火电厂驱动汽轮机乏汽冷却系统及火电机组技术方案

本发明专利技术公开一种火电厂驱动汽轮机乏汽冷却系统及火电机组。该驱动汽轮机乏汽冷却系统包括驱动汽轮机、空气预热器、以及风机。其中，乏汽冷却系统还包括空气冷却器，空气冷却器通过来自风机的进风冷却驱动汽轮机的乏汽；且空气冷却器的乏汽入口与驱动汽轮机的乏汽出口连接，空气冷却器的进风口与风机连接，空气冷却器的出风口与空气预热器的进风口连接。本发明专利技术的驱动汽轮机乏汽冷却系统及火电机组有效地利用了驱动汽轮机的乏汽能量，提高了火电厂的效率，同时降低煤耗，减少污染物的排放量。

【技术实现步骤摘要】
火电厂驱动汽轮机乏汽冷却系统及火电机组
本专利技术涉及火力发电领域，具体涉及火力发电中驱动汽轮机的乏汽冷却系统。
技术介绍
随着国民经济的发展，社会对电力的需求正在不断的提高。对于正在进行工业化和经济快速发展的新兴发展中国家，如中国，电力的消耗量和发电厂的装机容量正在迅速的增加。对中国而言，由于受其一次能源的储存品种和储存量的限制，近几十年来发电厂的燃料以煤炭为主，约为70%以上，而且这种趋势在可预见的未来不会有根本的改变。虽然燃煤火电厂对于中国有着成本较低、燃料来源广泛等优势，但是燃煤火电厂存在效率较低、污染物排放较多等缺点。由于排放到大气中的污染物基本上来源于煤炭的燃烧，因此污染物的排放量与火电厂的煤耗量之间相关。降低火电厂煤耗量的同时也减少了火电厂向大气中污染物的排放量。火电厂的一些转动设备由如给水泵、风机等，往往由驱动汽轮机(也称小汽轮机)驱动。在目前的电厂，驱动汽轮机的乏汽(排汽)排入凝汽器由循环水冷却，称之为湿冷。也有个别电厂的驱动汽轮机乏汽由空气冷却凝汽器冷却，采用冷却风机将乏汽热量释放到大气中，称为空气冷却。现有驱动汽轮机乏汽冷却方式，无论湿冷还是空气冷却都不回收乏汽中的能量。而乏汽中含有大量的能量，主要是汽化潜能，因如果能够利用驱动汽轮机乏汽能量对火电厂节能带来很大益处，提高火电厂的效率，可降低煤耗，同时减少污染物的排放量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可利用驱动汽轮机的乏汽能量的系统及火电机组。为实现上述目的，本专利技术提供了一种火电厂驱动汽轮机乏汽冷却系统，包括驱动汽轮机、空气预热器、以及风机，其特征在于:所述乏汽冷却系统还包括空气冷却器，所述空气冷却器通过来自所述风机的进风冷却所述驱动汽轮机的乏汽；且所述空气冷却器的乏汽入口与所述驱动汽轮机的乏汽出口连接，所述空气冷却器的进风口与所述风机连接，所述空气冷却器的出风口与所述空气预热器的进风口连接。一优选实施例中，所述驱动汽轮机可驱动给水泵、引风机、循环水泵、一次风机、送风机、或凝结水泵，也可驱动发电机发电。优选地，乏汽经过冷却凝结成水后排入发电汽轮机的凝汽器以回收工质，或根据凝结水温度回到回热系统的加热器以回收工质和热量。[0011 ] 优选地，所述风机包括锅炉送风机和/或一次风机。本专利技术还提供一种火电机组，所述火电机组包括发电机、发电汽轮机、锅炉、除尘器、高压加热器、低压加热器、烟气-给水换热器、以及上述的驱动汽轮机乏汽冷却系统；其中，所述锅炉的出口与所述烟气-给水换热器烟气侧连接，所述烟气-给水换热器水侧与所述高压加热器连接；所述锅炉的出口的一部分高温烟气通过所述烟气-给水换热器，加热给水。另一优选实施例中,所述火电机组还包括:烟气-凝结水换热器；其中，所述烟气-给水换热器烟气侧的出口与所述烟气-凝结水换热器烟气侧连接；所述烟气-凝结水换热器烟气侧的出口与所述空气预热器的出口连接；且所述烟气-凝结水换热器的水侧与低压加热器连接，加热凝结水。另一优选实施例中，从烟气流程上，所述烟气-给水换热器和烟气-凝结水换热器与所述空气预热器并联。另一优选实施例中，从给水流程上，所述烟气-给水换热器与所述高压加热器串联。另一优选实施例中，从给水流程上，所述烟气-给水换热器与所述高压加热器并联，一部分给水与给水主路分离后通过所述烟气-给水换热器被加热，再与给水主路汇合，分离点和汇合点分别是所有高压加热器的上游、下游或任意两级高压加热器的之间。另一优选实施例中，从给水流程上，所述烟气-给水换热器与高压加热器同时并联和串联。另一优选实施例中，所述烟气-给水换热器布置在所有高压加热器的上游、或布置在所有高压加热器的下游、或布置在任意两级所述高压加热器之间。另一优选实施例中，从凝结水流程上，所述烟气-凝结水换热器与所述低压加热器串联。另一优选实施例中，从凝结水流程上，所述烟气-凝结水换热器与所述低压加热器并联，一部分凝结水与凝结水主路分离后通过所述烟气-凝结水换热器被加热，再与凝结水主路汇合，分离点和汇合点分别是所有低压加热器的上游、下游或任意两级低压加热器的之间。另一优选实施例中，所述烟气-凝结水换热器与所述低压加热器同时并联和串联。另一优选实施例中，所述烟气-凝结水换热器布置在所有低压加热器的上游、或布置在所有低压加热器的下游、或布置在任意两个所述低压加热器之间。另一优选实施例中，所述火电机组还包括在所述空气预热器出口的热二次风上布置的热风加热器，其中，所述热风加热器采用汽轮机的抽汽为加热汽源，以加热空气预热器出口的热二次风。另一优选实施例中，在进入所述烟气-给水换热器和所述烟气-凝结水换热器的烟道上还设置调节挡板门，所述条件挡板用于调节烟气量。另一优选实施例中，所述火电机组还可设置有给水升压泵，所述给水升压泵用于克服所述烟气-给水换热器的阻力。另一优选实施例中，所述火电机组还可设置有凝结水升压泵，所述凝结水升压泵用于克服所述烟气-凝结水换热器的阻力。优选地，本专利技术的火电机组中设置I个以上所述烟气-给水换热器。优选地，本专利技术的火电机组中设置I个以上所述烟气-凝结水换热器。本专利技术中，所述给水和凝结水可来源于本火电机组的汽轮机，或可来源于其他火电机组的汽轮机。优选地，所述火电机组的燃料为煤、燃气体、或油。本专利技术的火电机组是一次再热火电机组，或二次再热火电机组。本专利技术的驱动汽轮机乏汽冷却系统及发电机组利用锅炉送风机和一次风机对驱动汽轮机乏汽进行冷却，送入锅炉的一次风和二次风得到加热，并将此能量置换为烟气能量并梯级利用，即低品质的乏汽能量通过置换后成为高品质的能量，以加热给水和凝结水。即，(I)采用一次风机和/或送风机通过空气冷却器对驱动汽轮机的乏汽冷却，同时加热风机出口的一次风和/或二次风。(2)锅炉省煤器出口的部分高温烟气不经过空气预热器，而先后通过烟气-给水换热器和烟气-凝结水换热器，加热给水和凝结水，减少了高压加热器所需的发电汽轮机抽汽量，提高了给水温度，同时，也减少了低压加热器抽汽所需的发电汽轮机抽汽量。因此，降低了发电汽轮机热耗，减少火电机组的煤耗量、减少火电机组污染物的排放量。综上，本专利技术具有如下优点:(I)充分利用了驱动汽轮机乏汽的能量，尤其是乏汽中的汽化潜热。(2)驱动汽轮机乏汽采用空气冷却方式系统简单。(3)通过将乏汽能量置换为烟气能量，通过实现了能量的梯级利用，提高了能量的利用率。(4)提高了进入空气预热器冷风温度，避免空气预热器的冷端受热面腐蚀。与目前常用的采用蒸汽暖风器或者热风再循环的方案相比，本专利技术对机组整体效率的负面影响更小。(5)采用烟气与凝结水、烟气与给水直接换热的方式，系统简单，成本低。(6)汽轮机抽汽加热空气预热器出口热二次风，提高锅炉进风温度。【附图说明】图1是本专利技术的驱动汽轮机乏汽冷却系统的一个实施例的系统布置示意图；图2是本专利技术的火电机组的一个实施例的系统示意图；图3是本专利技术的烟气-给水换热器的布置位置的一个实施例的方框图；图4是本专利技术的烟气-给水换热器的布置位置的另一个实施例的方框图；图5是本专利技术的烟气-给水换热器的布置位置的另一个实施例的方框图；图6是本专利技术的烟气-给水换热器的布置位置的另一个实施例的方框图；图7是本专利技术的烟气-给水换热器的布置位置的另一个实施例的方框图；图8是本专利技术的烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火电厂驱动汽轮机乏汽冷却系统，包括驱动汽轮机、空气预热器、以及风机，其特征在于：所述乏汽冷却系统还包括空气冷却器，所述空气冷却器通过来自所述风机的进风冷却所述驱动汽轮机的乏汽；且所述空气冷却器的乏汽入口与所述驱动汽轮机的乏汽出口连接，所述空气冷却器的进风口与所述风机连接，所述空气冷却器的出风口与所述空气预热器的进风口连接。

【技术特征摘要】
1.一种火电厂驱动汽轮机乏汽冷却系统，包括驱动汽轮机、空气预热器、以及风机，其特征在于: 所述乏汽冷却系统还包括空气冷却器，所述空气冷却器通过来自所述风机的进风冷却所述驱动汽轮机的乏汽；且 所述空气冷却器的乏汽入口与所述驱动汽轮机的乏汽出口连接，所述空气冷却器的进风口与所述风机连接，所述空气冷却器的出风口与所述空气预热器的进风口连接。2.一种火电机组，包括发电机、发电汽轮机、锅炉、以及除尘器，其特征在于，还包括:高压加热器、低压加热器、烟气-给水换热器、以及如权利要求1所述的驱动汽轮机乏汽冷却系统； 其中，所述锅炉的出口与所述烟气-给水换热器烟气侧连接，所述烟气-给水换热器水侧与所述高压加热器连接；以及 所述锅炉的出口的一部分高温烟气通过所述烟气-给水换热器，加热给水。3.如权利要求2所述的火电机组，其特征在于，还包括: 烟气-凝结水换热器； 其中，所述烟气-给水换热器烟气侧的出口与所述烟气-凝结水换热器烟气侧连接； 所述烟气-凝结水换热器烟气侧的出口与所述空气预热器的出口连接；且 所述烟气-凝结水换热器的水侧与低压加热器连接，加热凝结水。4.如权利要求2所述的火电机组，其特征在于，从给水流程上，所述烟气-给水换热器与所述高压加热器并联，一部分给水与给水主路分离后通过所述烟气-给水换热器被加热，再与给水主路汇合，分...

【专利技术属性】
技术研发人员：申松林，叶勇健，陈仁杰，施刚夜，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华东电力设计院，
类型：发明
国别省市：