應(yīng)用于間接空冷機(jī)組余熱利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于間接空冷機(jī)組余熱利用系統(tǒng)，從凝汽器喉部抽汽至設(shè)置的表面式換熱器被循環(huán)冷卻水冷凝，循環(huán)冷卻水升溫后被循環(huán)水升壓泵打壓至管束式換熱器中加熱一次風(fēng)和二次風(fēng)，該換熱器設(shè)置在一次風(fēng)機(jī)/送風(fēng)機(jī)出口至空氣預(yù)熱器入口的風(fēng)道中，循環(huán)熱水放熱后回流至表面式凝汽器入口管道。在環(huán)境溫度低于15℃時(shí)，機(jī)組運(yùn)行背壓控制在10kPa左右，循環(huán)熱水溫度在40℃，可將風(fēng)溫加熱到20℃左右，因此可以替代原暖風(fēng)器的功能。本實(shí)用新型節(jié)能效果明顯，改造初投資較小，并且系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低。
【專利說明】
應(yīng)用于間接空冷機(jī)組余熱利用系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于間接空冷機(jī)組節(jié)能降耗領(lǐng)域，涉及一種余熱利用系統(tǒng)，具體是一種應(yīng)用于間接空冷機(jī)組余熱利用系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]間接空冷機(jī)組冷端系統(tǒng)多采用表凝式間接空冷系統(tǒng)，汽輪機(jī)排汽以循環(huán)冷卻水為中間介質(zhì)，將排汽與空氣之間的熱交換分兩次進(jìn)行:一次為蒸汽與循環(huán)冷卻水之間在表面式凝汽器中換熱;一次為循環(huán)冷卻水和空氣在間冷塔散熱器中換熱。以600MW等級(jí)超臨界間接空冷機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行工況為例，夏季高溫時(shí)段運(yùn)行背壓約36kPa?40kPa，進(jìn)空冷塔循環(huán)熱水溫度約為70°C，冷端系統(tǒng)散熱量約為830MW;冬季低溫時(shí)段運(yùn)行背壓約lOkPa，進(jìn)空冷塔循環(huán)熱水溫度約400C，間冷系統(tǒng)散熱量約為780MW?？梢?，冷端系統(tǒng)損失掉的余熱約占50 %以上。
[0003]基于朗肯循環(huán)的火電機(jī)組的熱力循環(huán)中，最大的熱量損失在冷端系統(tǒng)，約占50%以上。目前國內(nèi)電站鍋爐為避免鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕，一般采用暖風(fēng)器預(yù)熱風(fēng)溫的方式來解決，暖風(fēng)器布置于空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)道中，利用汽輪機(jī)的某級(jí)抽汽對(duì)低溫空氣進(jìn)行預(yù)熱。一方面，大量的低品質(zhì)熱量白白損失掉；另一方面，出于運(yùn)行安全又必須消耗掉一定的高品質(zhì)熱量。
[0004]目前國內(nèi)電站鍋爐為避免鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕，一般采用暖風(fēng)器預(yù)熱風(fēng)溫的方式來解決，暖風(fēng)器布置于空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)道中，利用汽輪機(jī)的某級(jí)抽汽對(duì)低溫空氣進(jìn)行預(yù)熱。決定暖風(fēng)器投入的因素主要有環(huán)境溫度、煙氣酸露點(diǎn)溫度等，一般當(dāng)平均氣溫低于15°C?20°C時(shí)需要投入鍋爐暖風(fēng)器系統(tǒng)。以600MW等級(jí)超臨界間接空冷機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行工況為例，其設(shè)計(jì)工況為:暖風(fēng)器采用汽輪機(jī)抽汽將環(huán)境溫度-10°C加熱到20°C，汽輪機(jī)抽汽消耗量為20.7^11(1.310^，380°(:)，影響熱耗率約601^/(1^.h)，供電煤耗率2.3g/(kW.h) ο
[0005]綜上所述，對(duì)于間接空冷機(jī)組而言，一方面暖風(fēng)器利用汽輪機(jī)某級(jí)抽汽加熱一次風(fēng)和二次風(fēng);另一方面，冷端系統(tǒng)數(shù)量巨大的熱量排入環(huán)境，白白損失掉。采取技術(shù)措施，利用冷端系統(tǒng)廢熱加熱一次風(fēng)和二次風(fēng)，替代暖風(fēng)器，有效利用機(jī)組余熱，對(duì)于節(jié)能減排工作具有重要的指導(dǎo)意義。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，提供一種應(yīng)用于間接空冷機(jī)組余熱利用系統(tǒng)，在滿足暖風(fēng)需要的情況下此部分汽輪機(jī)抽汽不再投用，降低機(jī)組煤耗，提高經(jīng)濟(jì)性。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0008]應(yīng)用于間接空冷機(jī)組余熱利用系統(tǒng)，包括由汽輪機(jī)低壓缸、表面式凝汽器和空冷塔構(gòu)成的第一循環(huán)系統(tǒng)，以及由表面式凝汽器、表面式換熱器和兩個(gè)管束式換熱器構(gòu)成的第二循環(huán)系統(tǒng)；
[0009]第一循環(huán)系統(tǒng):汽輪機(jī)低壓缸的排汽進(jìn)入表面式凝汽器被循環(huán)冷卻水冷凝，循環(huán)冷卻水吸熱升溫后經(jīng)循環(huán)水栗打壓至空冷塔冷卻后返回到表面式凝汽器中；
[0010]第二循環(huán)系統(tǒng):汽輪機(jī)排汽從表面式凝汽器的喉部引至表面式換熱器被循環(huán)水冷凝，循環(huán)水升溫后經(jīng)循環(huán)水升壓栗分別打壓至兩個(gè)管束式換熱器中，用于加熱一次風(fēng)和二次風(fēng)，循環(huán)水放熱后回流至表面式換熱器入口管道。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:
[0012]所述兩個(gè)管束式換熱器分別與送風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)的出口相連通，兩個(gè)管束式換熱器的出風(fēng)口均通過暖風(fēng)器與空氣預(yù)熱器入口相連通。
[0013]所述空冷塔內(nèi)設(shè)置脫硫塔，鍋爐排煙經(jīng)低溫省煤器余熱回收后，再經(jīng)過電除塵除塵后，在引風(fēng)機(jī)作用下，排至脫硫塔。
[0014]所述低溫省煤器與至少一個(gè)低壓加熱器相連，將回收的熱量經(jīng)介質(zhì)換熱輸送至低壓加熱器。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0016]本實(shí)用新型從凝汽器喉部抽汽至設(shè)置的表面式換熱器被循環(huán)冷卻水冷凝，循環(huán)冷卻水升溫后被循環(huán)水升壓栗打壓至管束式換熱器中加熱一次風(fēng)和二次風(fēng)，該換熱器設(shè)置在一次風(fēng)機(jī)/送風(fēng)機(jī)出口至空氣預(yù)熱器入口的風(fēng)道中，循環(huán)熱水放熱后回流至表面式凝汽器入口管道。在環(huán)境溫度低于15°C時(shí)，機(jī)組運(yùn)行背壓控制在1kPa左右，循環(huán)熱水溫度在40 V，可將風(fēng)溫加熱到20°C左右，因此可以替代原暖風(fēng)器的功能。本實(shí)用新型節(jié)能效果明顯，改造初投資較小，并且系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低。
【【附圖說明】】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:I為汽輪機(jī)低壓缸;2為表面式凝汽器;3為循環(huán)水栗;4為表面式換熱器;5為空冷塔;6為脫硫塔;7為引風(fēng)機(jī);8為電除塵;9為低溫省煤器;10為空氣預(yù)熱器;11為暖風(fēng)器；12為管束式換熱器;13為送風(fēng)機(jī);14為一次風(fēng)機(jī)。
【【具體實(shí)施方式】】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0020]參見圖1，本實(shí)用新型汽輪機(jī)低壓缸I排汽進(jìn)入表面式凝汽器2被循環(huán)冷卻水冷凝，循環(huán)冷卻水吸熱升溫后經(jīng)循環(huán)水栗3打壓至空冷塔5冷卻后回到表面式凝汽器2，此為一個(gè)循環(huán)。將部分汽輪機(jī)排汽從表面式凝汽器2喉部打孔抽汽引至表面式換熱器4被循環(huán)水冷凝，該換熱器與傳統(tǒng)的凝汽器類似，循環(huán)水升溫后經(jīng)循環(huán)水升壓栗15打壓至設(shè)置在送風(fēng)機(jī)13和一次風(fēng)機(jī)14出口至空氣預(yù)熱器10入口的管束式換熱器12中加熱一次風(fēng)和二次風(fēng)，循環(huán)水放熱后回流至表面式換熱器4入口管道，此為一個(gè)循環(huán);管束式換熱器12與空氣預(yù)熱器10之間還設(shè)置有暖風(fēng)器11。
[0021]打鍋爐排煙經(jīng)低溫省煤器9余熱回收后經(jīng)電除塵8除塵后，在引風(fēng)機(jī)7作用下，排至設(shè)置在空冷塔內(nèi)的脫硫塔6。
[0022]采用該技術(shù)加熱一次風(fēng)和二次風(fēng)，全年投用。在機(jī)組原投用暖風(fēng)器的時(shí)段，采用現(xiàn)技術(shù)替代暖風(fēng)器，風(fēng)溫加熱幅度與之前投用暖風(fēng)器一致，因此除了原汽輪機(jī)抽汽不再投用之外，對(duì)機(jī)組其他系統(tǒng)運(yùn)行性能并無任何影響。其他時(shí)段采用該技術(shù)加熱一次風(fēng)和二次風(fēng)，風(fēng)溫提高，鍋爐排煙溫度提高，排煙溫度升高的這部分熱量經(jīng)由低溫省煤器吸收至主機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。
[0023]以660MW超臨界間接空冷機(jī)組為例，引部分汽輪機(jī)排汽利用表面式換熱器加熱一次風(fēng)機(jī)/送風(fēng)機(jī)出口至空氣預(yù)熱器入口的風(fēng)溫，綜合節(jié)約汽輪機(jī)抽汽、汽機(jī)運(yùn)行背壓降低、鍋爐效率略有下降以及低溫省煤器投運(yùn)效果提升，全年供電煤耗率下降1.2g/(kW.h)0
[0024]以上內(nèi)容僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.應(yīng)用于間接空冷機(jī)組余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，包括由汽輪機(jī)低壓缸(I)、表面式凝汽器(2)和空冷塔(5)構(gòu)成的第一循環(huán)系統(tǒng)，以及由表面式凝汽器(2)、表面式換熱器(4)和兩個(gè)管束式換熱器(12)構(gòu)成的第二循環(huán)系統(tǒng)； 第一循環(huán)系統(tǒng):汽輪機(jī)低壓缸(I)的排汽進(jìn)入表面式凝汽器(2)被循環(huán)冷卻水冷凝，循環(huán)冷卻水吸熱升溫后經(jīng)循環(huán)水栗(3)加壓至空冷塔(5)冷卻后返回到表面式凝汽器(2)中； 第二循環(huán)系統(tǒng):汽輪機(jī)排汽從表面式凝汽器(2)的喉部引至表面式換熱器(4)被循環(huán)水冷凝，循環(huán)水升溫后經(jīng)循環(huán)水升壓栗(15)分別打壓至兩個(gè)管束式換熱器(12)中，用于加熱一次風(fēng)和二次風(fēng)，循環(huán)水放熱后回流至表面式換熱器(4)入口管道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于間接空冷機(jī)組余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)管束式換熱器(12)分別與送風(fēng)機(jī)(13)和一次風(fēng)機(jī)(14)的出口相連通，兩個(gè)管束式換熱器(12)的出風(fēng)口均通過暖風(fēng)器(11)與空氣預(yù)熱器(10)入口相連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于間接空冷機(jī)組余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述空冷塔(5)內(nèi)設(shè)置脫硫塔(6)，鍋爐排煙經(jīng)低溫省煤器(9)余熱回收后，再經(jīng)過電除塵(8)除塵后，在引風(fēng)機(jī)(7)作用下，排至脫硫塔(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于間接空冷機(jī)組余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫省煤器(9)與至少一個(gè)低壓加熱器相連，將回收的熱量經(jīng)介質(zhì)換熱輸送至低壓加熱器。
【文檔編號(hào)】F01K17/02GK205445700SQ201620245421
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】呂凱, 陳勝利, 萬超, 李高潮, 荊濤, 馬汀山, 鄧佳
【申請(qǐng)人】西安熱工研究院有限公司, 華能集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新中心