一種干濕聯(lián)合凝汽器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種干濕聯(lián)合凝汽器系統(tǒng)，包括汽輪機、空冷凝汽器、濕冷凝汽器，所述汽輪機低壓缸的排汽裝置通過乏汽排汽主管道、蒸汽分配管連接空冷凝汽器，所述濕冷凝汽器連接在由低壓缸的排汽裝置引出的乏汽排汽主管道順汽體走向所設(shè)置第一個轉(zhuǎn)角處的端頭位置。本實用新型是一種平衡耗水量和機組熱效率的新型冷凝器系統(tǒng)，既比傳統(tǒng)的濕冷凝汽器節(jié)水，又比空冷凝汽器節(jié)能，達到社會效益和經(jīng)濟效益的平衡統(tǒng)一。
【專利說明】一種干濕聯(lián)合凝汽器系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種火力發(fā)電廠汽輪機的凝汽器系統(tǒng)，具體的說是一種用于低壓缸蒸汽的冷凝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在火力發(fā)電廠中，汽輪機乏汽凝汽器是鍋爐補給水的回收裝置，鍋爐補給水在鍋爐中加熱汽化后產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，高溫高壓蒸汽進入汽輪發(fā)電機做功推動汽輪機轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電能；高溫高壓蒸汽做功后內(nèi)能降低，部分直接凝結(jié)成水回收，部分未凝結(jié)的蒸汽內(nèi)能降低很難再利用需要通過凝汽器來冷凝成液態(tài)水，從而重新補充到鍋爐里面加熱來完成下一個熱力循環(huán)。凝汽器的工作原理是將汽輪機中做完功后沒有凝結(jié)成水的蒸汽液化為液態(tài)水的冷凝設(shè)備系統(tǒng)。
[0003]在北方缺水地區(qū)多采用直接空冷凝汽器作為冷卻系統(tǒng)，直接空冷凝汽器具有背壓高、電耗大、效益低、造價相對經(jīng)濟、節(jié)水能力突出的特點。但是在夏季，由于環(huán)境溫度較高，空冷凝汽器的熱交換能力不強，導致汽輪機排汽壓力升高，并且隨著氣候變暖及國內(nèi)煤價持續(xù)走高，現(xiàn)有的直接空冷機組的設(shè)計背壓取值逐年下降，機組的初期投資逐漸增加，安全性也下降。
[0004]中國專利CN102337933A提出一種熱電廠冷卻系統(tǒng)，包括直接空冷散熱系統(tǒng)和濕冷凝汽器，其中，所述的直接空冷散熱系統(tǒng)，包括空冷冷卻管束和空冷風機，所述的直接空冷散熱系統(tǒng)通過空冷蒸汽集管與熱電廠的汽輪機排汽管相連接，通過所述的冷卻風機冷卻熱電廠的汽輪機排汽管排出的蒸汽；所述的濕冷凝汽器通過蒸汽管道與所述熱電廠汽輪機的排汽管相連接，用于冷卻流向所述濕冷凝汽器的汽輪機排汽，所述的蒸汽管道設(shè)有電動蝶閥，用于控制所述的汽輪機的排汽流向所述的濕冷凝汽器的流量。
[0005]該系統(tǒng)在原有直接空冷散熱系統(tǒng)上進行改進，增加了濕冷凝汽器，在夏季機組運行背壓高時，打開閥門使一部分蒸汽流至濕冷凝汽器進行冷卻，緩解直接空冷散熱系統(tǒng)的壓力。但是在實際運行中，卻存在很多問題:
[0006](I).我國現(xiàn)有空冷凝汽器的蒸汽分配管的布置形式有地面布置方式、高位布置方式、Y行布置方式，但是該方案只適用于蒸汽分配管地面布置且平行于A列的方式。
[0007](2).該方案需要將空冷系統(tǒng)地面布置的水平排汽干管擴建端DN2800的排汽管道改成DN4000的排汽管道，施工量大。
[0008](3).該方案需要設(shè)置電動蝶閥，DN4000閥門造價超過百萬，控制方式落后，設(shè)備檢修維護工作量大，造價高。
[0009](4).該方案濕式凝汽器在異地建設(shè)，通過DN4000管道連通，需要增加抽真空系統(tǒng)和疏水系統(tǒng)。
[0010](5).該方案異地建設(shè)凝汽器系統(tǒng)，在冬季濕冷凝汽器停運期間，引接段蒸汽管道、電動蝶閥、濕冷凝汽器均需要考慮保溫防凍措施。實用新型內(nèi)容
[0011]本實用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種布置合理、經(jīng)濟有效的干濕聯(lián)合凝汽器系統(tǒng)。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0013]一種干濕聯(lián)合凝汽器系統(tǒng)，包括汽輪機、空冷凝汽器、濕冷凝汽器，所述汽輪機低壓缸的排汽裝置通過乏汽排汽主管道、蒸汽分配管連接空冷凝汽器，所述濕冷凝汽器連接在由低壓缸的排汽裝置引出的乏汽排汽主管道順汽體走向所設(shè)置第一個轉(zhuǎn)角處的端頭位置。
[0014]本實用新型的進一步改進在于:所述濕冷凝汽器為安裝在廠房內(nèi)地面上的表面式濕冷凝汽器，濕冷凝汽器順乏汽排汽主管道延伸方向安裝。
[0015]本實用新型的進一步改進在于:所述蒸汽分配管在廠房中的布置形式為地面布置方式、高位布置方式、Y行布置方式中的任意一種。
[0016]本實用新型的進一步改進在于:所述濕冷凝汽器的標準負荷設(shè)計為標準總負荷的20%?30%，空冷凝汽器的標準負荷設(shè)計為標準總負荷的70%?100%。
[0017]由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型取得的技術(shù)進步是:
[0018]本實用新型在汽輪機低壓缸排汽裝置引出的乏汽排汽管道上并聯(lián)安裝一個濕冷凝汽器和一個空冷凝汽器，濕冷凝汽器按全部負荷的20%?30%，空冷凝汽器按70%?100%的負荷容量設(shè)置。濕冷凝汽器的效率高但是耗水量非常大，需要消耗的水量大約為凝結(jié)蒸汽量的0.5?I倍；而空冷凝汽器采用冷空氣作為冷卻媒介，其耗水量只有濕冷凝汽器的10%?20%，但是其效率要比濕冷凝汽器低約2%?5%。本實用新型是一種平衡耗水量和機組熱效率的新型冷凝器系統(tǒng)，既比傳統(tǒng)的濕冷凝汽器節(jié)水，又比空冷凝汽器節(jié)能，達到社會效益和經(jīng)濟效益的平衡統(tǒng)一。
[0019]本實用新型將濕冷凝汽器整合安裝在直接空冷凝汽器的乏汽排汽主管道的端頭位置，與乏汽排汽主管道合成為一體且不影響空冷系統(tǒng)，只要直接空冷凝汽器正常運行，濕冷凝汽器內(nèi)部就有蒸汽通過，不需要考慮附加的閥門、防凍等措施；而當濕冷凝汽器啟動循環(huán)水冷卻時，又能截流冷卻一部分蒸汽，該部分冷凝蒸汽的量隨著濕冷凝汽器中循環(huán)水量大小變化，取消了閥門控制方式。
[0020]本實用新型可以在冬季完全關(guān)閉表面式濕冷凝汽器，只采用空冷凝汽器，實現(xiàn)凝汽器系統(tǒng)冷卻耗水量為零的良好節(jié)水效果；在春秋季，可以開啟表面式濕冷凝汽器系統(tǒng)，降低汽輪發(fā)電機組煤耗約4?8g/kw h，但同時需要增加耗水量約為濕冷凝汽器凝汽量的0.5倍；在夏季開啟表面式濕冷凝汽器系統(tǒng)，可以降低汽輪發(fā)電機組煤耗約8?15g/kw h，但同時需要增加耗水量約為濕冷凝汽器凝汽量的I倍。本實用新型具有在熱季采用干濕聯(lián)合凝汽器同時工作冷凝汽輪機乏汽的能力，而在冬季及春秋季可以根據(jù)需要關(guān)閉或者減少表面式濕冷凝汽器的負荷量，實現(xiàn)機組效益和節(jié)水能力的平衡。發(fā)電機組可以在高溫季節(jié)減少直接空冷凝汽器的負荷，從而提高發(fā)電機組迎峰渡夏的能力和提高發(fā)電機組夏季安全運行能力。
[0021]本實用新型不受空冷凝汽器的蒸汽分配管在廠房中的布置形式的限制，可以滿足任意一種布置形式；本實用新型在連接低壓缸排汽裝置的乏汽排汽主管道的轉(zhuǎn)角末端直接連通濕冷凝汽器，不需要單獨布置其他場地，冬季也無需考慮防凍問題；本實用新型也不用單獨設(shè)置獨立的疏水系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)，直接利用空冷系統(tǒng)的抽真空和疏水系統(tǒng)即可；本實用新型也不需要設(shè)置閥門，通過濕式凝汽器的冷卻水量自動控制濕式凝汽器進汽量，也不需要額外增加排汽管道；本實用新型大大減少了改造工程的設(shè)計、施工和投資，減低了成本，提聞了效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中，1、濕冷凝汽器，2、空冷凝汽器，3、蒸汽分配管，4、乏汽排汽主管道，5、低壓缸的排汽裝置。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明:
[0025]如圖1所示為干濕聯(lián)合凝汽器系統(tǒng)的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括汽輪機的低壓缸的排汽裝置5、乏汽排汽主管道4、蒸汽分配管3、空冷凝汽器2、濕冷凝汽器I。
[0026]所述汽輪機的低壓缸排汽裝置5的排汽口連接乏汽排汽主管道4，乏汽排汽主管道4在地面上延伸一段后直角向上轉(zhuǎn)到高位布置，乏汽排汽主管道4高位布置的末端連接若干蒸汽分配管3，蒸汽分配管3的另一端連接空冷凝汽器2。
[0027]所述濕冷凝汽器I為表面式濕冷凝汽器，濕冷凝汽器I設(shè)置在廠房內(nèi)的地面上，連接在由汽輪機的低壓缸的排汽裝置5引出的乏汽排汽主管道4所設(shè)置的第一個轉(zhuǎn)角的端頭位置，即上述的乏汽排汽主管道4轉(zhuǎn)接高位布置的地面端頭處，并且表面式濕冷凝汽器是順著地面上的乏汽排汽主管道4延伸方向安裝的。
[0028]所述濕冷凝汽器I的標準負荷設(shè)計為標準總負荷的20%?30%，空冷凝汽器2的標準負荷設(shè)計為標準總負荷的70%?100%。
[0029]本實施例中所述的空冷凝汽器2的蒸汽分配管為高位布置方式，實際安裝中，本實用新型還可適用于常見的其他布置形式，如地面布置方式、Y行布置方式中的任意一種，只需要保證濕冷凝汽器安裝在乏汽排汽主管道4位于地面上的第一個轉(zhuǎn)角的端頭位置即可。
[0030]本實用新型工作時，從汽輪機低壓缸排出的乏汽先通過表面式濕冷凝汽器，剩下的不凝結(jié)蒸汽通過蒸汽分配管道輸送到空冷凝汽器進行冷凝，表面式濕冷凝汽器在關(guān)閉的狀態(tài)下所有的汽輪機低壓缸排出蒸汽都可以直接輸送到空冷凝汽器進行冷凝，在表面式濕冷凝汽器工作狀態(tài)下部分蒸汽在表面式濕冷凝汽器冷凝，剩下的未凝結(jié)蒸汽再送到空冷凝汽器進行二次冷凝。
【權(quán)利要求】
1.一種干濕聯(lián)合凝汽器系統(tǒng)，其特征在于:包括汽輪機、空冷凝汽器(2)、濕冷凝汽器(1)，所述汽輪機低壓缸的排汽裝置(5)通過乏汽排汽主管道(4)、蒸汽分配管(3)連接空冷凝汽器(2 )，所述濕冷凝汽器(I)連接在由低壓缸的排汽裝置(5 )引出的乏汽排汽主管道(4)順汽體走向所設(shè)置第一個轉(zhuǎn)角處的端頭位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干濕聯(lián)合凝汽器系統(tǒng)，其特征在于:所述濕冷凝汽器(I)為安裝在廠房內(nèi)地面上的表面式濕冷凝汽器，濕冷凝汽器(I)順乏汽排汽主管道延伸方向安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干濕聯(lián)合凝汽器系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸汽分配管(3)在廠房中的布置形式為地面布置方式、高位布置方式、Y行布置方式中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項所述的一種干濕聯(lián)合凝汽器系統(tǒng)，其特征在于:所述濕冷凝汽器(I)的標準負荷設(shè)計為標準總負荷的20%?30%，空冷凝汽器(2)的標準負荷設(shè)計為標準總負荷的70%?100%。
【文檔編號】F01D25/30GK203685311SQ201320855086
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】余斯北, 趙曉利 申請人:河北省電力勘測設(shè)計研究院