一种发电厂空冷凝汽器尖峰冷却装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种发电厂空冷凝汽器尖峰冷却系统及其方法，其在电厂机组原热力系统中加装吸收式热泵设备及附属管道、阀门，该方法如下：汽轮机抽汽经第一调节阀进入吸收式热泵后，在吸收式热泵内部放热凝结成水，根据水温大小引至凝结水侧管道上；汽轮机乏汽经第二调节阀进入吸收式热泵后，在吸收式热泵内部放热凝结成水，直接进入汽轮机组回热系统中凝结水箱；汽轮机组回热系统凝结水箱中部分凝结水经第三调节阀进入吸收式热泵，在吸收式热泵内部吸热后，引至汽轮机组回热系统的凝结水管道。采用本发明缓解了夏季空冷凝汽器散热面积不足，能够有效提高机组真空，解决夏季空冷凝汽器出力受限的问题，具有较高的节能效益。
【专利说明】一种发电厂空冷凝汽器尖峰冷却装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种空冷凝汽器夏季尖峰冷却的方法，适用于空冷机组夏季经济运行。
【背景技术】
[0002]北方富煤缺水地区发电厂多采用空冷凝汽器，利用空气直接冷却汽轮机排汽。考虑到投资、冬季防冻等因素，空冷凝汽器在设计时，一般不会按照夏季最高温度设计，而多按照年平均温度来设计。而北方地区，冬季、夏季温度差极大，这就造成了机组在夏季运行时往往真空较低，导致机组热经济性较差，严重时甚至需要被迫降出力运行，影响机组发电量。
[0003]国内外目前解决这一问题主要有2种方法，一是增加空气冷却器，空冷凝汽器部分乏汽直接引至强制通风空气冷却器进行冷凝后，回收至原空冷凝汽器集水井，其实质是增加了空冷凝汽器的散热面积设计值；二是在空冷风机出口装设由若干喷头组成的喷雾强化换热装置，喷头喷出的带压水与风机出口空气接触混合，由于水蒸发过程中会吸收很大的气化潜热，因此可以有效降低进入散热器的空气温度，从而提高真空。但该技术对空冷凝汽器表面的洁净程度要求较高，只有表面充分冲洗干净才能达到预期效果。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便、能够有效避免机组因真空偏低导致的降低出力运行的空冷凝汽器夏季尖峰冷却装置及其方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是:一种发电厂空冷凝汽器尖峰冷却系统，其包括电厂原系统中的汽轮机、凝结水箱、凝结水泵、空冷凝汽器以及加热器，其特征在于:还包括加装的吸收式热泵，所述汽轮机抽汽通过带第一调节阀的管路接至汽轮机吸收式热泵、其冷凝成水后进入加热器；所述汽轮机乏汽经带第二调节阀的管路接至吸收式热泵，冷凝成水后所述吸收式热泵经由乏汽管路与引至凝结水箱连通，所述凝结水自凝结水箱经带第三调节阀的冷凝水管管道与吸收式热泵连通，升温后所述凝结水泵抽取凝结水箱内的水并接至加热器。
[0006]本冷却方法中的吸收式热泵与汽轮机本体及其回热系统通过汽水管道连接，利用吸收式热泵提取部分空冷凝汽器乏汽余热用于加热凝结水，其具体包括以下步骤:
1)汽轮机抽汽经第一调节阀进入吸收式热泵后，在吸收式热泵内部放热凝结成水，根据水温大小引至汽轮机组回热系统凝结水管道上最为接近的位置；
2)汽轮机乏汽经第二调节阀进入吸收式热泵后，在吸收式热泵内部放热凝结成水，直接进入汽轮机组回热系统中凝结水箱回收；
3)汽轮机组回热系统凝结水箱中部分凝结水经第三调节阀进入吸收式热泵，在吸收式热泵内部吸热后，引至汽轮机组回热系统相应的凝结水管道。
[0007]本发明利用吸收式热泵技术，将部分进入空冷凝汽器的乏汽分流至热泵系统中，将其热量转移至机组凝结水中，以减少夏季空冷凝汽器的冷却负荷，从而高效节能的解决空冷凝汽器夏季因冷却能力不足造成的真空偏低，甚至影响机组出力的实际问题。
[0008]本发明的原理如下:
本发明采用吸收式热泵，利用空冷机组某段抽汽作为热泵驱动蒸汽，提取空冷凝汽器乏汽余热至凝结水中，其为三个闭式循环回路:
低温余热回路
空冷凝汽器部分乏汽引至吸收式热泵，在吸收式热泵蒸发器内放热后进入空冷凝汽器凝结水箱(或叫集水井)，形成闭式循环回路。
[0009]动力回路
动力回路是指驱动蒸汽管路及凝水回热力系统管路。驱动蒸汽取自汽轮机组低压缸某段抽汽，经其减温器减温后进入吸收式热泵的热泵发生器，放出热量凝结成水。根据其凝水设计回收的温度，进入空冷机组凝结水管路合适位置，形成闭式回路。
[0010]高温水回路
原空冷凝汽器凝结水箱内分流出的部分凝结水经吸收式热泵的热泵吸收器和冷凝器设备加热后，根据其设计加热温度，进入空冷机组凝结水管路合适位置，形成回路。
[0011]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
本发明增加了吸收式热泵以及一些调节阀和管路，采用本发明后，在夏季可分流部分空冷凝汽器乏汽至吸收式热泵冷却，大大缓解了夏季空冷凝汽器散热面积不足，能够有效提高机组真空，解决夏季空冷凝汽器出力受限的问题，具有较高的节能效益；并且所分流至吸收式热泵的空冷凝汽器乏汽余热，全部回收利用于汽轮机热力系统中，实现了“废热”的二次利用，从而有效降低了空冷凝汽器乏汽散热对周边环境造成的热污染，具有显著的社会环保效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1本发明的示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
[0014]参见附图1，
本实施例在电厂机组原热力系统中加装了加装吸收式热泵设备及附属管道、阀门等，所述汽轮机抽汽通过带第一调节阀的管路与汽轮机吸收式热泵连接、冷凝成水后进入加热器；所述汽轮机乏汽经带第二调节阀的管路接至吸收式热泵，冷凝成水后所述吸收式热泵经由乏汽管路引至凝结水箱连通，所述凝结水自凝结水箱经带第三调节阀的冷凝水管管道与吸收式热泵连通，升温后所述凝结水泵抽取凝结水箱内的水并接至加热器。选择吸收式热泵原则:综合统计近年来夏季极端天气下机组运行参数，确定空冷凝汽器乏汽温度/分流流量、凝结水箱水温/分流流量、热泵驱动蒸汽压力等，选择热泵设计的边界参数。
[0015]本发明从低压缸某回热抽汽口位置引出蒸汽，经第一调节阀进入吸收式热泵(该蒸汽作为吸收式热泵的驱动热源)，回收自第二调节阀引出的部分汽轮机乏汽热量，用于加热经第三调节阀引出的加热器部分凝结水；吸收式热泵回收了部分汽轮机乏汽热量，一定程度上减少了进入原空冷凝汽器的乏汽热量，降低了夏季空冷凝汽器的冷却负荷，从而高效节能的解决空冷凝汽器夏季因冷却能力不足造成的真空偏低，甚至影响机组出力的实际问题。
[0016]在夏季极端天气下，吸收式热泵投入运行。由于部分乏汽不再经过空冷凝汽器散热，因而有效降低了空冷凝汽器的冷却负荷，使机组真空能够保持较高的水平。非常适用于空冷机组夏季经济运行，能够有效避免机组因真空偏低导致的降低出力运行。
[0017]另外若将凝结水加热回路中凝结水切换为热网水，则冬季可以增加对外供热量，大幅度提高所新增热泵设备的使用率，减少投资回收期。
[0018]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种发电厂空冷凝汽器尖峰冷却系统，其包括汽轮机、凝结水箱、凝结水泵、空冷凝汽器以及加热器，其特征在于:还包括吸收式热泵，所述汽轮机抽汽经带第一调节阀的管路接至吸收式热泵；所述汽轮机乏汽经带第二调节阀的管路接至吸收式热泵，所述凝结水自凝结水箱经带第三调节阀的管道与吸收式热泵连通、升温后接至加热器。
2.权利要求1所述的尖峰冷却系统的冷却方法，其特征在于:将加装的所述吸收式热泵与汽轮机本体及其回热系统通过管道连接好，然后利用吸收式热泵提取部分空冷凝汽器乏汽余热用于加热凝结水，该方法具体如下: 1)汽轮机抽汽经第一调节阀进入吸收式热泵后，在吸收式热泵内部放热凝结成水，根据水温大小引至机组加热器凝结水侧管道上最为接近的位置； 2)汽轮机乏汽经第二调节阀进入吸收式热泵后，在吸收式热泵内部放热凝结成水，直接进入汽轮机组回热系统中凝结水箱回收； 3)汽轮机组回热系统凝结水箱中部分凝结水经第三调节阀进入吸收式热泵，在吸收式热泵内部吸热后，引至汽轮机组回热系统相应的凝结水管道。
【文档编号】F01K7/44GK104018899SQ201410205896
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】郭江龙 申请人:国家电网公司, 国网河北省电力公司电力科学研究院, 河北省电力建设调整试验所