用于电厂冷端的节能改造系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电厂领域，特别涉及一种用于电厂冷端的节能改造系统。
【背景技术】
[0002]汽轮机做过功后的蒸汽(称为乏汽)排入换热器，乏汽在换热器中被冷凝为凝结水，起到换热作用的换热器在电厂称为凝汽器。为了提高汽轮机的做功效率、降低乏汽焓值，通常将凝汽器内设计为负压，控制凝汽器内保持负压的主要设备是真空泵，其用于将凝汽器内的不凝气体抽出。凝汽器内负压的维护还需要乏汽凝结时释放的热量及时被带走，这就需要冷却循环水做冷却工质，循环水泵做动力设备。循环水在循环水泵的驱动下将乏汽释放的热量带走后需要随时转移，以便再次携带乏汽的汽化潜热，起到转移冷却循环水携带热量的设备在电厂称为冷水塔或空冷岛。凝汽器、真空泵、循环水泵和冷水塔或空冷岛组成了电厂的整个大冷端，其中采用冷水塔的机组称为湿冷机组，采用空冷岛的机组称为空冷机组。凝汽器、真空泵、循环水泵和冷水塔或空冷岛任何一个设备或系统的性能达不到最优都将影响到整个汽轮机组的效率，结果是导致发电煤耗增加，严重了影响到机组是否能够安全运行，甚至要降负荷。
[0003]例如，现有技术中冷水塔是依据外界风进入冷水塔后在塔内均匀分布进行设计的，而实际情况是外界风进入冷水塔后并不是均匀分布。风量分布不均使得整个冷水塔的换热能力下降，限制了冷水塔的出力，结果使进入凝汽器的冷却循环水温增加，只能通过增加冷却循环水量或提高汽轮机的背压来运行。增加冷却循环水量会导致循环水泵电耗增加，提高汽轮机背压会导致发电煤耗增加。
[0004]现有技术中空冷岛起到的作用与冷水塔相同，不同的是直冷式空冷岛直接利用空气冷却乏汽，空冷岛的出力直接影响到乏汽凝结水的温度，进而影响到凝汽器内背压。
[0005]现有技术中凝汽器属于表面管壳式换热器，管内部流过的是冷却循环水，管外部通过的是乏汽，冷却循环水将乏汽冷却释放出汽化潜热。由于冷却循环水不可能是去离子水，不可避免得在管内存在结垢问题。结垢的存在会导致凝汽器换热能力降低、汽轮机排汽背压提尚。
[0006]现有技术中凝汽器内的真空靠真空系统来建立和维持，真空系统设计不合理或性能不佳直接导致凝汽器内真空度达不到和真空系统电耗增加。真空的建立和维持都采用同一套真空系统，而真空的建立需要较大功率，真空的维持需要相对较小的功率，电厂真空的建立和维持混为一谈，一方面造成电力浪费，另一方面由于建立真空的系统不适于维持真空，真空系统效率低下，维持真空时出力达不到真空要求，结果也导致凝汽器背压增加，尤其是在夏季时更加明显。
[0007]为了降低机组低负荷下循环水泵的电耗，循环水泵普遍采取双级调速的方式，这种方式虽然在一定程度上降低了电力浪费，但是仍然存在节约空间。
【发明内容】
[0008]为了解决现有技术中存在的能源浪费的问题，本实用新型提供了一种用于电厂冷端的节能改造系统，所述电厂冷端具有凝汽器、第一抽真空系统、循环水泵和冷水塔，所述凝汽器与所述电厂的乏汽管道连通，所述凝汽器、所述冷水塔和所述循环水泵依次连接，所述凝汽器还与所述第一抽真空系统连接，所述节能改造系统包括:在线清洗装置，与所述凝汽器连接，用于清洗所述凝汽器的冷凝管内的水垢，同时强化了换热；第二抽真空系统，与所述第一抽真空系统并联连接于所述凝汽器的抽气管路上，且所述抽气管路与所述第二抽真空系统之间和所述第一抽真空系统之间分别设置有第二阀门和第一阀门，所述第二抽真空系统中的真空泵的效率和能耗均小于所述第一抽真空系统中的真空泵的效率和能耗；以及变频装置，设置在所述循环水泵所用电源和所述循环水泵所用驱动电机之间。
[0009]在如上所述的节能改造系统中，优选，所述变频装置包括:变频控制器，用于发出变频指令；以及变频器，分别与所述循环水泵的电源和所述变频控制器连接以在接收所述变频指令后对接收的所述循环水泵的电源提供的固定频率的电流进行变频，所述变频器的输出端与所述循环水泵的驱动电机连接。
[0010]在如上所述的节能改造系统中，优选，所述固定频率为工频。
[0011]在如上所述的节能改造系统中，优选，在所述冷水塔的断面上，所述冷却塔内布置的喷嘴的数量在由所述冷水塔的断面的中心向外辐射的方向上逐渐增多。
[0012]本实用新型又提供了一种用于电厂冷端的节能改造系统，所述电厂冷端具有凝汽器、第一抽真空系统、循环水泵和空冷塔，所述凝汽器与所述电厂的乏汽管道连通，所述凝汽器、所述空冷塔和所述循环水泵依次连接，所述凝汽器还与所述第一抽真空系统连接，所述节能改造系统包括:在线清洗装置，与所述凝汽器连接，用于清洗所述凝汽器的冷凝管内的水垢，同时强化了换热；第二抽真空系统，与所述第一抽真空系统并联连接于所述凝汽器的抽气管路上，且所述抽气管路与所述第二抽真空系统之间和所述第一抽真空系统之间分别设置有第二阀门和第一阀门，所述第二抽真空系统中的真空泵的效率和能耗均小于所述第一抽真空系统中的真空泵的效率和能耗；变频装置，设置在所述循环水泵所用电源和所述循环水泵所用驱动电机之间；以及第一永磁调速装置，设置于所述空冷塔的驱动电机和所述空冷塔的风机之间，用于调节所述空冷塔的风机的转速；其中，所述空冷塔的驱动电机为所述空冷塔的风机提供驱动力。
[0013]在如上所述的节能改造系统中，优选，所述第一永磁调速装置包括:第一永磁调速控制器，用于发出气隙调节指令；以及第一永磁调速器，与所述空冷塔的驱动电机和所述第一永磁调速控制器分别连接以在接收所述气隙调节指令后对所述第一永磁调速器的气隙进行大小调节，从而改变由所述空冷塔的驱动电机提供的源动力的转速，所述第一永磁调速器的输出端与所述空冷塔的风机连接以驱动所述空冷塔的风机转动。
[0014]本实用新型还提供了一种用于电厂冷端的节能改造系统，所述电厂冷端具有空冷岛，所述空冷岛与所述电厂的乏汽管道连通，所述节能改造系统包括:第二永磁调速装置，设置于所述空冷岛的驱动电机和所述空冷岛的风机之间，用于调节所述空冷岛的风机的转速；其中，所述空冷岛的驱动电机为所述空冷岛的风机提供驱动力。
[0015]在如上所述的节能改造系统中，优选，所述第二永磁调速装置包括:第二永磁调速控制器，用于发出气隙调节指令；以及第二永磁调速器，与所述空冷岛的驱动电机和所述第二永磁调速控制器分别连接以在接收所述气隙调节指令后对所述第二永磁调速器的气隙进行大小调节，从而改变由所述空冷岛的驱动电机提供的源动力的转速，所述第二永磁调速器的输出端与所述空冷岛的风机连接以驱动所述空冷岛的风机转动。
[0016]本实用新型实施例通过上述技术方案带来的有益效果如下:
[0017]凝汽器通过设置在线清洗装置不但强化了换热，使得换热效果达到甚至超过了设计值，而且节省了冷却循环水量；
[0018]建立真空和维持真空采用两套抽真空系统，原真空系统建立起来真空后切换到高效低耗的真空维持系统(第二抽真空系统)，不仅提高了凝汽器内真空度，还节省了真空系统运行电耗；
[0019]循环水泵通过设置变频设置使得循环水泵的出力依据机组负荷和外界大气温度的变化通过变频调整出力，从而既满足了凝汽器内的最佳真空，又降低了循环水泵电耗；
[0020]通过为空冷岛的风机或空冷塔的风机设置永磁调速装置，进而调整单个风机的转速，使得整个空冷岛或空冷塔的出力最优而又节约了电能；
[0021]通过在冷水塔内按照风在塔内的分布布置喷头，提高了冷水塔出力高于设计值10%的效果。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型实施例提供的一种用于电厂冷端的节能改造系统的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型另一实施例提供的一种用于电厂冷端的节能改造系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0025]参见图1，本实用新型一实施例提供了一种用于电厂冷端的节能改造系统，电厂冷端包括凝汽器1、第一抽真空系统2、循环水泵3和冷水塔4，凝汽器I与电厂的乏汽管道10连通以接收电厂排出的乏汽，乏汽在凝汽器I内冷凝形成的冷凝水由冷凝水管道20输出，凝汽器1、冷水塔4和循环水泵3依次连接，凝汽器I还与第一抽真空系统2连接，该节能改造系统包括:在线清洗装置5、第二抽真空系统6以及变频装置。在线清洗装置与凝汽器I连接，用于清洗凝汽器I的冷凝管内的水垢，同时强化了换热。第二抽真空系统6用于抽真空，其与第一抽真空系统2并联连接于凝汽器I的抽气管路上，抽气管路与第一抽真空系统2之间设置有第一阀门，抽气管路与第二抽真空系统6之间设置有第二阀门，第二抽真空系统6的真空泵的效率和能耗均小于第一抽真空系统2的真空泵的效率和能耗，应用时，由于第一抽真空系统2的真空泵的效率和能耗均大于第二抽真空系统6的真空泵的效率和能耗，因此在凝汽器运行初期，使用第一抽真空系统2对凝汽器I进行抽真空操作，即第一抽真空系统2用于凝汽器I内真空系统的建立；在凝汽器I正常运行期间，由第一抽真空系统2切换到第二抽真空系统6，使用第二抽真空系统6对凝汽器I进行抽真空操作，即第二抽真空系统6用于凝汽器内真空系统的维持，也就是说第一抽真空系统2可以称为真空建立系统，第二抽真空系统6可以称为真空维持系统。变频装置设置在循环水泵所用电源和循环水泵所用驱动电机之间。循环水泵所用电源为循环水泵所用驱动电机提供电源，循环水泵所用驱动电机为循环水泵3提供驱动力。采用冷水塔的机组称为湿冷机组。
[0026]具体而言，在线清洗装置包括:螺旋带，其设置于凝汽器I的冷凝管内。依靠冷凝管内冷却循环水的流动带动螺旋带的旋转，从而实现清洗冷凝管内水垢的效果，同时强化了换热，节省了冷却循环水的水量。为了增强螺旋带的清洗力，在线清洗装置还包括驱动机构，与螺旋带连接，用于驱动螺旋带的旋转。
[0027]变频控