一種發(fā)電廠空冷凝汽器尖峰冷卻裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)電廠空冷凝汽器尖峰冷卻系統(tǒng)及其方法，其在電廠機組原熱力系統(tǒng)中加裝吸收式熱泵設(shè)備及附屬管道、閥門，該方法如下：汽輪機抽汽經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥進入吸收式熱泵后，在吸收式熱泵內(nèi)部放熱凝結(jié)成水，根據(jù)水溫大小引至凝結(jié)水側(cè)管道上；汽輪機乏汽經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥進入吸收式熱泵后，在吸收式熱泵內(nèi)部放熱凝結(jié)成水，直接進入汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)中凝結(jié)水箱；汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)凝結(jié)水箱中部分凝結(jié)水經(jīng)第三調(diào)節(jié)閥進入吸收式熱泵，在吸收式熱泵內(nèi)部吸熱后，引至汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)的凝結(jié)水管道。采用本發(fā)明緩解了夏季空冷凝汽器散熱面積不足，能夠有效提高機組真空，解決夏季空冷凝汽器出力受限的問題，具有較高的節(jié)能效益。
【專利說明】一種發(fā)電廠空冷凝汽器尖峰冷卻裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空冷凝汽器夏季尖峰冷卻的方法，適用于空冷機組夏季經(jīng)濟運行。
【背景技術(shù)】
[0002]北方富煤缺水地區(qū)發(fā)電廠多采用空冷凝汽器，利用空氣直接冷卻汽輪機排汽。考慮到投資、冬季防凍等因素，空冷凝汽器在設(shè)計時，一般不會按照夏季最高溫度設(shè)計，而多按照年平均溫度來設(shè)計。而北方地區(qū)，冬季、夏季溫度差極大，這就造成了機組在夏季運行時往往真空較低，導(dǎo)致機組熱經(jīng)濟性較差，嚴(yán)重時甚至需要被迫降出力運行，影響機組發(fā)電量。
[0003]國內(nèi)外目前解決這一問題主要有2種方法，一是增加空氣冷卻器，空冷凝汽器部分乏汽直接引至強制通風(fēng)空氣冷卻器進行冷凝后，回收至原空冷凝汽器集水井，其實質(zhì)是增加了空冷凝汽器的散熱面積設(shè)計值；二是在空冷風(fēng)機出口裝設(shè)由若干噴頭組成的噴霧強化換熱裝置，噴頭噴出的帶壓水與風(fēng)機出口空氣接觸混合，由于水蒸發(fā)過程中會吸收很大的氣化潛熱，因此可以有效降低進入散熱器的空氣溫度，從而提高真空。但該技術(shù)對空冷凝汽器表面的潔凈程度要求較高，只有表面充分沖洗干凈才能達(dá)到預(yù)期效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能夠有效避免機組因真空偏低導(dǎo)致的降低出力運行的空冷凝汽器夏季尖峰冷卻裝置及其方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種發(fā)電廠空冷凝汽器尖峰冷卻系統(tǒng)，其包括電廠原系統(tǒng)中的汽輪機、凝結(jié)水箱、凝結(jié)水泵、空冷凝汽器以及加熱器，其特征在于:還包括加裝的吸收式熱泵，所述汽輪機抽汽通過帶第一調(diào)節(jié)閥的管路接至汽輪機吸收式熱泵、其冷凝成水后進入加熱器；所述汽輪機乏汽經(jīng)帶第二調(diào)節(jié)閥的管路接至吸收式熱泵，冷凝成水后所述吸收式熱泵經(jīng)由乏汽管路與引至凝結(jié)水箱連通，所述凝結(jié)水自凝結(jié)水箱經(jīng)帶第三調(diào)節(jié)閥的冷凝水管管道與吸收式熱泵連通，升溫后所述凝結(jié)水泵抽取凝結(jié)水箱內(nèi)的水并接至加熱器。
[0006]本冷卻方法中的吸收式熱泵與汽輪機本體及其回?zé)嵯到y(tǒng)通過汽水管道連接，利用吸收式熱泵提取部分空冷凝汽器乏汽余熱用于加熱凝結(jié)水，其具體包括以下步驟:
1)汽輪機抽汽經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥進入吸收式熱泵后，在吸收式熱泵內(nèi)部放熱凝結(jié)成水，根據(jù)水溫大小引至汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)凝結(jié)水管道上最為接近的位置；
2)汽輪機乏汽經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥進入吸收式熱泵后，在吸收式熱泵內(nèi)部放熱凝結(jié)成水，直接進入汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)中凝結(jié)水箱回收；
3)汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)凝結(jié)水箱中部分凝結(jié)水經(jīng)第三調(diào)節(jié)閥進入吸收式熱泵，在吸收式熱泵內(nèi)部吸熱后，引至汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)相應(yīng)的凝結(jié)水管道。
[0007]本發(fā)明利用吸收式熱泵技術(shù)，將部分進入空冷凝汽器的乏汽分流至熱泵系統(tǒng)中，將其熱量轉(zhuǎn)移至機組凝結(jié)水中，以減少夏季空冷凝汽器的冷卻負(fù)荷，從而高效節(jié)能的解決空冷凝汽器夏季因冷卻能力不足造成的真空偏低，甚至影響機組出力的實際問題。
[0008]本發(fā)明的原理如下:
本發(fā)明采用吸收式熱泵，利用空冷機組某段抽汽作為熱泵驅(qū)動蒸汽，提取空冷凝汽器乏汽余熱至凝結(jié)水中，其為三個閉式循環(huán)回路:
低溫余熱回路
空冷凝汽器部分乏汽引至吸收式熱泵，在吸收式熱泵蒸發(fā)器內(nèi)放熱后進入空冷凝汽器凝結(jié)水箱(或叫集水井)，形成閉式循環(huán)回路。
[0009]動力回路
動力回路是指驅(qū)動蒸汽管路及凝水回?zé)崃ο到y(tǒng)管路。驅(qū)動蒸汽取自汽輪機組低壓缸某段抽汽，經(jīng)其減溫器減溫后進入吸收式熱泵的熱泵發(fā)生器，放出熱量凝結(jié)成水。根據(jù)其凝水設(shè)計回收的溫度，進入空冷機組凝結(jié)水管路合適位置，形成閉式回路。
[0010]高溫水回路
原空冷凝汽器凝結(jié)水箱內(nèi)分流出的部分凝結(jié)水經(jīng)吸收式熱泵的熱泵吸收器和冷凝器設(shè)備加熱后，根據(jù)其設(shè)計加熱溫度，進入空冷機組凝結(jié)水管路合適位置，形成回路。
[0011]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
本發(fā)明增加了吸收式熱泵以及一些調(diào)節(jié)閥和管路，采用本發(fā)明后，在夏季可分流部分空冷凝汽器乏汽至吸收式熱泵冷卻，大大緩解了夏季空冷凝汽器散熱面積不足，能夠有效提高機組真空，解決夏季空冷凝汽器出力受限的問題，具有較高的節(jié)能效益；并且所分流至吸收式熱泵的空冷凝汽器乏汽余熱，全部回收利用于汽輪機熱力系統(tǒng)中，實現(xiàn)了“廢熱”的二次利用，從而有效降低了空冷凝汽器乏汽散熱對周邊環(huán)境造成的熱污染，具有顯著的社會環(huán)保效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1本發(fā)明的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步的說明。
[0014]參見附圖1，
本實施例在電廠機組原熱力系統(tǒng)中加裝了加裝吸收式熱泵設(shè)備及附屬管道、閥門等，所述汽輪機抽汽通過帶第一調(diào)節(jié)閥的管路與汽輪機吸收式熱泵連接、冷凝成水后進入加熱器；所述汽輪機乏汽經(jīng)帶第二調(diào)節(jié)閥的管路接至吸收式熱泵，冷凝成水后所述吸收式熱泵經(jīng)由乏汽管路引至凝結(jié)水箱連通，所述凝結(jié)水自凝結(jié)水箱經(jīng)帶第三調(diào)節(jié)閥的冷凝水管管道與吸收式熱泵連通，升溫后所述凝結(jié)水泵抽取凝結(jié)水箱內(nèi)的水并接至加熱器。選擇吸收式熱泵原則:綜合統(tǒng)計近年來夏季極端天氣下機組運行參數(shù)，確定空冷凝汽器乏汽溫度/分流流量、凝結(jié)水箱水溫/分流流量、熱泵驅(qū)動蒸汽壓力等，選擇熱泵設(shè)計的邊界參數(shù)。
[0015]本發(fā)明從低壓缸某回?zé)岢槠谖恢靡稣羝?，?jīng)第一調(diào)節(jié)閥進入吸收式熱泵(該蒸汽作為吸收式熱泵的驅(qū)動熱源)，回收自第二調(diào)節(jié)閥引出的部分汽輪機乏汽熱量，用于加熱經(jīng)第三調(diào)節(jié)閥引出的加熱器部分凝結(jié)水；吸收式熱泵回收了部分汽輪機乏汽熱量，一定程度上減少了進入原空冷凝汽器的乏汽熱量，降低了夏季空冷凝汽器的冷卻負(fù)荷，從而高效節(jié)能的解決空冷凝汽器夏季因冷卻能力不足造成的真空偏低，甚至影響機組出力的實際問題。
[0016]在夏季極端天氣下，吸收式熱泵投入運行。由于部分乏汽不再經(jīng)過空冷凝汽器散熱，因而有效降低了空冷凝汽器的冷卻負(fù)荷，使機組真空能夠保持較高的水平。非常適用于空冷機組夏季經(jīng)濟運行，能夠有效避免機組因真空偏低導(dǎo)致的降低出力運行。
[0017]另外若將凝結(jié)水加熱回路中凝結(jié)水切換為熱網(wǎng)水，則冬季可以增加對外供熱量，大幅度提高所新增熱泵設(shè)備的使用率，減少投資回收期。
[0018]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電廠空冷凝汽器尖峰冷卻系統(tǒng)，其包括汽輪機、凝結(jié)水箱、凝結(jié)水泵、空冷凝汽器以及加熱器，其特征在于:還包括吸收式熱泵，所述汽輪機抽汽經(jīng)帶第一調(diào)節(jié)閥的管路接至吸收式熱泵；所述汽輪機乏汽經(jīng)帶第二調(diào)節(jié)閥的管路接至吸收式熱泵，所述凝結(jié)水自凝結(jié)水箱經(jīng)帶第三調(diào)節(jié)閥的管道與吸收式熱泵連通、升溫后接至加熱器。
2.權(quán)利要求1所述的尖峰冷卻系統(tǒng)的冷卻方法，其特征在于:將加裝的所述吸收式熱泵與汽輪機本體及其回?zé)嵯到y(tǒng)通過管道連接好，然后利用吸收式熱泵提取部分空冷凝汽器乏汽余熱用于加熱凝結(jié)水，該方法具體如下: 1)汽輪機抽汽經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥進入吸收式熱泵后，在吸收式熱泵內(nèi)部放熱凝結(jié)成水，根據(jù)水溫大小引至機組加熱器凝結(jié)水側(cè)管道上最為接近的位置； 2)汽輪機乏汽經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥進入吸收式熱泵后，在吸收式熱泵內(nèi)部放熱凝結(jié)成水，直接進入汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)中凝結(jié)水箱回收； 3)汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)凝結(jié)水箱中部分凝結(jié)水經(jīng)第三調(diào)節(jié)閥進入吸收式熱泵，在吸收式熱泵內(nèi)部吸熱后，引至汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)相應(yīng)的凝結(jié)水管道。
【文檔編號】F01K7/44GK104018899SQ201410205896
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】郭江龍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院, 河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗所