一種空冷發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空冷火力發(fā)電機(jī)組高效運(yùn)行和供熱領(lǐng)域，特別是一種空冷發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前對(duì)于空冷發(fā)電機(jī)組，只設(shè)計(jì)安裝有相應(yīng)的空冷島。由于采用空氣冷卻汽輪機(jī)排汽，在夏季氣溫較高時(shí)，往往存在夏季空冷島換熱能力不足的問題，導(dǎo)致汽輪機(jī)背壓升高，機(jī)組出力下降，嚴(yán)重影響發(fā)電量。而在冬季時(shí)，由于沒有設(shè)計(jì)安裝相應(yīng)的尾部加熱器，無法與供熱系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，也無法用于冬季的供熱應(yīng)用，造成余熱無法充分利用，資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種:1.合理利用空冷電廠冷端余熱，提高能源利用效率；
2.提高汽輪機(jī)出力及發(fā)電量;3.實(shí)現(xiàn)電廠節(jié)能降耗的空冷發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種空冷發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)，包括空冷島和輔助濕冷系統(tǒng)，輔助濕冷系統(tǒng)包括凝汽器、冷卻循環(huán)水栗、凝水栗、抽真空系統(tǒng)、濕冷塔;來自汽輪機(jī)的排汽管路接入空冷島，經(jīng)空冷島后的凝結(jié)水管路接回鍋爐系統(tǒng);其特征在于，在汽輪機(jī)排汽管道上開孔，引出一蒸汽支路，接到輔助濕冷系統(tǒng)，經(jīng)輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器冷卻后的凝結(jié)水接回空冷島凝汽器熱井;輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器的循環(huán)水出口連接至濕冷塔，輔助濕冷系統(tǒng)的凝汽器循環(huán)水出口還通過另一分支熱網(wǎng)循環(huán)水管路連接用戶供熱熱網(wǎng)。
[0005]進(jìn)一步地，濕冷塔后的循環(huán)水出口通過冷卻循環(huán)水栗和調(diào)節(jié)閥連接至凝汽器的循環(huán)水入口，用戶供熱熱網(wǎng)回水通過熱網(wǎng)循環(huán)水栗連接至凝汽器的循環(huán)水入口。
[0006]進(jìn)一步地，凝汽器的循環(huán)水通過第一截止閥后流入濕冷塔，另一分支熱網(wǎng)循環(huán)水管路通過第二截止閥、逆止閥、第三截止閥進(jìn)入熱網(wǎng)的加熱首站。
[0007]進(jìn)一步地，利用循環(huán)水到濕冷塔管路上的第一截止閥和循環(huán)水到供熱熱網(wǎng)管路上的第二截止閥、第三截止閥來實(shí)現(xiàn)濕冷塔冷卻水系統(tǒng)、熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)的切換。
[0008]還提供一種發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱方法，應(yīng)用于空冷發(fā)電廠，來自汽輪機(jī)的排汽經(jīng)空冷島凝結(jié)后接回鍋爐系統(tǒng);其特征在于，
[0009]從排汽管路上引出另一支管路接到輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器，經(jīng)凝汽器后的凝結(jié)水接回接回空冷島凝汽器熱井；
[0010]凝汽器的循環(huán)水經(jīng)濕冷塔后流回凝汽器；
[0011 ]凝汽器循環(huán)水還通過另一分支流入用戶供熱熱網(wǎng)；
[0012]夏季使用時(shí)，切換至循環(huán)冷卻水系統(tǒng)作為凝汽器的冷卻水系統(tǒng)，將汽輪機(jī)的部分排汽引入濕冷系統(tǒng)，分擔(dān)空冷島的冷卻負(fù)荷，降低汽輪機(jī)背壓，提高汽輪機(jī)出力，提高發(fā)電量；
[0013]冬季使用時(shí)，切換至熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)作為凝汽器的冷卻水系統(tǒng)，輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器作為熱網(wǎng)系統(tǒng)的前置加熱器，用于回收汽輪機(jī)組乏汽熱量，提高熱循環(huán)效率。
[0014]進(jìn)一步地，利用循環(huán)水到濕冷塔管路上的第一截止閥和循環(huán)水到供熱熱網(wǎng)管路上的第二截止閥、第三截止閥來進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)的切換。
[0015]進(jìn)一步地，濕冷塔后的冷卻循環(huán)水通過冷卻循環(huán)水栗和調(diào)節(jié)閥流回凝汽器，熱網(wǎng)循環(huán)水通過熱網(wǎng)循環(huán)水栗流回凝汽器。
[0016]本發(fā)明在空冷發(fā)電廠增加安裝輔助濕冷系統(tǒng)，并同時(shí)采用分支熱網(wǎng)循環(huán)水管路接入供熱熱網(wǎng)。通過兩個(gè)不同系統(tǒng)的功能切換，實(shí)現(xiàn)冬季供熱，余熱利用，夏季冷卻，提高汽機(jī)出力。
【附圖說明】
[0017]圖1雙功能換熱系統(tǒng)不意圖；
[0018]I空冷島，2凝汽器，3逆止閥，4閥門，5熱網(wǎng)的加熱首站，6濕冷塔，7供熱用戶，8熱網(wǎng)循環(huán)水栗，9冷卻循環(huán)水栗
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的內(nèi)容僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的一種空冷發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)，包括空冷島和輔助濕冷系統(tǒng)，輔助濕冷系統(tǒng)包括凝汽器、循環(huán)水栗、凝水栗(圖中未示)、抽真空系統(tǒng)(圖中未示)、濕冷塔、多個(gè)管道閥門。
[0021]來自汽輪機(jī)的排汽管路接入空冷島，經(jīng)空冷島后凝結(jié)水管路接回鍋爐系統(tǒng);在汽輪機(jī)排汽管道上開孔，引出一股蒸汽支路，將其接到輔助濕冷系統(tǒng)。經(jīng)輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器冷卻后的凝結(jié)水接回原空冷島凝汽器熱井;輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器的循環(huán)水出口通過第一截止閥連接至濕冷塔，濕冷塔后的循環(huán)水出口通過冷卻循環(huán)水栗和調(diào)節(jié)閥連接至凝汽器的循環(huán)水入口；凝汽器的循環(huán)水出口還連接另一管路，通過安裝的第二截止閥、逆止閥、第三截止閥進(jìn)入熱網(wǎng)的加熱首站，并通過供熱用戶后利用熱網(wǎng)循環(huán)水栗連接至凝汽器的循環(huán)水入口。兩路循環(huán)水可以進(jìn)行切換。
[0022]夏季運(yùn)行時(shí)，凝汽器水側(cè)接循環(huán)冷卻水、濕冷塔;冬季運(yùn)行時(shí)，凝汽器水側(cè)接熱網(wǎng)循環(huán)水。夏季使用時(shí)，將汽輪機(jī)的部分排汽引入濕冷系統(tǒng)，分擔(dān)空冷島的冷卻負(fù)荷，降低汽輪機(jī)背壓，提高機(jī)組出力；冬季使用時(shí)，輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器作為熱網(wǎng)系統(tǒng)的前置加熱器，用于回收汽輪機(jī)組乏汽熱量，提高熱循環(huán)效率。通過兩個(gè)不同系統(tǒng)的功能切換，實(shí)現(xiàn)冬季供熱，余熱利用，夏季冷卻，提高汽機(jī)出力。
[0023]夏季使用時(shí)，第一截止閥打開，第二、第三截止閥關(guān)閉，切換至循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，濕冷塔循環(huán)水作為凝汽器的冷卻水系統(tǒng)，將汽輪機(jī)的部分排汽引入濕冷系統(tǒng)，分擔(dān)空冷島的冷卻負(fù)荷，提高冷卻效果，降低汽輪機(jī)背壓，提高汽輪機(jī)出力。
[0024]冬季使用時(shí)，第一截止閥關(guān)閉，第二、第三截止閥打開，熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)作為凝汽器的冷卻水系統(tǒng)，輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器可作為熱網(wǎng)系統(tǒng)的前置加熱器，用于回收汽輪機(jī)組乏汽熱量，提高熱循環(huán)效率，節(jié)能降耗。
[0025]通過應(yīng)用上述發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)，可以為現(xiàn)有的空冷電廠，增加同一套雙功能換熱系統(tǒng)，通過系統(tǒng)的功能切換，實(shí)現(xiàn)冬季供熱，余熱利用，夏季冷卻，提高汽機(jī)出力。
[0026]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的解釋，并不用于限制本發(fā)明，盡管對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空冷發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)，包括空冷島和輔助濕冷系統(tǒng)，輔助濕冷系統(tǒng)包括凝汽器、冷卻循環(huán)水栗、凝水栗、抽真空系統(tǒng)、濕冷塔;來自汽輪機(jī)的排汽管路接入空冷島，經(jīng)空冷島后的凝結(jié)水管路接回鍋爐系統(tǒng)；其特征在于，在汽輪機(jī)排汽管道上開孔，引出一蒸汽支路，接到輔助濕冷系統(tǒng)，經(jīng)輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器冷卻后的凝結(jié)水接回空冷島凝汽器熱井;輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器的循環(huán)水出口連接至濕冷塔，輔助濕冷系統(tǒng)的凝汽器循環(huán)水出口還通過另一分支熱網(wǎng)循環(huán)水管路連接用戶供熱熱網(wǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)，其特征在于，濕冷塔后的循環(huán)水出口通過冷卻循環(huán)水栗和調(diào)節(jié)閥連接至凝汽器的循環(huán)水入口，用戶供熱熱網(wǎng)回水通過熱網(wǎng)循環(huán)水栗連接至凝汽器的循環(huán)水入口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)，其特征在于，凝汽器的循環(huán)水通過第一截止閥后流入濕冷塔，另一分支熱網(wǎng)循環(huán)水管路通過第二截止閥、逆止閥、第三截止閥進(jìn)入熱網(wǎng)的加熱首站。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空冷發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)，其特征在于，利用循環(huán)水到濕冷塔管路上的第一截止閥和循環(huán)水到供熱熱網(wǎng)管路上的第二截止閥、第三截止閥來實(shí)現(xiàn)濕冷塔冷卻水系統(tǒng)、熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)的切換。5.—種發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱方法，應(yīng)用于空冷發(fā)電廠，來自汽輪機(jī)的排汽經(jīng)空冷島凝結(jié)后接回鍋爐系統(tǒng);其特征在于， 從排汽管路上引出另一支管路接到輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器，經(jīng)凝汽器后的凝結(jié)水接回接回空冷島凝汽器熱井； 凝汽器的循環(huán)水經(jīng)濕冷塔后流回凝汽器； 凝汽器循環(huán)水還通過另一分支流入用戶供熱熱網(wǎng)； 夏季使用時(shí)，切換至循環(huán)冷卻水系統(tǒng)作為凝汽器的冷卻水系統(tǒng)，將汽輪機(jī)的部分排汽引入濕冷系統(tǒng)，分擔(dān)空冷島的冷卻負(fù)荷，降低汽輪機(jī)背壓，提高汽輪機(jī)出力，提高發(fā)電量； 冬季使用時(shí)，切換至熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)作為凝汽器的冷卻水系統(tǒng)，輔助濕冷系統(tǒng)凝汽器作為熱網(wǎng)系統(tǒng)的前置加熱器，用于回收汽輪機(jī)組乏汽熱量，提高熱循環(huán)效率。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱方法，其特征在于，利用循環(huán)水到濕冷塔管路上的第一截止閥和循環(huán)水到供熱熱網(wǎng)管路上的第二截止閥、第三截止閥來進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)的切換。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱方法，其特征在于，濕冷塔后的冷卻循環(huán)水通過冷卻循環(huán)水栗和調(diào)節(jié)閥流回凝汽器，熱網(wǎng)循環(huán)水通過熱網(wǎng)循環(huán)水栗流回凝汽器。
【專利摘要】一種空冷發(fā)電廠制熱冷卻雙功能換熱系統(tǒng)，包括空冷島和輔助濕冷系統(tǒng)，在汽輪機(jī)排汽管道上開孔引一股蒸汽支路，將其接到輔助濕冷系統(tǒng)，經(jīng)凝汽器冷卻后的凝結(jié)水接回原空冷凝汽器熱井；夏季運(yùn)行時(shí)，凝汽器水側(cè)接濕冷塔循環(huán)水；冬季運(yùn)行時(shí)，凝汽器水側(cè)接熱網(wǎng)循環(huán)水；夏季使用時(shí)，分擔(dān)空冷島的冷卻負(fù)荷，降低汽輪機(jī)背壓，提高機(jī)組出力；冬季使用時(shí)，濕冷凝汽器作為熱網(wǎng)系統(tǒng)的前置加熱器，用于回收汽輪機(jī)組乏汽熱量，提高熱循環(huán)效率，通過兩個(gè)不同系統(tǒng)的功能切換，實(shí)現(xiàn)冬季供熱，余熱利用，夏季冷卻，提高汽機(jī)出力。
【IPC分類】F01K17/02, F01K17/04
【公開號(hào)】CN105545389
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610039883
【發(fā)明人】郭清溫, 王巖, 馬建忠, 陳曉萍, 楊磊磊, 李本峰
【申請(qǐng)人】大唐(北京)能源管理有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月14日