一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统和方法与流程

本发明属于火力发电领域，具体涉及一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统和方法。

背景技术：

1、在现代大型火电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备是凝汽式汽轮机组的重要组成部分，其工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性和经济性。而凝汽器真空度是汽轮机运行的重要指标。常规凝汽器冷却分为开式循环水冷却系统、闭式循环水冷却系统和空气冷却系统。因此，造成火电机组运行中凝汽器真空度过低问题原因除了汽轮机排汽到凝汽器整个系统的密闭性出现问题以外，常见的情况就是由于夏季室外温度高，造成循环冷却水或进入空冷系统的空气温度过高，大大降低了凝汽器冷却汽机排汽的冷却效果。

技术实现思路

1、本发明提供一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统和方法，用以解决上述背景技术中提出的：现有技术中，夏季室外温度高，造成循环冷却水或进入空冷系统的空气温度过高，大大降低了凝汽器冷却汽机排汽的冷却效果的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明公开了一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，包括：制冷机组、蓄冷设备、灵活性调峰调频控制平台、火电机组凝汽器、冷水塔；

3、所述制冷机组制取的低温工质输送至蓄冷设备进行蓄冷，冷水塔的输出的循环水供水输送至蓄冷设备冷却降温；蓄冷设备输出的冷却后的循环水与冷水塔的原有去火电机组凝汽器的母管内循环水混合进入火电机组凝汽器，火电机组凝汽器输出的循环水进入到冷水塔中；灵活性调峰调频控制平台用于控制制冷机组。

4、优选的，所述制冷机组为电压缩制冷机组或吸收式制冷机组，吸收式制冷机组为蒸汽驱动或热水驱动或烟气驱动的吸收式制冷机组中的任意一种。

5、优选的，电压缩制冷机组采用活塞式、螺杆式、离心式和涡旋式制冷机组中的任意一种或多种组合。

6、优选的，所述蓄冷设备采用低温水蓄冷、冰盘管蓄冷、冰浆蓄冷、低温非水工质蓄冷中的任意一种或多种组合。

7、优选的，所述灵活性调峰调频控制平台控制所述制冷机组的耗电量或消耗的蒸汽量，响应火电灵活性调峰调频负荷需求。

8、优选的，冷水塔的循环水供水输送至蓄冷设备的供水量为火电机组凝汽器循环水总水量的5％至50％，被所述蓄冷设备冷却后的循环水与原有去火电机组凝汽器的母管内循环水混合进入火电机组凝汽器冷却。

9、优选的，火电机组凝汽器内设置换热管，火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统还包括：

10、第一获取模块，用于获取火电机组凝汽器的当前次冷凝时的进汽参数和对应的冷凝需求参数；

11、第一存储器，存储有与火电机组凝汽器进汽参数、冷凝需求参数对应的火电机组凝汽器内标准冷凝循环水参数，标准冷凝循环水参数包括：冷凝循环水进水的标准水温、冷凝循环水标准进水流量、冷凝循环水标准出水流量、冷凝循环水的标准密度；

12、第一检测模块，换热管的进气口、出气口均设置一个第一检测模块，第一检测模块用于检测其所在处第一实际流体参数，第一实际流体参数包括：实际气压、实际气体温度、实际气体流量、实际液体流量；

13、若干第一温度传感器，火电机组凝汽器内冷凝循环水的流路设置若干第一温度传感器，第一温度传感器用于检测其所在处温度；

14、第一流体检测装置，用于检测火电机组凝汽器内冷凝循环水的进口处冷凝循环水实际参数，冷凝循环水实际参数包括：冷凝循环水的实际液压、冷凝循环水的实际流量；

15、第二流体检测装置，用于检测火电机组凝汽器内冷凝循环水的出口处冷凝循环水实际参数；

16、第一控制模块，当前次冷凝时，第一控制模块控制火电机组凝汽器内实际冷凝循环水参数为火电机组凝汽器内标准冷凝循环水参数工作第一预设时长，并控制第一检测模块、第一温度传感器、第一流体检测装置、第二流体检测装置在第一预设时长内进行若干次检测；

17、第一计算模块，用于基于第一预设时长内第一检测模块、第一温度传感器、第一流体检测装置、第二流体检测装置检测值确定冷凝状态参数；

18、第一预警模块，用于当冷凝状态参数大于等于对应的第一阈值，进行预警，提醒对换热管进行清洁或更换；

19、第二计算模块，用于当第一预警模块未进行预警，且冷凝状态参数大于第二预设值小于第一阈值，基于冷凝状态参数确定目标水温，第一控制模块控制火电机组凝汽器中进入的冷凝循环水的水温为所述目标水温，完成当前次的冷凝工作；当冷凝状态参数小于第二预设值，控制第一控制模块控制火电机组凝汽器内实际冷凝循环水参数为火电机组凝汽器内标准冷凝循环水参数持续进行当前次冷凝工作。

20、本发明还公开了一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升方法，所述蓄冷凝汽器真空提升方法包括下列方法步骤：

21、s1：根据夏季循环水温度过高的问题，设计冷水塔的循环水供水输送至蓄冷设备冷却降温的需要的制冷量，设计规划制冷机组和蓄冷设备容量，满足循环水冷需求；

22、s2：根据火电机组调峰调频需求及相应省份区域电网的调峰调频政策，设计制冷机组为电驱动或蒸汽驱动，利用火电机组灵活性调峰调频富余电力或抽汽驱动制冷机组，降低制冷机组耗能成本；

23、s3：如果利用电驱动制冷机组，其耗电功率变化响应火电机组调峰调频辅助服务信号需求；

24、s4：如果为蒸汽驱动吸收式制冷机组，其抽汽量需求变化响应火电机组调峰调频辅助服务信号需求；

25、s5：火电机组需要降低上网电量时，利用富余的调峰调频电力或富余的蒸汽驱动制冷机组生产冷量，供给所述蓄冷设备进行蓄冷；

26、s6：当火电机组需要增加上网电量时，减少供给制冷机组的供电量或抽汽量，或干脆停止制冷机组运行，此时可以利用所述蓄冷设备给循环水提供冷却；

27、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

28、(1)本发明提供的火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，可以极大提升火电机组的深度调峰和热电解耦的能力。

29、(2)本发明提供的火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，利用蓄冷设备可以实现深度调峰时段和循环水需要降温的时段错峰，使得整个系统更高效，控制更灵活。

30、(3)本发明提供的火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，蓄冷设备的冷量还可以用于电厂办公楼宇的集中供冷或周边城市商业楼宇的集中供冷。

31、(4)本发明提供的火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，制冷机组提供的低温冷源可以给电厂周边的冷库供冷。

技术特征：

1.一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，其特征在于，包括：制冷机组(1)、蓄冷设备(2)、灵活性调峰调频控制平台(3)、火电机组凝汽器(4)、冷水塔(5)；

2.根据权利要求1所述的一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，其特征在于：所述制冷机组(1)为电压缩制冷机组或吸收式制冷机组，吸收式制冷机组为蒸汽驱动或热水驱动或烟气驱动的吸收式制冷机组中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，其特征在于：电压缩制冷机组采用活塞式、螺杆式、离心式和涡旋式制冷机组中的任意一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，其特征在于：所述蓄冷设备(2)采用低温水蓄冷、冰盘管蓄冷、冰浆蓄冷、低温非水工质蓄冷中的任意一种或多种组合。

5.根据权利要求1所述的一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，其特征在于：所述灵活性调峰调频控制平台(3)控制所述制冷机组(1)的耗电量或消耗的蒸汽量，响应火电灵活性调峰调频负荷需求。

6.根据权利要求1所述的一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，其特征在于：冷水塔(5)的循环水供水输送至蓄冷设备(2)的供水量为火电机组凝汽器(4)循环水总水量的5％至50％，被所述蓄冷设备(2)冷却后的循环水与原有去火电机组凝汽器(4)的母管内循环水混合进入火电机组凝汽器(4)冷却。

7.根据权利要求1所述的一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，其特征在于：火电机组凝汽器(4)内设置换热管，火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统还包括：

8.一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升方法，应用于如权利要求1-7中任一项所述的火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统，其特征在于，所述蓄冷凝汽器真空提升方法包括下列方法步骤：

技术总结
本发明提供了一种火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统和方法，火电厂蓄冷凝汽器真空提升系统包括火力发电机组、制冷机组、蓄冷设备、灵活性调峰调频控制平台、火电机组凝汽器、冷水塔，制冷机组制取的低温水或低温工质输送至所述蓄冷设备进行蓄冷，冷水塔的供水输送至所述蓄冷设备冷却降温，降温冷却后的循环水送入火电机组凝汽器，用于提升凝汽器内的真空度。本发明可以极大提升火电机组的深度调峰和热电解耦的能力，利用蓄冷设备可以实现深度调峰时段和循环水需要降温的时段错峰，使得整个系统更高效，控制更灵活，蓄冷设备的冷量还可以用于电厂办公楼宇的集中供冷或周边城市商业楼宇的集中供冷，制冷机组提供的低温冷源可以给电厂周边的冷库供冷。

技术研发人员：王欣然,吴磊,杨豫森,邢学利,宋艳梅,张帅
受保护的技术使用者：华能武汉发电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17