泵入口設(shè)置母管匯集空冷島的抽空氣管道。分別接至廠房的包含真空截止閥(203)的抽空氣管道，由此真空截止閥上游引接包含真空截止閥(204)的管道，匯集的母管，連接母管的水封裝置(202)，接至排汽裝置熱井(104)的管道，在水封裝置的上游設(shè)置的包含兩級(jí)真空截止閥的對(duì)空管道，控制對(duì)空管道真空截止閥開閉的差壓變送器。熱井是排汽裝置下方用于匯集凝結(jié)水的承壓容器。差壓變送器是將兩側(cè)壓力差轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置。本實(shí)用新型要求在空冷島各單元空冷散熱器的抽空氣管道分別接至廠房?jī)?nèi)(傳統(tǒng)為合并后接入廠房)，之后再各分成兩路，一路到真空泵(201)入口母管匯集，并在每根管道上裝設(shè)真空截止閥(203)。由此真空截止閥(203)上游(空冷島側(cè))引接管道作為另一路，并在每根管道上也加裝真空截止閥(204)，之后匯集到一根母管，母管經(jīng)過(guò)水封裝置(202)接至排汽裝置(101)的熱井(104)。接口要在低水位以下，高度大于冬季正常運(yùn)行時(shí)短時(shí)間壓力波動(dòng)范圍與開啟關(guān)閉真空截止閥的壓差設(shè)定范圍之和，在空冷島側(cè)壓力太高時(shí)，通過(guò)該水封吸氣降低空冷島側(cè)的壓力。在水封裝置(202)的上游設(shè)置對(duì)空管道，對(duì)空管道串聯(lián)安裝兩級(jí)真空截止閥(205和206)，一級(jí)手動(dòng)(205)，用于調(diào)整一個(gè)適宜的吸氣量，既不使吸氣太大造成水位波動(dòng)，又不致太慢，調(diào)試好后不再進(jìn)行調(diào)整；一級(jí)由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)(206)(電、電磁、氣均可，但要求密封好，開關(guān)快)，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)閥門的動(dòng)作由差壓變送器控制，差壓為水封裝置前空冷島側(cè)與排汽裝置側(cè)的壓差。在壓差小于設(shè)定維持的壓差時(shí)自動(dòng)開啟真空截止閥(206) 吸氣，以維持空冷島側(cè)壓力高于排汽裝置側(cè)。達(dá)到關(guān)閉壓差時(shí)控制關(guān)閉真空截止閥。關(guān)閉不到位進(jìn)行報(bào)警，手工關(guān)閉閥門。此外，也可以設(shè)置浮球水位閥控制吸氣從而控制水位與壓差，缺點(diǎn)是控制范圍不如差壓變送器好?？绽鋶u各單元空冷散熱器蒸汽管道入口側(cè)的隔離閥(103)上游(排汽側(cè))，也引接管道至真空泵(201)入口抽空氣母管和低壓蒸汽管道(300)，并在此管道的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置分別裝設(shè)真空截止閥(207和208)。以北方冬季運(yùn)行的空冷機(jī)組為例，正常負(fù)荷運(yùn)行，空冷島各單元空冷散熱器蒸汽入口側(cè)的隔離閥(103)及各單元空冷散熱器抽空氣管道上到真空泵(201)入口母管的真空截止閥(203)處于開啟狀態(tài)，其他真空截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷出現(xiàn)變化，排到空冷島(102)的蒸汽量減少至只需要運(yùn)行空冷島(102)的n-1列單元空冷散熱器就能滿足冷卻要求時(shí)，直接關(guān)閉一列單元空冷散熱器蒸汽入口側(cè)的隔離閥(103)及該列單元空冷散熱器抽空氣管道上到真空泵(201)入口母管的第一真空截止閥(203)，同時(shí)開啟與此列對(duì)應(yīng)的經(jīng)水封裝置(202)至排汽裝置熱井(104)的管道的第二真空截止閥(204)，水封裝置 (104)投入運(yùn)行，并由水封裝置上的差壓變送器控制對(duì)空管道上的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)閥門(206)的開閉動(dòng)作，在空冷島(102)側(cè)壓力降低到接近上游(排汽側(cè))壓力時(shí)，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)閥門(206)開啟吸氣，保證關(guān)閉的空冷散熱器隔離閥(103)下游(空冷島側(cè))壓力高于上游(排汽側(cè))壓力， 使上游(排汽側(cè))的排汽對(duì)空冷島(102)側(cè)達(dá)到絕對(duì)的零泄漏。以此類推，隨著排到空冷島
(102)的蒸汽量逐步減少，可以關(guān)閉兩列、三列、四列……單元空冷散熱器蒸汽入口側(cè)的隔離閥(103)。當(dāng)采用乏汽供熱時(shí)，即使空冷島的η列單元空冷散熱器蒸汽入口側(cè)的隔離閥
(103)全部關(guān)閉，也可以避免空冷島(102)的凍結(jié)。同時(shí)開啟設(shè)置在關(guān)閉的隔離閥(103)上游(排汽側(cè))的抽空氣管道上的第三真空截止閥(207、208和209)，由于真空泵(201)的運(yùn)行，保證了隔離閥(103)上游(排汽側(cè))的空冷蒸汽管道內(nèi)不會(huì)積聚不流動(dòng)蒸汽；或者開啟抽空氣管道上的部分真空截止閥(207和 208)和低壓蒸汽管道的第四真空截止閥(301)，讓低壓蒸汽倒流入空冷蒸汽管道，上述兩種方法均可以防止隔離閥(103)上游(排汽側(cè))的空冷蒸汽管道的凍結(jié)。依照本實(shí)用新型制造的空冷島防凍裝置，與現(xiàn)有空冷島防凍技術(shù)比較，通過(guò)控制隔離閥下游(空冷島側(cè))壓力高于上游(排汽側(cè))壓力的原理及相應(yīng)的裝置，保證了隔離閥上游(排汽側(cè))不可能向下游(空冷島側(cè))泄漏，從而保證空冷島不凍結(jié)，所以隔離閥可以隨時(shí)關(guān)閉，排汽量可以很小或者全部利用，這點(diǎn)對(duì)供熱機(jī)組的針對(duì)性尤其明顯。此外由于可以控制下游高于上游的壓差很小，使保證下游不向上游漏入空氣。由于關(guān)閉空冷島后，其壓力可控，所以空氣的氧濃度也較低，腐蝕也輕微。所有設(shè)施均為自動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行人員無(wú)勞動(dòng)強(qiáng)度。 系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維修工作量小，管道較小，造價(jià)低廉，節(jié)約投資。盡管已參照一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知曉無(wú)需脫離本實(shí)用新型范圍而對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做出各種合適的改變和等價(jià)方式。此外，由所公開的教導(dǎo)可做出許多可能適于特定情形或材料的修改而不脫離本實(shí)用新型范圍。因此，本實(shí)用新型的目的不在于限定在作為用于實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式而公開的特定實(shí)施例，而所公開的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其制造方法將包括落入本實(shí)用新型范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種空冷島防凍裝置，包括排汽裝置、空冷島、真空泵，排汽裝置與空冷島之間連接有排汽管道以及隔離閥，排汽裝置以及空冷島與真空泵之間連接有抽空氣管道以及真空截止閥，其特征在于從空冷島到真空泵之間的抽空氣管道上引出管道并設(shè)置水封裝置后引入排汽裝置的熱井。
2.如權(quán)利要求1的空冷島防凍裝置，其中，水封裝置與排汽裝置的接口位于低水位之下。
3.如權(quán)利要求1的空冷島防凍裝置，其中，水封裝置到空冷島之間的抽空氣管道上設(shè)分支管道并通過(guò)閥門與大氣連接。
4.如權(quán)利要求3的空冷島防凍裝置，其中，閥門包括手動(dòng)的第一級(jí)真空截止閥以及動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的第二級(jí)真空截止閥。
5.如權(quán)利要求3的空冷島防凍裝置，其中，第二級(jí)真空截止閥由差壓變送器控制。
6.如權(quán)利要求3的空冷島防凍裝置，其中，第二級(jí)真空截止閥也可用浮球水位閥代替。
7.如權(quán)利要求1的空冷島防凍裝置，其中，與空冷島相連的抽空氣管道一路通過(guò)第一真空截止閥連接至真空泵入口母管，另一路通過(guò)第二真空截止閥連接至水封裝置。
8.如權(quán)利要求7的空冷島防凍裝置，其中，真空泵入口母管通過(guò)第三真空閥連接至排汽管道的隔離閥。
9.如權(quán)利要求7的空冷島防凍裝置，其中，低壓蒸汽管道通過(guò)第四真空閥連接至排汽管道的隔離閥。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種空冷島防凍裝置，包括排汽裝置、空冷島、真空泵，排汽裝置與空冷島之間連接有排汽管道以及隔離閥，排汽裝置以及空冷島與真空泵之間連接有抽空氣管道以及真空截止閥，從空冷島到真空泵之間的抽空氣管道上引出管道并設(shè)置水封裝置后引入排汽裝置的熱井。依照本實(shí)用新型制造的空冷島防凍裝置在隔離閥關(guān)閉后通過(guò)控制隔離閥下游壓力高于上游壓力的原理及相應(yīng)的裝置，保證了隔離閥關(guān)閉后上游不可能向下游泄漏，從而保證空冷島不凍結(jié)，且保證下游不向上游漏入空氣，空冷島內(nèi)空氣的氧濃度也較低，腐蝕也輕微，此外系統(tǒng)簡(jiǎn)單、維修工作量小、管道較小、造價(jià)低廉、節(jié)約投資。
文檔編號(hào)F28B9/00GK202133297SQ20112022025
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者周軍, 寇建玉, 張智強(qiáng), 李銳夫, 王志勇, 閆寶柱 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院