一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)，具體涉及一種基于蓄水池儲冷的間冷機組空冷系統(tǒng)，以解決夏季白天與夜晚空氣存在較大溫差，白天環(huán)境溫度過高導(dǎo)致空冷機組背壓易超限，空冷機組安全性降低，且晚間空氣溫度較低、機組負荷率較低導(dǎo)致空冷塔冷卻能力未利用的問題，它包括凝汽器、循環(huán)水泵、空冷塔、蓄水池、散熱器和凝結(jié)水泵；通過在白天溫度相對較高時利用通過蓄水池存儲的晚間低溫循環(huán)水，實現(xiàn)了晚間的冷能在白天的利用。本發(fā)明用于間接空冷機組。
【專利說明】
一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及間接空冷機組領(lǐng)域，具體涉及一種基于蓄水池儲冷的間冷機組空冷系統(tǒng)，屬于發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]空冷技術(shù)是一種以節(jié)水為目的的火電廠冷卻技術(shù)，是一種以空氣取代水為冷卻介質(zhì)的冷卻方式，它直接或間接的用空氣來冷卻汽輪機排除的乏汽。我國地域遼闊，水、煤炭等資源分布極不均衡，在我國華北、西北等富煤缺水地區(qū)，發(fā)電廠的空冷技術(shù)作為一種最有效的節(jié)水型火力發(fā)電技術(shù)，得到了極為廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，采用空冷技術(shù)后，火電廠可以節(jié)約用水75%?80%，600麗機組的耗水量可以降低到360m3/h左右?？绽浼夹g(shù)的開發(fā)研究被國家發(fā)展和改革委員會列為重點科技攻關(guān)項目，國家電網(wǎng)公司在《火力發(fā)電廠“十一五”節(jié)水計劃》明確提出，要積極研究空冷技術(shù)，在缺水地區(qū)推廣應(yīng)用。
[0003]截止目前，應(yīng)用于發(fā)電廠的空冷系統(tǒng)主要有3種，即直接空冷系統(tǒng)、帶表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)又簡稱為哈蒙系統(tǒng)和帶混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)又簡稱為海勒系統(tǒng)。直接空冷系統(tǒng)是汽輪機乏汽與環(huán)境空氣直接進行熱交換；間接空冷系統(tǒng)是汽輪機乏汽通過循環(huán)冷卻水與環(huán)境空氣進行間接熱交換。直接空冷系統(tǒng)都采用機械式通風方式，而兩種間接空冷系統(tǒng)主要利用自然通風方式。間接空冷系統(tǒng)是利用雙曲線冷卻塔的抽吸力作用進行自然通風，將汽輪機乏汽通過循環(huán)冷卻水與環(huán)境空氣進行間接熱交換。
[0004]對于空冷機組，其背壓受外界影響較大，而背壓的高低直接關(guān)系到整個機組的安全性和經(jīng)濟型，根據(jù)初步估算空冷機組背壓每變化± IkPa約影響供電煤耗率± 1.52g/kff.h。存在夏季熱風再回流的影響，另外空冷機組對環(huán)境風速及風向很敏感，機組背壓隨環(huán)境氣溫、風速及風向影響大。根據(jù)實際觀測數(shù)據(jù)，對于空冷機組，機組在冬季運行時的背壓控制范圍和夏季時的背壓控制范圍差異性很大；相同負荷點的背壓在冬夏季的差異性超過lOKpa。因此，空冷機組需要考慮背壓變化對機組運行的影響，并尋求降低背壓及控制背壓穩(wěn)定的方法。
[0005]決定間冷機組背壓的主要因素有三點:1、間接空冷系統(tǒng)的冷卻能力大??；2、進入凝汽器的汽輪機低壓缸乏汽的凝結(jié)熱大??；3、外部環(huán)境因素，如氣溫、風速。如果間接空冷系統(tǒng)的換熱功率大，間冷系統(tǒng)的循環(huán)水就可以在進入機組凝汽器前得到充分冷卻，凝汽器的換熱能力也就更強，機組的背壓下降；如果進入凝汽器的低壓缸乏汽凝結(jié)熱減少，機組的背壓也會下降，空冷機組的安全性和經(jīng)濟性也得到了較好的保證。由于環(huán)境因素不可控，且溫度、風速等參數(shù)的波動較大，所以保持空冷機組背壓穩(wěn)定且背壓較低是一個關(guān)于空冷機組安全性與經(jīng)濟性的重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是為解決夏季白天與夜晚空氣存在較大溫差，白天環(huán)境溫度過高導(dǎo)致空冷機組背壓易超限，空冷機組安全性降低，且晚間空氣溫度較低、機組負荷率較低導(dǎo)致空冷塔冷卻能力未利用的問題，進而提出了一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:
[0008]—種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)包括凝汽器、循環(huán)水栗、空冷塔、蓄水池、散熱器和凝結(jié)水栗;凝汽器的殼體入口與汽輪機的低壓缸乏汽出口連通，凝汽器的殼體出口與凝結(jié)水栗連通，散熱器安裝在空冷塔內(nèi)，凝汽器的管束出口與散熱器的入口連通且二者連通的管路上安裝有循環(huán)水栗，散熱器的出口與凝汽器的管束入口連通且二者連通的管路上安裝有蓄水池。
[0009]—種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)包括凝汽器、循環(huán)水栗、空冷塔、蓄水池、散熱器、凝結(jié)水栗和調(diào)壓水輪機;凝汽器的殼體入口與汽輪機的低壓缸乏汽出口連通，凝汽器的殼體出口與凝結(jié)水栗連通，散熱器安裝在空冷塔底部邊緣處，凝汽器的殼體出口同時與散熱器的入口連通且二者連通的管路上安裝有循環(huán)水栗，散熱器的出口與凝汽器連通且二者連通的管路上安裝有蓄水池和調(diào)壓水輪機。
[0010]數(shù)據(jù)顯示，空冷機組的效率受到空冷塔出口水溫的影響。空冷塔出口循環(huán)水水溫對機組的背壓產(chǎn)生影響，當水溫每降低l°c時機組的經(jīng)濟性會有一定的提高。本發(fā)明的有益效果是通過平衡空氣晝夜溫差來使機組運行更加穩(wěn)定并且利用晚上的低溫降低白天冷卻水的溫度，實現(xiàn)了冷能的轉(zhuǎn)移，提高白天機組的經(jīng)濟性。本發(fā)明實現(xiàn)了白天利用夜晚機組運行產(chǎn)生的較低溫度的循環(huán)冷卻水，進而實現(xiàn)在夏季白天氣溫較高時降低背壓、提高機組經(jīng)濟性的效果。本發(fā)明在于利用了夜間空氣溫度較低、機組負荷率較小的特點，利用加裝蓄水池的方式將夜間的低溫循環(huán)水儲存起來，并在溫度較高的白天將其作為凝汽器入口循環(huán)水，這樣可以充分利用夜間的低溫條件，將蓄水池作為儲冷裝置，將夜間的低溫轉(zhuǎn)移到了白天;提高了間接空冷機組在白天時的經(jīng)濟性，在外部環(huán)境溫度更高的情況下可以在一定程度上保證其安全性。
【附圖說明】
[0011]圖1為現(xiàn)有哈蒙式間接空冷機組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為現(xiàn)有海勒式間接空冷機組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明基于蓄水池儲冷的哈蒙式間接空冷系統(tǒng)示意圖；
[0014]圖4為本發(fā)明基于蓄水池儲冷的海勒式間接空冷系統(tǒng)示意圖。
[0015]其中，1-鍋爐，2-過熱器，3-汽輪機，4-凝汽器，5-凝結(jié)水栗，6_凝結(jié)水精處理裝置，7-凝結(jié)水升壓栗，8-低壓加熱器，9-除氧器，10-給水栗，11-高壓加熱器，12-循環(huán)水栗，13-膨脹水箱，14-福哥式散熱器，15-空冷塔，16-發(fā)電機，17-調(diào)壓水輪機，18-蓄水池。
【具體實施方式】
[0016]【具體實施方式】一:結(jié)合圖3說明，本實施方式的一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)，它包括凝汽器4、循環(huán)水栗12、空冷塔15、蓄水池18、散熱器14和凝結(jié)水栗5;
[0017]凝汽器4的殼體入口與汽輪機3的低壓缸乏汽出口連通，凝汽器4的殼體出口與凝結(jié)水栗5連通，散熱器14安裝在空冷塔15內(nèi)，凝汽器4的管束出口與散熱器14的入口連通且二者連通的管路上安裝有循環(huán)水栗12，散熱器14的出口與凝汽器4的管束入口連通且二者連通的管路上安裝有蓄水池18。
[0018]在空冷塔出口加裝一個蓄水池18，用來存放間接空冷機組在夜晚工作時產(chǎn)生的較低溫度的冷卻循環(huán)水，并在白天較高室外氣溫的條件下利用循環(huán)水栗將蓄水池18內(nèi)存放的溫度較低的冷卻循環(huán)水栗入機組凝汽器進行冷卻，提高凝汽器換熱能力，從而實現(xiàn)了降低背壓、提高機組經(jīng)濟性的目的。
[0019]本實施方式使用時，凝結(jié)水栗5與凝結(jié)水精處理裝置6連接，凝結(jié)水依次經(jīng)7-凝結(jié)水栗，8-低壓加熱器，9-除氧器，10-給水栗，11-高壓加熱器后送至1-鍋爐，再經(jīng)2-過熱器加熱后的蒸汽送往汽輪機3的高壓缸、中壓缸和低壓缸;循環(huán)水栗12用于將經(jīng)空冷塔冷卻后的儲存在蓄水池18內(nèi)的溫度較低的水打入凝汽器4與乏汽進行熱交換。
[0020]【具體實施方式】二:結(jié)合圖3說明，本實施方式的凝汽器4為表面式凝汽器。如此設(shè)置，滿足設(shè)計要求和實際需要。其它與【具體實施方式】一相同。
[0021]【具體實施方式】三:結(jié)合圖3說明，本實施方式的散熱器14為福哥式全鋁制散熱器。如此設(shè)置，質(zhì)輕，換熱效率高，不易腐蝕。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0022]【具體實施方式】四:結(jié)合圖4說明，本實施方式的一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)，它包括凝汽器4、循環(huán)水栗12、空冷塔15、蓄水池18、散熱器14、凝結(jié)水栗5和調(diào)壓水輪機17；
[0023]凝汽器4的殼體入口與汽輪機3的低壓缸乏汽出口連通，凝汽器4的殼體出口與凝結(jié)水栗5連通，散熱器14安裝在空冷塔15底部邊緣處，凝汽器4的殼體出口與散熱器14的入口連通且二者連通的管路上安裝有循環(huán)水栗12，散熱器14的出口與凝汽器4連通且二者連通的管路上安裝有蓄水池18和調(diào)壓水輪機17。
[0024]在空冷塔出口加裝一個封閉蓄水池，用來存放間接空冷機組在夜晚工作時產(chǎn)生的較低溫度的冷卻循環(huán)水，并在白天較高室外氣溫的條件下利用循環(huán)水栗將蓄水池內(nèi)存放的溫度較低的冷卻循環(huán)水栗入機組凝汽器進行冷卻，提高凝汽器換熱能力，從而實現(xiàn)了降低背壓、提高機組經(jīng)濟性的目的。
[0025]本實施方式使用時，凝結(jié)水栗5與凝結(jié)水精處理裝置6連接，凝結(jié)水依次經(jīng)7-凝結(jié)水栗，8-低壓加熱器，9-除氧器，10-給水栗，11-高壓加熱器后送至1-鍋爐，再經(jīng)2-過熱器加熱后的蒸汽送往汽輪機3的高壓缸、中壓缸和低壓缸;循環(huán)水栗12用于將經(jīng)空冷塔冷卻后的儲存在蓄水池18內(nèi)的溫度較低的水打入凝汽器與乏汽進行熱交換。
[0026]【具體實施方式】五:結(jié)合圖4說明，本實施方式的凝汽器4為射流式凝汽器。如此設(shè)置，能獲得很高的真空，能把不凝結(jié)氣體全部排出，滿足設(shè)計要求和實際需要。其它與【具體實施方式】四相同。
[0027]【具體實施方式】六:結(jié)合圖4說明，本實施方式的散熱器14為冷卻三角散熱器。如此設(shè)置，質(zhì)輕，換熱效率高，不易腐蝕。其它與【具體實施方式】四或五相同。
[0028]機組的運行方式為:晚間在機組負荷下降、環(huán)境氣溫下降時，保持循環(huán)水栗額定狀態(tài)工作，蓄水池內(nèi)的水依然通過空冷塔進行充分冷卻，空冷塔出口水溫較低，蓄水池內(nèi)的水溫也隨之降低；白天氣溫相對較高，此時將蓄水池內(nèi)的低溫冷卻水通過循環(huán)水栗打入至凝汽器，實現(xiàn)降低背壓、穩(wěn)定背壓的目的。
【主權(quán)項】
1.一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)，其特征在于:它包括凝汽器(4)、循環(huán)水栗(12)、空冷塔(15)、蓄水池(18)、散熱器(14)和凝結(jié)水栗(5); 凝汽器(4)的殼體入口與汽輪機(3)的低壓缸乏汽出口連通，凝汽器(4)的殼體出口與凝結(jié)水栗(5)連通，散熱器(14)安裝在空冷塔(15)內(nèi)，凝汽器(4)的管束出口與散熱器(14)的入口連通且二者連通的管路上安裝有循環(huán)水栗(12)，散熱器(14)的出口與凝汽器(4)的管束入口連通且二者連通的管路上安裝有蓄水池(18)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)，其特征在于:凝汽器(4)為表面式凝汽器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)，其特征在于:散熱器(14)為福哥式全鋁制散熱器。4.一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)，其特征在于:它包括凝汽器(4)、循環(huán)水栗(12)、空冷塔(15)、蓄水池(18)、散熱器(14)、凝結(jié)水栗(5)和調(diào)壓水輪機(17); 凝汽器(4)的殼體入口與汽輪機(3)的低壓缸乏汽出口連通，凝汽器(4)的殼體出口與凝結(jié)水栗(5)連通，散熱器(14)安裝在空冷塔(15)底部邊緣處，凝汽器(4)的殼體出口與散熱器(14)的入口連通且二者連通的管路上安裝有循環(huán)水栗(12)，散熱器(14)的出口與凝汽器(4)連通且二者連通的管路上安裝有蓄水池(18)和調(diào)壓水輪機(17)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于蓄水池儲冷的間接空冷系統(tǒng)，其特征在于:凝汽器(4)為射流式凝汽器。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種基于蓄水池蓄冷的間接空冷系統(tǒng)，其特征在于:散熱器(14)為冷卻三角散熱器。
【文檔編號】F25D1/02GK105928283SQ201610265051
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】劉金福, 萬杰, 于達仁, 李興朔, 程江南, 李飛
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)