用于電廠冷端的節(jié)能改造系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電廠領(lǐng)域，特別涉及一種用于電廠冷端的節(jié)能改造系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽輪機做過功后的蒸汽(稱為乏汽)排入換熱器，乏汽在換熱器中被冷凝為凝結(jié)水，起到換熱作用的換熱器在電廠稱為凝汽器。為了提高汽輪機的做功效率、降低乏汽焓值，通常將凝汽器內(nèi)設(shè)計為負(fù)壓，控制凝汽器內(nèi)保持負(fù)壓的主要設(shè)備是真空泵，其用于將凝汽器內(nèi)的不凝氣體抽出。凝汽器內(nèi)負(fù)壓的維護(hù)還需要乏汽凝結(jié)時釋放的熱量及時被帶走，這就需要冷卻循環(huán)水做冷卻工質(zhì)，循環(huán)水泵做動力設(shè)備。循環(huán)水在循環(huán)水泵的驅(qū)動下將乏汽釋放的熱量帶走后需要隨時轉(zhuǎn)移，以便再次攜帶乏汽的汽化潛熱，起到轉(zhuǎn)移冷卻循環(huán)水?dāng)y帶熱量的設(shè)備在電廠稱為冷水塔或空冷島。凝汽器、真空泵、循環(huán)水泵和冷水塔或空冷島組成了電廠的整個大冷端，其中采用冷水塔的機組稱為濕冷機組，采用空冷島的機組稱為空冷機組。凝汽器、真空泵、循環(huán)水泵和冷水塔或空冷島任何一個設(shè)備或系統(tǒng)的性能達(dá)不到最優(yōu)都將影響到整個汽輪機組的效率，結(jié)果是導(dǎo)致發(fā)電煤耗增加，嚴(yán)重了影響到機組是否能夠安全運行，甚至要降負(fù)荷。
[0003]例如，現(xiàn)有技術(shù)中冷水塔是依據(jù)外界風(fēng)進(jìn)入冷水塔后在塔內(nèi)均勻分布進(jìn)行設(shè)計的，而實際情況是外界風(fēng)進(jìn)入冷水塔后并不是均勻分布。風(fēng)量分布不均使得整個冷水塔的換熱能力下降，限制了冷水塔的出力，結(jié)果使進(jìn)入凝汽器的冷卻循環(huán)水溫增加，只能通過增加冷卻循環(huán)水量或提高汽輪機的背壓來運行。增加冷卻循環(huán)水量會導(dǎo)致循環(huán)水泵電耗增加，提高汽輪機背壓會導(dǎo)致發(fā)電煤耗增加。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中空冷島起到的作用與冷水塔相同，不同的是直冷式空冷島直接利用空氣冷卻乏汽，空冷島的出力直接影響到乏汽凝結(jié)水的溫度，進(jìn)而影響到凝汽器內(nèi)背壓。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中凝汽器屬于表面管殼式換熱器，管內(nèi)部流過的是冷卻循環(huán)水，管外部通過的是乏汽，冷卻循環(huán)水將乏汽冷卻釋放出汽化潛熱。由于冷卻循環(huán)水不可能是去離子水，不可避免得在管內(nèi)存在結(jié)垢問題。結(jié)垢的存在會導(dǎo)致凝汽器換熱能力降低、汽輪機排汽背壓提尚。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中凝汽器內(nèi)的真空靠真空系統(tǒng)來建立和維持，真空系統(tǒng)設(shè)計不合理或性能不佳直接導(dǎo)致凝汽器內(nèi)真空度達(dá)不到和真空系統(tǒng)電耗增加。真空的建立和維持都采用同一套真空系統(tǒng)，而真空的建立需要較大功率，真空的維持需要相對較小的功率，電廠真空的建立和維持混為一談，一方面造成電力浪費，另一方面由于建立真空的系統(tǒng)不適于維持真空，真空系統(tǒng)效率低下，維持真空時出力達(dá)不到真空要求，結(jié)果也導(dǎo)致凝汽器背壓增加，尤其是在夏季時更加明顯。
[0007]為了降低機組低負(fù)荷下循環(huán)水泵的電耗，循環(huán)水泵普遍采取雙級調(diào)速的方式，這種方式雖然在一定程度上降低了電力浪費，但是仍然存在節(jié)約空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的能源浪費的問題，本實用新型提供了一種用于電廠冷端的節(jié)能改造系統(tǒng)，所述電廠冷端具有凝汽器、第一抽真空系統(tǒng)、循環(huán)水泵和冷水塔，所述凝汽器與所述電廠的乏汽管道連通，所述凝汽器、所述冷水塔和所述循環(huán)水泵依次連接，所述凝汽器還與所述第一抽真空系統(tǒng)連接，所述節(jié)能改造系統(tǒng)包括:在線清洗裝置，與所述凝汽器連接，用于清洗所述凝汽器的冷凝管內(nèi)的水垢，同時強化了換熱；第二抽真空系統(tǒng)，與所述第一抽真空系統(tǒng)并聯(lián)連接于所述凝汽器的抽氣管路上，且所述抽氣管路與所述第二抽真空系統(tǒng)之間和所述第一抽真空系統(tǒng)之間分別設(shè)置有第二閥門和第一閥門，所述第二抽真空系統(tǒng)中的真空泵的效率和能耗均小于所述第一抽真空系統(tǒng)中的真空泵的效率和能耗；以及變頻裝置，設(shè)置在所述循環(huán)水泵所用電源和所述循環(huán)水泵所用驅(qū)動電機之間。
[0009]在如上所述的節(jié)能改造系統(tǒng)中，優(yōu)選，所述變頻裝置包括:變頻控制器，用于發(fā)出變頻指令；以及變頻器，分別與所述循環(huán)水泵的電源和所述變頻控制器連接以在接收所述變頻指令后對接收的所述循環(huán)水泵的電源提供的固定頻率的電流進(jìn)行變頻，所述變頻器的輸出端與所述循環(huán)水泵的驅(qū)動電機連接。
[0010]在如上所述的節(jié)能改造系統(tǒng)中，優(yōu)選，所述固定頻率為工頻。
[0011]在如上所述的節(jié)能改造系統(tǒng)中，優(yōu)選，在所述冷水塔的斷面上，所述冷卻塔內(nèi)布置的噴嘴的數(shù)量在由所述冷水塔的斷面的中心向外輻射的方向上逐漸增多。
[0012]本實用新型又提供了一種用于電廠冷端的節(jié)能改造系統(tǒng)，所述電廠冷端具有凝汽器、第一抽真空系統(tǒng)、循環(huán)水泵和空冷塔，所述凝汽器與所述電廠的乏汽管道連通，所述凝汽器、所述空冷塔和所述循環(huán)水泵依次連接，所述凝汽器還與所述第一抽真空系統(tǒng)連接，所述節(jié)能改造系統(tǒng)包括:在線清洗裝置，與所述凝汽器連接，用于清洗所述凝汽器的冷凝管內(nèi)的水垢，同時強化了換熱；第二抽真空系統(tǒng)，與所述第一抽真空系統(tǒng)并聯(lián)連接于所述凝汽器的抽氣管路上，且所述抽氣管路與所述第二抽真空系統(tǒng)之間和所述第一抽真空系統(tǒng)之間分別設(shè)置有第二閥門和第一閥門，所述第二抽真空系統(tǒng)中的真空泵的效率和能耗均小于所述第一抽真空系統(tǒng)中的真空泵的效率和能耗；變頻裝置，設(shè)置在所述循環(huán)水泵所用電源和所述循環(huán)水泵所用驅(qū)動電機之間；以及第一永磁調(diào)速裝置，設(shè)置于所述空冷塔的驅(qū)動電機和所述空冷塔的風(fēng)機之間，用于調(diào)節(jié)所述空冷塔的風(fēng)機的轉(zhuǎn)速；其中，所述空冷塔的驅(qū)動電機為所述空冷塔的風(fēng)機提供驅(qū)動力。
[0013]在如上所述的節(jié)能改造系統(tǒng)中，優(yōu)選，所述第一永磁調(diào)速裝置包括:第一永磁調(diào)速控制器，用于發(fā)出氣隙調(diào)節(jié)指令；以及第一永磁調(diào)速器，與所述空冷塔的驅(qū)動電機和所述第一永磁調(diào)速控制器分別連接以在接收所述氣隙調(diào)節(jié)指令后對所述第一永磁調(diào)速器的氣隙進(jìn)行大小調(diào)節(jié)，從而改變由所述空冷塔的驅(qū)動電機提供的源動力的轉(zhuǎn)速，所述第一永磁調(diào)速器的輸出端與所述空冷塔的風(fēng)機連接以驅(qū)動所述空冷塔的風(fēng)機轉(zhuǎn)動。
[0014]本實用新型還提供了一種用于電廠冷端的節(jié)能改造系統(tǒng)，所述電廠冷端具有空冷島，所述空冷島與所述電廠的乏汽管道連通，所述節(jié)能改造系統(tǒng)包括:第二永磁調(diào)速裝置，設(shè)置于所述空冷島的驅(qū)動電機和所述空冷島的風(fēng)機之間，用于調(diào)節(jié)所述空冷島的風(fēng)機的轉(zhuǎn)速；其中，所述空冷島的驅(qū)動電機為所述空冷島的風(fēng)機提供驅(qū)動力。
[0015]在如上所述的節(jié)能改造系統(tǒng)中，優(yōu)選，所述第二永磁調(diào)速裝置包括:第二永磁調(diào)速控制器，用于發(fā)出氣隙調(diào)節(jié)指令；以及第二永磁調(diào)速器，與所述空冷島的驅(qū)動電機和所述第二永磁調(diào)速控制器分別連接以在接收所述氣隙調(diào)節(jié)指令后對所述第二永磁調(diào)速器的氣隙進(jìn)行大小調(diào)節(jié)，從而改變由所述空冷島的驅(qū)動電機提供的源動力的轉(zhuǎn)速，所述第二永磁調(diào)速器的輸出端與所述空冷島的風(fēng)機連接以驅(qū)動所述空冷島的風(fēng)機轉(zhuǎn)動。
[0016]本實用新型實施例通過上述技術(shù)方案帶來的有益效果如下:
[0017]凝汽器通過設(shè)置在線清洗裝置不但強化了換熱，使得換熱效果達(dá)到甚至超過了設(shè)計值，而且節(jié)省了冷卻循環(huán)水量；
[0018]建立真空和維持真空采用兩套抽真空系統(tǒng)，原真空系統(tǒng)建立起來真空后切換到高效低耗的真空維持系統(tǒng)(第二抽真空系統(tǒng))，不僅提高了凝汽器內(nèi)真空度，還節(jié)省了真空系統(tǒng)運行電耗；
[0019]循環(huán)水泵通過設(shè)置變頻設(shè)置使得循環(huán)水泵的出力依據(jù)機組負(fù)荷和外界大氣溫度的變化通過變頻調(diào)整出力，從而既滿足了凝汽器內(nèi)的最佳真空，又降低了循環(huán)水泵電耗；
[0020]通過為空冷島的風(fēng)機或空冷塔的風(fēng)機設(shè)置永磁調(diào)速裝置，進(jìn)而調(diào)整單個風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，使得整個空冷島或空冷塔的出力最優(yōu)而又節(jié)約了電能；
[0021]通過在冷水塔內(nèi)按照風(fēng)在塔內(nèi)的分布布置噴頭，提高了冷水塔出力高于設(shè)計值10%的效果。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型實施例提供的一種用于電廠冷端的節(jié)能改造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實用新型另一實施例提供的一種用于電廠冷端的節(jié)能改造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0025]參見圖1，本實用新型一實施例提供了一種用于電廠冷端的節(jié)能改造系統(tǒng)，電廠冷端包括凝汽器1、第一抽真空系統(tǒng)2、循環(huán)水泵3和冷水塔4，凝汽器I與電廠的乏汽管道10連通以接收電廠排出的乏汽，乏汽在凝汽器I內(nèi)冷凝形成的冷凝水由冷凝水管道20輸出，凝汽器1、冷水塔4和循環(huán)水泵3依次連接，凝汽器I還與第一抽真空系統(tǒng)2連接，該節(jié)能改造系統(tǒng)包括:在線清洗裝置5、第二抽真空系統(tǒng)6以及變頻裝置。在線清洗裝置與凝汽器I連接，用于清洗凝汽器I的冷凝管內(nèi)的水垢，同時強化了換熱。第二抽真空系統(tǒng)6用于抽真空，其與第一抽真空系統(tǒng)2并聯(lián)連接于凝汽器I的抽氣管路上，抽氣管路與第一抽真空系統(tǒng)2之間設(shè)置有第一閥門，抽氣管路與第二抽真空系統(tǒng)6之間設(shè)置有第二閥門，第二抽真空系統(tǒng)6的真空泵的效率和能耗均小于第一抽真空系統(tǒng)2的真空泵的效率和能耗，應(yīng)用時，由于第一抽真空系統(tǒng)2的真空泵的效率和能耗均大于第二抽真空系統(tǒng)6的真空泵的效率和能耗，因此在凝汽器運行初期，使用第一抽真空系統(tǒng)2對凝汽器I進(jìn)行抽真空操作，即第一抽真空系統(tǒng)2用于凝汽器I內(nèi)真空系統(tǒng)的建立；在凝汽器I正常運行期間，由第一抽真空系統(tǒng)2切換到第二抽真空系統(tǒng)6，使用第二抽真空系統(tǒng)6對凝汽器I進(jìn)行抽真空操作，即第二抽真空系統(tǒng)6用于凝汽器內(nèi)真空系統(tǒng)的維持，也就是說第一抽真空系統(tǒng)2可以稱為真空建立系統(tǒng)，第二抽真空系統(tǒng)6可以稱為真空維持系統(tǒng)。變頻裝置設(shè)置在循環(huán)水泵所用電源和循環(huán)水泵所用驅(qū)動電機之間。循環(huán)水泵所用電源為循環(huán)水泵所用驅(qū)動電機提供電源，循環(huán)水泵所用驅(qū)動電機為循環(huán)水泵3提供驅(qū)動力。采用冷水塔的機組稱為濕冷機組。
[0026]具體而言，在線清洗裝置包括:螺旋帶，其設(shè)置于凝汽器I的冷凝管內(nèi)。依靠冷凝管內(nèi)冷卻循環(huán)水的流動帶動螺旋帶的旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)清洗冷凝管內(nèi)水垢的效果，同時強化了換熱，節(jié)省了冷卻循環(huán)水的水量。為了增強螺旋帶的清洗力，在線清洗裝置還包括驅(qū)動機構(gòu)，與螺旋帶連接，用于驅(qū)動螺旋帶的旋轉(zhuǎn)。
[0027]變頻控