汽輪機(jī)冷卻裝置以及汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，公開了一種汽輪機(jī)冷卻裝置以及汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組，該汽輪機(jī)冷卻裝置包括直接空冷凝汽器和蒸發(fā)式凝汽器，所述直接空冷凝汽器和所述蒸發(fā)式凝汽器并聯(lián)地連接在抽真空管和汽輪機(jī)之間，所述直接空冷凝汽器和所述蒸發(fā)式凝汽器分別通過第一排氣管和第二排氣管與所述抽真空管連通，其特征在于，所述汽輪機(jī)冷卻裝置還包括壓差平衡裝置，該壓差平衡裝置與所述第一排氣管和所述第二排氣管連接，并能夠控制所述第一排氣管和所述第二排氣管中的氣體壓力大致相等，從而減少因壓力不同而產(chǎn)生蒸汽浪費(fèi)，并且保證汽輪機(jī)冷卻裝置的換熱效果。
【專利說明】
汽輪機(jī)冷卻裝置以及汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，具體地，涉及一種汽輪機(jī)冷卻裝置以及包括該汽輪機(jī)冷卻裝置的汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]汽輪發(fā)電機(jī)通過由鍋爐中產(chǎn)生的過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)中并膨脹做功，從而使汽輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能。而做功后的廢氣通過汽輪機(jī)冷卻裝置進(jìn)行冷卻后，再經(jīng)凝結(jié)水栗裝置、給水加熱裝置、循環(huán)水栗等，最終回到鍋爐中而被循環(huán)使用。其中，傳統(tǒng)的汽輪機(jī)冷卻裝置一般采用直接空冷凝汽器系統(tǒng)(ACC，Air Cooled Condenser System)，由于該技術(shù)具有系統(tǒng)簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、建設(shè)地點(diǎn)不受限制、空氣量的調(diào)節(jié)靈活、無污染、理論上不耗水、等多種優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用在汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組中，特別是在富煤缺水地區(qū)，建設(shè)有很多空冷電站。
[0003]但是，ACC在夏季運(yùn)行時(shí)，由于夏季溫度高而背壓高，導(dǎo)致汽輪機(jī)機(jī)組出力受到限制，存在能耗高、凝結(jié)水精處理被迫裂解、鍋爐管道和汽輪機(jī)葉片結(jié)垢，背壓的突然上升會(huì)引發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)組跳閘等各種安全隱患，發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性受到的極大的影響。
[0004]針對上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中采用直接空冷凝汽器和蒸發(fā)式凝汽器并聯(lián)的方式對汽輪機(jī)排出的過熱蒸汽進(jìn)行冷卻，解決了夏季背壓高的問題，但是由于兩者的換熱形式不同等一些原因，導(dǎo)致分別連接在直接空冷凝汽器和蒸發(fā)式凝汽器上抽真空管之間的接口處的壓力不同，導(dǎo)致壓力相對大的一者中的不凝氣體和蒸汽被過度地抽出，這會(huì)浪費(fèi)機(jī)組的蒸汽，同時(shí)壓力相對小的另一者中的不凝氣體抽不出來，從而換熱效果下降。
[0005]因此，本技術(shù)領(lǐng)域需要提供一種汽輪機(jī)冷卻裝置，該汽輪機(jī)冷卻裝置能夠?qū)ζ啓C(jī)乏汽持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行冷卻作用的同時(shí)，能夠平衡直接空冷凝汽器和蒸發(fā)式凝汽器的抽真空壓力，從而避免產(chǎn)生機(jī)組蒸汽浪費(fèi)或者換熱效果不佳等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種汽輪機(jī)冷卻裝置，該汽輪機(jī)冷卻裝置能夠?qū)ζ啓C(jī)乏汽持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行冷卻作用的同時(shí)，能夠平衡直接空冷凝汽器和蒸發(fā)式凝汽器向抽真空管排出的氣體的壓力大致相等，從而避免產(chǎn)生機(jī)組蒸汽浪費(fèi)或者換熱效果不佳等問題。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種汽輪機(jī)冷卻裝置，所述汽輪機(jī)冷卻裝置包括直接空冷凝汽器和蒸發(fā)式凝汽器，所述直接空冷凝汽器和所述蒸發(fā)式凝汽器并聯(lián)地連接在抽真空管和汽輪機(jī)之間，所述直接空冷凝汽器和所述蒸發(fā)式凝汽器分別通過第一排氣管和第二排氣管與所述抽真空管連通，其中，所述汽輪機(jī)冷卻裝置還包括壓差平衡裝置，該壓差平衡裝置與所述第一排氣管和所述第二排氣管連接，并能夠控制所述第一排氣管和所述第二排氣管中的氣體壓力大致相等。
[0008]優(yōu)選地，所述壓差平衡裝置包括設(shè)置在所述第一排氣管和所述第二排氣管中的至少一者上的調(diào)節(jié)閥。
[0009]優(yōu)選地，所述壓差平衡裝置包括設(shè)置在所述第一排氣管上的第一調(diào)節(jié)閥和所述第二排氣管上的第二調(diào)節(jié)閥。
[0010]優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
[0011 ]優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)蝶閥。
[0012]優(yōu)選地，所述直接空冷凝汽器包括第一風(fēng)機(jī)，所述蒸發(fā)式凝汽器包括第二風(fēng)機(jī)，所述第一風(fēng)機(jī)和所述第二風(fēng)機(jī)均為變頻風(fēng)機(jī)。
[0013]優(yōu)選地，所述直接空冷凝汽器和所述蒸發(fā)式凝汽器并聯(lián)地連接在所述抽真空管和所述汽輪機(jī)的排蒸汽裝置上的排蒸汽管之間。
[0014]優(yōu)選地，所述排蒸汽裝置上連接有凝結(jié)水管，所述直接空冷凝汽器和所述蒸發(fā)式凝汽器分別通過第一排液管和第二排液管與所述凝結(jié)水管連通。
[0015]優(yōu)選地，所述蒸發(fā)式凝汽器為多個(gè)，且多個(gè)所述蒸發(fā)式凝汽器并聯(lián)地連接在所述抽真空管和所述汽輪機(jī)之間。
[0016]本實(shí)用新型又提供一種汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組，該汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)機(jī)組包括汽輪機(jī)和抽真空管，其中，所述汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組還包括本實(shí)用新型提供的汽輪機(jī)冷卻裝置，該汽輪機(jī)冷卻裝置設(shè)置在所述汽輪機(jī)和所述抽真空管之間。
[0017]通過上述技術(shù)方案，由于壓差平衡裝置能夠控制第一排氣管和第二排氣管中的不凝性氣體流入抽真空管時(shí)的氣體壓力大致相等，從而減少因壓力不同而產(chǎn)生蒸汽浪費(fèi)，并且保證汽輪機(jī)冷卻裝置的換熱效果。
[0018]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0019]附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0020]圖1是本實(shí)用新型提供的汽輪機(jī)冷卻裝置的系統(tǒng)連接示意圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型提供的汽輪機(jī)冷卻裝置中的抽真空裝置的連接示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明
[0023]I汽輪機(jī)2排蒸汽裝置
[0024]3排蒸汽管31第一進(jìn)蒸汽管
[0025]32第二進(jìn)蒸汽管4直接空冷凝汽器
[0026]41蒸汽分配管42管束
[0027]43第一風(fēng)機(jī)5蒸發(fā)式凝汽器
[0028]51換熱模塊52第二風(fēng)機(jī)
[0029]6壓差平衡裝置61第一調(diào)節(jié)閥
[0030]62第二調(diào)節(jié)閥7抽真空管
[0031]71第一排氣管72第二排氣管
[0032]8凝結(jié)水管81第一排液管
[0033]82第二排液管
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。
[0035]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種汽輪機(jī)冷卻裝置，該汽輪機(jī)冷卻裝置包括直接空冷凝汽器4和蒸發(fā)式凝汽器5，直接空冷凝汽器4和蒸發(fā)式凝汽器5并聯(lián)地連接在抽真空管7和汽輪機(jī)I之間，直接空冷凝汽器4通過第一排氣管71與抽真空管7連通，蒸發(fā)式凝汽器5通過第二排氣管72與抽真空管7連通。更具體地，直接空冷凝汽器4和蒸發(fā)式凝汽器5并聯(lián)地連接在抽真空管7和汽輪機(jī)I的排蒸汽裝置2上的排蒸汽管3之間，排蒸汽管3與直接空冷凝汽器4通過第一進(jìn)蒸汽管31進(jìn)行連接，同時(shí)排蒸汽管3又與蒸發(fā)式凝汽器5之間通過第二進(jìn)蒸汽管32進(jìn)行連接。另外，排蒸汽裝置2上還連接有凝結(jié)水管8，直接空冷凝汽器4通過第一排液管81與凝結(jié)水管8連通，蒸發(fā)式凝汽器5通過第二排液管82與凝結(jié)水管8連通。
[0036]以下，將簡單介紹汽輪機(jī)I排出的過熱蒸汽在汽輪機(jī)冷卻裝置中的流路。汽輪機(jī)I排出的過熱蒸汽進(jìn)入排蒸汽裝置2之后，經(jīng)過連接在排蒸汽裝置2上的排蒸汽管3，再通過第一進(jìn)蒸汽管31和第二進(jìn)蒸汽管32分流流入直接空冷凝汽器4和蒸發(fā)式凝汽器5中，在直接空冷凝汽器4和蒸發(fā)式凝汽器5的凝結(jié)作用下，大部分過熱蒸汽會(huì)被凝結(jié)成凝結(jié)水，直接空冷凝汽器4和蒸發(fā)式凝汽器5的凝結(jié)水分別通過第一排液管81和第二排液管82將凝結(jié)水排出至凝結(jié)水管8后，凝結(jié)水通過凝結(jié)水管8回流到排蒸汽裝置2中。在以上凝結(jié)過程中，沒有被凝結(jié)的不凝性氣體將會(huì)通過第一排氣管71和第二排氣管72匯流到抽真空管7中后，被排放到大氣中。本實(shí)用新型提供的汽輪機(jī)冷去裝置中，直接空冷凝汽器4直接用空氣進(jìn)行冷卻而不耗水，蒸發(fā)式凝汽器5凝結(jié)時(shí)背壓相對較低，因此在溫度高的夏季，通過并聯(lián)地連接直接空冷凝汽器4和蒸發(fā)式凝汽器5，從而能夠消除機(jī)組夏季運(yùn)行安全可靠性差、背壓高等問題。
[0037]本實(shí)用新型提供的汽輪機(jī)冷卻裝置在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對直接空冷凝汽器4和蒸發(fā)式凝汽器5排出的不凝性氣體的壓力不同的問題，本實(shí)用新型的汽輪機(jī)冷卻裝置還包括壓差平衡裝置6，該壓差平衡裝置6與第一排氣管71和第二排氣管72連接，并能夠控制第一排氣管71和第二排氣管72中的氣體壓力大致相等。本實(shí)用新型的壓差平衡裝置通過控制第一排氣管71和第二排氣管72中的氣體壓力大致相等，從而減少因壓力不同而產(chǎn)生蒸汽浪費(fèi)，并且保證汽輪機(jī)冷卻裝置的換熱效果。
[0038]作為壓差平衡裝置6的優(yōu)選實(shí)施方式，該壓差平衡裝置6包括設(shè)置在第一排氣管71和第二排氣管72中的至少一者上的調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)節(jié)閥來控制設(shè)置有調(diào)節(jié)閥的管道上的不凝性氣體流通量，從而使第一排氣管71和第二排氣管72中的氣體壓力大致相等。例如，在第一排氣管72上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，當(dāng)?shù)谝慌艢夤?1中的壓力大于第二排氣管72中的氣體壓力時(shí)，將調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)小而減少氣體流通量，直至第一排氣管71和第二排氣管72中的氣體壓力大致相等。
[0039]作為更優(yōu)選的實(shí)施方式，壓差平衡裝置6包括設(shè)置在第一排氣管71上的第一調(diào)節(jié)閥61和第二排氣管72上的第二調(diào)節(jié)閥62，也就是說，在第一排氣管71和第二排氣管72上均設(shè)置調(diào)節(jié)閥，從而提高氣體壓力調(diào)節(jié)效率。例如，如圖2所示，當(dāng)?shù)谝徽{(diào)節(jié)閥61與直接空冷凝汽器4之間的一個(gè)測試點(diǎn)B的氣體壓力大于第二調(diào)節(jié)閥62與蒸發(fā)式凝汽器5之間的一個(gè)測試點(diǎn)A上的氣體壓力時(shí)，將第一調(diào)節(jié)閥61的開度調(diào)小，并將第二調(diào)節(jié)閥62的開度調(diào)大，從而使第一調(diào)節(jié)閥61和抽真空管7之間的一個(gè)測試點(diǎn)B’上的氣體壓力和第二調(diào)節(jié)閥62和抽真空管7之間的一個(gè)測試點(diǎn)A ’上的氣體壓力大致相等。
[0040]另外，調(diào)節(jié)閥可以采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，相對于啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥，更環(huán)保、節(jié)能，但本實(shí)用新型不限于此。更進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)閥可以是成本較低且阻力損失小的電動(dòng)蝶閥。
[0041 ]另外，參照圖1，更具體說明過熱蒸汽分別在直接空冷凝汽器4和蒸發(fā)式凝汽器5中的冷凝過程的話:分流到直接空冷凝汽器4中的過熱蒸汽首先進(jìn)入蒸汽分配管41中被分配到各個(gè)管束42之后，因設(shè)置在管束42下方的第一風(fēng)機(jī)41被冷卻成凝結(jié)水，之后被排出至第一排液管81中，最后流入凝結(jié)水管8中；分流到蒸發(fā)式凝汽器5中的過熱蒸汽進(jìn)入換熱模塊51中，此時(shí)噴淋裝置(未圖示)向換熱模塊51噴灑水，并在設(shè)置于換熱模塊上方的第二風(fēng)機(jī)52的作用下，換熱模塊51中的蒸汽被冷凝成凝結(jié)水，之后凝結(jié)水被被排出至第二排液管中，最后流入凝結(jié)水管8中。其中，第一風(fēng)機(jī)41和第二風(fēng)機(jī)52均為變頻風(fēng)機(jī)，根據(jù)直接空冷凝汽器4和蒸發(fā)式凝汽器5的運(yùn)行工況可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，從而能夠節(jié)能省電。
[0042]在溫度特別的高的地區(qū)，可以采用包括有多個(gè)蒸發(fā)式凝汽器5的汽輪機(jī)冷卻裝置，該多個(gè)蒸發(fā)式凝汽器5并聯(lián)地連接在抽真空管7和汽輪機(jī)I之間，從而提高過熱蒸汽的冷卻效率。
[0043]本實(shí)用新型又提供一種汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組，該汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)機(jī)組包括汽輪機(jī)I和抽真空管7，其中，汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組還包括本實(shí)用新型提供的汽輪機(jī)冷卻裝置，該汽輪機(jī)冷卻裝置設(shè)置在汽輪機(jī)I和抽真空管7之間。由于本實(shí)用新型提供的汽輪機(jī)冷卻裝置中的壓差平衡裝置6能夠控制第一排氣管和第二排氣管中的不凝性氣體流入抽真空管時(shí)的氣體壓力大致相等，從而減少因壓力不同而產(chǎn)生蒸汽浪費(fèi)，并且保證汽輪機(jī)冷卻裝置的換熱效果。
[0044]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0045]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0046]此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽輪機(jī)冷卻裝置，所述汽輪機(jī)冷卻裝置包括直接空冷凝汽器(4)和蒸發(fā)式凝汽器(5)，所述直接空冷凝汽器(4)和所述蒸發(fā)式凝汽器(5)并聯(lián)地連接在抽真空管(7)和汽輪機(jī)(I)之間，所述直接空冷凝汽器(4)和所述蒸發(fā)式凝汽器(5)分別通過第一排氣管(71)和第二排氣管(72)與所述抽真空管(7)連通，其特征在于，所述汽輪機(jī)冷卻裝置還包括壓差平衡裝置(6)，該壓差平衡裝置(6)與所述第一排氣管(71)和所述第二排氣管(72)連接，并能夠控制所述第一排氣管(71)和所述第二排氣管(72)中的氣體壓力大致相等。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述壓差平衡裝置(6)包括設(shè)置在所述第一排氣管(71)和所述第二排氣管(72)中的至少一者上的調(diào)節(jié)閥。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽輪機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述壓差平衡裝置(6)包括設(shè)置在所述第一排氣管(71)上的第一調(diào)節(jié)閥(61)和所述第二排氣管(72)上的第二調(diào)節(jié)閥(62)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽輪機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽輪機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)蝶閥。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述直接空冷凝汽器(4)包括第一風(fēng)機(jī)(41)，所述蒸發(fā)式凝汽器(5)包括第二風(fēng)機(jī)(52)，所述第一風(fēng)機(jī)(41)和所述第二風(fēng)機(jī)(52)均為變頻風(fēng)機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述直接空冷凝汽器(4)和所述蒸發(fā)式凝汽器(5)并聯(lián)地連接在所述抽真空管(7)和所述汽輪機(jī)(I)的排蒸汽裝置(2)上的排蒸汽管(3)之間。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽輪機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述排蒸汽裝置(2)上連接有凝結(jié)水管(8)，所述直接空冷凝汽器(4)和所述蒸發(fā)式凝汽器(5)分別通過第一排液管(81)和第二排液管(82)與所述凝結(jié)水管(8)連通。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的汽輪機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)式凝汽器(5)為多個(gè)，且多個(gè)所述蒸發(fā)式凝汽器(5)并聯(lián)地連接在所述抽真空管(7)和所述汽輪機(jī)(I)之間。10.—種汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組，該汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)機(jī)組包括汽輪機(jī)(I)和抽真空管(7)，其特征在于，所述汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組還包括根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的汽輪機(jī)冷卻裝置，該汽輪機(jī)冷卻裝置設(shè)置在所述汽輪機(jī)(I)和所述抽真空管(7)之間。
【文檔編號】F01D25/30GK205445693SQ201521139686
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】肖創(chuàng)英, 陳英, 馬元坤, 冀順林, 秦松, 陳亮, 王仕龍, 徐榮田, 宋純活, 張利, 康衛(wèi)東, 張戰(zhàn)強(qiáng)
【申請人】神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 神華國能集團(tuán)有限公司, 神華國能寧夏煤電有限公司