本發(fā)明涉及電廠汽輪發(fā)電機(jī)組乏汽冷凝系統(tǒng)領(lǐng)域，具體說是一種用于電廠汽輪機(jī)乏汽冷凝系統(tǒng)的方法及專用裝置。

背景技術(shù)：

熱力發(fā)電廠汽輪發(fā)電機(jī)組乏汽冷凝系統(tǒng)通常有兩種，一種是水冷凝汽系統(tǒng)，另一種是空冷凝汽系統(tǒng)。

在水冷凝汽系統(tǒng)中，常用的水冷凝汽設(shè)備是通過循環(huán)水在凝汽器中對乏汽進(jìn)行冷卻，循環(huán)水在冷卻塔內(nèi)與空氣直接接觸進(jìn)行換熱，對于自然通風(fēng)冷卻系統(tǒng)水損失約3％，對于機(jī)械通風(fēng)冷卻系統(tǒng)水損失約1％。此種汽輪機(jī)乏汽冷卻方式給發(fā)電廠帶來相當(dāng)數(shù)量的水耗，一般每凝結(jié)1t蒸汽需要約50～80t的冷卻水。因此，采用水冷凝汽方式的熱力發(fā)電廠也屬于工業(yè)企業(yè)中的用水大戶。

在空冷凝汽系統(tǒng)中，汽輪機(jī)乏汽直接送至氣-汽換熱器進(jìn)行冷卻，通過風(fēng)機(jī)對換熱器強(qiáng)制通風(fēng)，乏汽在換熱器內(nèi)冷凝后進(jìn)入廠內(nèi)凝結(jié)水系統(tǒng)。此種汽輪機(jī)乏汽冷卻方式在一定程度上節(jié)約了冷卻水耗量，但其使得機(jī)組背壓提高，增加了汽輪發(fā)電機(jī)組的冷源損失，降低廠綜合熱效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于電廠汽輪機(jī)乏汽冷凝系統(tǒng)的方法及專用裝置，目的是降低熱力發(fā)電廠水耗并提高廠綜合熱效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種用于電廠汽輪機(jī)乏汽冷凝系統(tǒng)的方法，在汽輪機(jī)排汽出口設(shè)置有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器，還設(shè)置有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器，利用有機(jī)工質(zhì)冷卻汽輪機(jī)乏汽，吸收乏汽余熱后的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)入工業(yè)透平機(jī)驅(qū)動冷卻風(fēng)機(jī)裝置，冷卻風(fēng)機(jī)裝置提供的冷卻風(fēng)送入有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器，對做功后的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行冷卻。

所述的用于電廠汽輪機(jī)乏汽冷凝系統(tǒng)的方法，有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器的冷卻介質(zhì)為低沸點有機(jī)工質(zhì)，被冷卻介質(zhì)為汽輪機(jī)乏汽；汽輪機(jī)乏汽被冷卻之后進(jìn)入凝 結(jié)水系統(tǒng)，有機(jī)工質(zhì)吸收乏汽余熱后，產(chǎn)生具有壓力的有機(jī)工質(zhì)蒸汽進(jìn)入工業(yè)透平機(jī)進(jìn)行做功。

所述的用于電廠汽輪機(jī)乏汽冷凝系統(tǒng)的方法，利用低沸點有機(jī)工質(zhì)冷卻汽輪機(jī)排出的汽輪機(jī)乏汽，同時產(chǎn)生具有壓力的有機(jī)工質(zhì)蒸汽，進(jìn)入驅(qū)動冷卻風(fēng)機(jī)裝置用的工業(yè)透平機(jī)；做功之后的有機(jī)工質(zhì)汽-液混合物進(jìn)入有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器，通過冷卻風(fēng)機(jī)裝置送入的冷卻風(fēng)，有機(jī)工質(zhì)被冷卻至液態(tài)，送入有機(jī)工質(zhì)儲存箱，循環(huán)使用。

所述的用于電廠汽輪機(jī)乏汽冷凝系統(tǒng)的方法，有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器通過冷卻風(fēng)機(jī)裝置強(qiáng)制通風(fēng)，冷卻風(fēng)機(jī)裝置驅(qū)動采用汽電混合方式，即以有機(jī)工質(zhì)蒸汽驅(qū)動工業(yè)透平機(jī)為主，并輔以電動機(jī)驅(qū)動，保證空冷換熱器的冷卻風(fēng)壓與風(fēng)量；冷卻風(fēng)機(jī)裝置提供的冷卻風(fēng)，用于冷卻做功后的有機(jī)工質(zhì)，并進(jìn)行回收，循環(huán)使用。

一種用于電廠汽輪機(jī)乏汽冷凝系統(tǒng)的專用裝置，該裝置包括：汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器、冷卻風(fēng)機(jī)裝置、有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器、有機(jī)工質(zhì)儲存箱、有機(jī)工質(zhì)加壓泵，具體結(jié)構(gòu)如下：

所述汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)連接，汽輪機(jī)的排汽出口設(shè)置有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器，有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器的乏汽凝結(jié)水出口與廠內(nèi)凝結(jié)水系統(tǒng)相接，有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器與冷卻風(fēng)機(jī)裝置相接，有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器通過有機(jī)工質(zhì)出口與冷卻風(fēng)機(jī)裝置的工業(yè)透平機(jī)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口相接，有機(jī)工質(zhì)在有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器內(nèi)吸熱后，進(jìn)入冷卻風(fēng)機(jī)裝置配套的工業(yè)透平機(jī)；

所述有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器與有機(jī)工質(zhì)儲存箱相連接，有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器通過有機(jī)工質(zhì)出口接入有機(jī)工質(zhì)儲存箱的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口，有機(jī)工質(zhì)儲存箱通過有機(jī)工質(zhì)加壓泵與有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器相連接，有機(jī)工質(zhì)儲存箱通過有機(jī)工質(zhì)出口通過管路與有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器連接，所述管路上設(shè)置有機(jī)工質(zhì)加壓泵，有機(jī)工質(zhì)通過有機(jī)工質(zhì)加壓泵送至有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器，使得有機(jī)工質(zhì)循環(huán)使用。

所述冷卻風(fēng)機(jī)裝置由風(fēng)機(jī)、工業(yè)透平機(jī)和電動機(jī)組成，工業(yè)透平機(jī)的輸入端與電動機(jī)連接，工業(yè)透平機(jī)的輸出端與風(fēng)機(jī)連接，冷卻風(fēng)機(jī)裝置通過風(fēng)機(jī)的冷卻風(fēng)出口與有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器連接，冷卻風(fēng)機(jī)裝置用于為有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器提供冷卻用風(fēng)，冷卻風(fēng)機(jī)裝置的主要動力由低沸點有機(jī)工質(zhì)蒸汽驅(qū)動工業(yè)透平機(jī)提供，電動機(jī)進(jìn)行輔助驅(qū)動；冷卻風(fēng)機(jī)裝置通過工業(yè)透平機(jī)的有機(jī)工質(zhì)出口與有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器連接，有機(jī)工質(zhì)汽-液混合物進(jìn)入有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器。

本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是：

1、本發(fā)明乏汽冷卻系統(tǒng)不消耗循環(huán)水，節(jié)約熱力發(fā)電廠水耗。

2、本發(fā)明回收汽輪機(jī)乏汽熱能，降低汽輪發(fā)電機(jī)組冷源損失。

3、本發(fā)明回收的乏汽余熱熱能直接利用工業(yè)透平機(jī)帶動冷卻風(fēng)機(jī)裝置，減少能源利用階段，提高余熱利用效率。

4、本發(fā)明冷卻風(fēng)機(jī)裝置電動機(jī)僅為輔助驅(qū)動電機(jī)，節(jié)約電能，適用于富煤缺水地區(qū)采用抽汽凝汽式(或凝汽式)汽輪發(fā)電機(jī)組的熱力發(fā)電廠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述用于電廠汽輪機(jī)乏汽冷凝系統(tǒng)的工藝流程圖。

圖中：1、汽輪機(jī)；2、發(fā)電機(jī)；3、有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器；4、冷卻風(fēng)機(jī)裝置；5、有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器；6、有機(jī)工質(zhì)儲存箱；7、有機(jī)工質(zhì)加壓泵。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

在具體實施過程中，本發(fā)明用于電廠汽輪機(jī)乏汽冷凝系統(tǒng)的方法如下：

(1)在汽輪機(jī)的排汽出口設(shè)置有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器，還設(shè)置有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器，有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)，風(fēng)機(jī)驅(qū)動采用汽電混合方式，即以有機(jī)工質(zhì)蒸汽驅(qū)動工業(yè)透平機(jī)為主，并輔以電動機(jī)驅(qū)動。

(2)利用低沸點有機(jī)工質(zhì)冷卻汽輪機(jī)排出的乏汽，冷卻之后的乏汽冷凝水進(jìn)入熱電廠凝結(jié)水系統(tǒng)循環(huán)使用。

(3)低沸點有機(jī)工質(zhì)通過吸收乏汽熱量，產(chǎn)生具有一定壓力的有機(jī)工質(zhì)蒸汽，吸收乏汽余熱后的有機(jī)工質(zhì)蒸汽進(jìn)入驅(qū)動冷卻風(fēng)機(jī)裝置用的工業(yè)透平機(jī)，進(jìn)行做功。

(4)做功之后的有機(jī)工質(zhì)汽-液混合物進(jìn)入有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器，冷卻風(fēng)機(jī)裝置提供的冷卻風(fēng)送入有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器，對做功后的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行冷卻，有機(jī)工質(zhì)被冷卻至液態(tài)，送入有機(jī)工質(zhì)儲存箱，循環(huán)使用。

(5)冷卻風(fēng)機(jī)裝置主要通過工業(yè)透平機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，并通過電動機(jī)輔助驅(qū)動，保證空冷換熱器的冷卻風(fēng)壓與風(fēng)量。

如圖1所示，本發(fā)明方法的實現(xiàn)裝置主要包括：汽輪機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3、冷卻風(fēng)機(jī)裝置4、有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器5、有機(jī)工質(zhì)儲存箱6、有機(jī)工質(zhì)加壓泵7等，具體結(jié)構(gòu)如下：

所述汽輪機(jī)1與發(fā)電機(jī)2連接，汽輪機(jī)1的排汽出口設(shè)置有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3，有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3的乏汽凝結(jié)水出口與廠內(nèi)凝結(jié)水系統(tǒng)相接，有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3與冷卻風(fēng)機(jī)裝置4相接，有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3通過有機(jī)工質(zhì)出口與冷卻風(fēng)機(jī)裝置4的工業(yè)透平機(jī)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口相接，有機(jī)工質(zhì)在有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3內(nèi)吸熱后，進(jìn)入冷卻風(fēng)機(jī)裝置4配套的工業(yè)透平機(jī)；

所述冷卻風(fēng)機(jī)裝置4由風(fēng)機(jī)、工業(yè)透平機(jī)和電動機(jī)組成，工業(yè)透平機(jī)的輸入端與電動機(jī)連接，工業(yè)透平機(jī)的輸出端與風(fēng)機(jī)連接，冷卻風(fēng)機(jī)裝置4通過風(fēng)機(jī)的冷卻風(fēng)出口與有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器5連接，冷卻風(fēng)機(jī)裝置4用于為有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器5提供冷卻用風(fēng)，冷卻風(fēng)機(jī)裝置4的主要動力由低沸點有機(jī)工質(zhì)蒸汽驅(qū)動工業(yè)透平機(jī)提供，電動機(jī)進(jìn)行輔助驅(qū)動。冷卻風(fēng)機(jī)裝置4通過工業(yè)透平機(jī)的有機(jī)工質(zhì)出口與有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器5連接，有機(jī)工質(zhì)汽-液混合物進(jìn)入有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器5；

所述有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器5與有機(jī)工質(zhì)儲存箱6相連接，有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器5通過有機(jī)工質(zhì)出口接入有機(jī)工質(zhì)儲存箱6的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口，有機(jī)工質(zhì)儲存箱6通過有機(jī)工質(zhì)加壓泵7與有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3相連接，有機(jī)工質(zhì)儲存箱6通過有機(jī)工質(zhì)出口通過管路與有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3連接，所述管路上設(shè)置有機(jī)工質(zhì)加壓泵7，有機(jī)工質(zhì)通過有機(jī)工質(zhì)加壓泵7送至有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3，使得有機(jī)工質(zhì)循環(huán)使用。

實施例

如圖1所示，汽輪機(jī)1排汽出口設(shè)置有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3，有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器5通過冷卻風(fēng)機(jī)裝置4強(qiáng)制通風(fēng)，風(fēng)機(jī)驅(qū)動以有機(jī)工質(zhì)蒸汽驅(qū)動工業(yè)透平機(jī)為主，并輔以電動機(jī)驅(qū)動。利用低沸點有機(jī)工質(zhì)冷卻汽輪機(jī)排出的乏汽，乏汽冷凝水進(jìn)入熱電廠凝結(jié)水系統(tǒng)循環(huán)使用，低沸點有機(jī)工質(zhì)通過吸收乏汽熱量，產(chǎn)生一定壓力的有機(jī)工質(zhì)蒸汽，進(jìn)入驅(qū)動冷卻風(fēng)機(jī)裝置4用的工業(yè)透平機(jī)。做功之后的有機(jī)工質(zhì)汽-液混合物進(jìn)入有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器5，通過冷卻風(fēng)機(jī)裝置4送入有機(jī)工質(zhì)空冷換熱器5的冷卻風(fēng)，使有機(jī)工質(zhì)被冷卻至液態(tài)后，送入有機(jī)工質(zhì)儲存箱6，通過有機(jī)工質(zhì)加壓泵7送至有機(jī)工質(zhì)乏汽冷凝器3，循環(huán)使用。