一种直接空冷机组深度供热冷端系统技术方案

本发明专利技术公开了一种直接空冷机组深度供热冷端系统，涉及火力发电厂汽轮机直接空冷机组的冷端技术领域；其包括低压缸、排汽装置、冷却水喷淋机构、空冷岛和空冷机力塔，排汽装置与低压缸排汽出口相连，冷却水喷淋机构布置在排汽装置内，以使冷却水能够与排汽装置内的乏汽进行换热并形成凝结水，空冷岛通过排汽管道与排汽装置相连，以使排汽装置内的乏汽能够排入空冷岛内进行冷却，在排汽管道上配置有排汽阀，空冷机力塔通过排水管道与排汽装置相连，以使排汽装置内的凝结水能够排入空冷机力塔内进行冷却；通过实施本技术方案，可有效解决在深度供热期间，达到维持机组低背压的能力的同时防止空冷岛出现结冰的风险，可有效增强机组的安全可靠性。组的安全可靠性。组的安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种直接空冷机组深度供热冷端系统


[0001]本专利技术涉及火力发电厂汽轮机直接空冷机组的冷端
，具体地讲，涉及一种直接空冷机组深度供热冷端系统。

技术介绍

[0002]常规火电直接空冷机组在进行例如低压缸切缸、微出力、零出力等深度供热改造中，低压缸排汽量虽然非常小，也同样需要维持汽轮机的低背压，以降低汽轮机末级叶片的鼓风带来的叶片超温风险，同时回收受一些系统漏汽以及保证疏水压差等。
[0003]在现有汽轮机运行中，汽轮机排汽采用进入空冷岛进行冷凝，虽然空冷岛采用分组设计，但由于深度供热工况下汽轮机排汽蒸汽量非常小，供热季又处于冬季，环境温度低，汽轮机排汽量大幅低于空冷岛允许的最小进汽量，结冰风险非常高；为保证空冷岛的不结冰通常采用如下方案：
[0004]技术方案一采用增加低压缸的进汽量，满足空冷岛最小进汽量要求；但该方案存在的技术缺陷是相应降低了汽轮机的供热的能力，降低了机组的经济性；
[0005]技术方案二采用新增表面式换热器，从排汽装置出口蒸汽管道上引出蒸汽在外置凝汽器内凝结；例如公开号为CN109469522A的专利，公开了一种乏汽冷却系统及乏汽冷却方法，通过在汽轮机排汽至空冷岛的排汽管道上设置一条与乏汽冷却器入口相连通的管道，在冬季供热季直接空冷机组低压缸零出力运行期间，关闭空冷凝汽器蒸汽分配管所有进汽阀门，隔离空冷凝汽器，将汽轮机组乏汽全部引入乏汽冷凝器进行冷凝，冷却水源取自机组辅机冷却水系统，凝结水回流至主机排汽装置，彻底解决直接空冷机组供热季低压缸零出力供热运行时的空冷凝汽器冻结问题；但该方案存在以下技术缺陷：由于蒸汽压力低，比容大，乏汽抽汽管道非常大，管道布置及土建设计施工难度大，同时凝汽器的循环水也需要从闭冷水系统取水或设置独立的闭式循环水系统，通常直接空冷机组地区缺水严重，该方案需要增加大量循环水，不利于节水，且系统管线复杂，运行中故障率高，且投资大。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种直接空冷机组深度供热冷端系统，其目的在于旨在解决在深度供热期间，达到维持机组低背压的能力的同时防止空冷岛出现结冰的风险，可有效增强机组的安全可靠性。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种直接空冷机组深度供热冷端系统，包括
[0009]低压缸，所述低压缸具有排汽出口，用于排出汽轮机乏汽；
[0010]排汽装置，所述排汽装置与所述排汽出口相连，以使乏汽能够进入排汽装置内；
[0011]冷却水喷淋机构，所述冷却水喷淋机构布置在排汽装置内，以使冷却水能够与排汽装置内的乏汽进行换热并形成凝结水；
[0012]空冷岛，所述空冷岛通过排汽管道与所述排汽装置相连，以使排汽装置内的乏汽
能够排入空冷岛内进行冷却，在所述排汽管道上配置有排汽阀；
[0013]空冷机力塔，所述空冷机力塔通过排水管道与所述排汽装置相连，以使排汽装置内的凝结水能够排入空冷机力塔内进行冷却。
[0014]本技术方案针对在深度供热期间，低压缸处于切缸、微出力或零出力情况下，冷端系统通过排汽阀关闭将空冷岛去除，以彻底防止空冷岛出现结冰的风险；同时通过空冷机力塔和冷却水喷淋机构的设计满足了机组在最大供热量下维持必要的冷端背压，达到维持机组低背压的能力，可有效增强机组的安全可靠性；且由于整个冷端系统以水为热流介质，本技术方案管道规格小，系统只需要增加空冷机力塔和冷却水喷淋机构，具有成本低，效果好，实施工期短，对于老机组的供热升级改造十分便利的优点。
[0015]作为上述技术方案的优选，所述排汽装置具有排汽装置壳体以及位于所述排汽装置壳体顶部的排汽装置喉部和位于所述排汽装置壳体下部的排汽装置热井，所述排汽出口与排汽装置喉部相连，且排汽装置内形成的凝结水能够流入排汽装置热井内。采用上述排汽装置结构设计简单，便于完成排汽装置内乏汽及凝结水排出；同时结合冷却水喷淋机构布置在排汽装置内以充分完成冷却水与乏汽的混合换热。
[0016]作为上述技术方案的优选，所述排汽管道与位于所述排汽装置壳体上的排汽口相连，所述排水管道与位于排汽装置热井底部的排水口相连，以保证乏汽和凝结水能够充分排出排汽装置。
[0017]作为上述技术方案的优选，所述排汽管道上的排汽阀为蝶阀。
[0018]作为上述技术方案的优选，所述空冷岛配置有与所述排汽装置相连的回流管道一，以使经空冷岛冷却后的凝结水能够通过所述回流管道一进入排汽装置内，并流入排汽装置热井内。如此该技术方案能够直接将空冷岛冷却后的凝结水引入至排汽装置内进行回热，达到降低凝结水的含氧量的目的。
[0019]作为上述技术方案的优选，所述排水管道上配置有凝结水泵，以使排汽装置热井内凝结水能够通过凝结水泵排入空冷机力塔。通过凝结水泵的设计，能够便捷地将排汽装置热井内凝结水引入空冷机力塔内进行冷却，在机组在深度供热工况下避免空冷岛出现结冰的风险，在夏季工况下结合空冷岛冷却以提高机组的运行经济性。
[0020]作为上述技术方案的优选，所述空冷机力塔配置有与所述排汽装置相连的回流管道二，以使经空冷机力塔冷却后的凝结水能够通过所述回流管道二进入排汽装置内，并与乏汽混合换热后流入排汽装置热井内。采用该技术方案，一方面回流管道二的设计直接将空冷机力塔冷却后的凝结水引入至排汽装置内与乏汽混合换热冷却，能够达到节能降耗的目的，节水、节能效果尤为明显；另一方面能够有效提高以水为热流介质进行冷却的效率，能够快速达到维持机组低背压的目的，同时显著降低了通过蒸汽引出进行冷凝的负荷及系统设计难度，进而显著降低经济投入成本。
[0021]作为上述技术方案的优选，所述冷却水喷淋机构与所述回流管道二相连，以使空冷机力塔冷却后的凝结水能够通过冷却水喷淋机构引入排汽装置内，保证回流凝结水具有较低的温度参数，与乏汽混合换热系数较大，换热效果好，环境适应性高。
[0022]作为上述技术方案的优选，所述冷却水喷淋机构布置在所述排汽装置喉部并对应于排汽装置壳体内乏汽，以利于低温度凝结水与乏汽充分换热。
[0023]作为上述技术方案的优选，所述冷却水喷淋机构包括有多个与所述回流管道二连
通的喷嘴，多个喷嘴布置在所述排汽装置喉部。如此回流凝结水能够呈喷淋状以覆盖整个排汽装置壳体，换热面积高，尤其在夏季工况下能够快速降低机组背压，提高机组的运行经济性。
[0024]如上所述，本专利技术相对于现有技术至少具有如下有益效果：
[0025]1.本专利技术直接空冷机组深度供热冷端系统结合空冷岛冷却技术和空冷机力塔冷却技术，满足了机组在最大供热量下维持必要的冷端背压，同时在深度供热工况下，能够通过排汽阀将空冷岛去除以通过空冷机力塔进行冷却，从根本上彻底防止空冷岛出现结冰的风险，增强了机组在不同工况下运行的安全可靠性。
[0026]2.本专利技术直接空冷机组深度供热冷端系统空冷机力塔冷却以水为热流介质，相对于传统技术将蒸汽引出进行冷凝，本专利技术相对于传统设计管道规格小、对空间要求低，整个系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直接空冷机组深度供热冷端系统，其特征在于：包括低压缸，所述低压缸具有排汽出口，用于排出汽轮机乏汽；排汽装置，所述排汽装置与所述排汽出口相连，以使乏汽能够进入排汽装置内；冷却水喷淋机构，所述冷却水喷淋机构布置在排汽装置内，以使冷却水能够与排汽装置内的乏汽进行换热并形成凝结水；空冷岛，所述空冷岛通过排汽管道与所述排汽装置相连，以使排汽装置内的乏汽能够排入空冷岛内进行冷却，在所述排汽管道上配置有排汽阀；空冷机力塔，所述空冷机力塔通过排水管道与所述排汽装置相连，以使排汽装置内的凝结水能够排入空冷机力塔内进行冷却。2.根据权利要求1所述的直接空冷机组深度供热冷端系统，其特征在于：所述排汽装置具有排汽装置壳体以及位于所述排汽装置壳体顶部的排汽装置喉部和位于所述排汽装置壳体下部的排汽装置热井，所述排汽出口与排汽装置喉部相连，且排汽装置内形成的凝结水能够流入排汽装置热井内。3.根据权利要求2所述的直接空冷机组深度供热冷端系统，其特征在于：所述排汽管道与位于所述排汽装置壳体上的排汽口相连，所述排水管道与位于排汽装置热井底部的排水口相连。4.根据权利要求3所述的直接空冷机组深度供热冷端系统，其特征在于：所述排...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳欧，高秀志，周进，颜强，刘经武，高晓亮，姬艳云，刘兴，王泽锐，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：