直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置及发电厂机组的制作方法

本发明涉及电厂冷却领域，具体地，涉及一种直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置及发电厂机组。

背景技术：

我国水资源短缺，且地区分布极不均匀，水冷式凝汽器对水资源的高度依赖，严重制约了火力发电厂在缺水地区的建设，因此我国富煤缺水地区建设了许多空冷电站。直接空冷凝汽器以环境空气作为介质，机组性能的受环境温度影响大，机组夏季运行背压高，发电煤耗大，热效率低，安全和经济性差。

为解决现有空冷机组夏季运行中存在的问题，现主要有两种空冷尖峰冷却装置。

一种是增设直接空冷凝汽器喷雾尖峰冷却装置，即在直接空冷凝汽器风机上方出口增设喷雾装置，利用增湿降温原理降低风机出口空气温度，提高换热温差，达到降低机组运行背压之目的，此方法受限于增湿降温机理，风机出口空气温度降低小，效果差，且喷雾水量不能回收，耗水量大，易造成空冷凝汽器管束结垢腐蚀；空冷凝汽器风机电机长期在高湿环境下运行，影响风机电机使用寿命。

另一种是增设水冷凝汽尖峰冷却装置，即在直接空冷凝汽器主排汽管道上抽出一部分蒸汽采用水冷凝汽器采用循环水冷凝蒸汽，温升后的循环水采用冷却塔降温后循环使用，降低机组空冷凝汽器夏季运行热负荷，达到降低机组运行背压。此方法不足之处在于新增一套水冷凝汽系统，系统复杂，投资高，循环水质要求高，耗水量大。

针对上述问题，现有技术中尚无良好解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种装置，该装置能够解决现有直接空冷夏季运行存在的问题，并提供不同温度下直接空冷凝汽器与蒸发式凝汽器联合运行的方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置，该装置包括：

直接空冷凝汽器、蒸发式凝汽器、以及抽真空压差平衡装置，其中，从汽轮机的排汽装置引出的主排汽管道具有两个分支管道将来自所述汽轮机的蒸汽分别送至所述直接空冷凝汽器和所述蒸发式凝汽器；以及所述抽真空压差平衡装置被配置成根据所述直接空冷凝汽器和所述蒸发式凝汽器的运行背压控制二者的冷凝蒸汽量。

进一步地，该装置还包括：与所述排汽装置连接的凝结水母管，该凝结水母管具有两个分支管道，分别是与所述直接空冷凝汽器连接的直接空冷凝汽器凝结水管道和与所述蒸发式凝汽器连接的蒸发式凝汽器凝结水管道。

进一步地，该装置还包括：

连接所述直接空冷凝汽器和所述抽真空压差平衡装置的直接空冷凝汽器抽真空管道；

连接所述蒸发式凝汽器和所述抽真空压差平衡装置的蒸发式凝汽器抽真空管道；

所述直接空冷凝汽器抽真空管道和所述蒸发式凝汽器抽真空管道为真空母管的两个支路；以及

其中，来自所述主排气管道的蒸汽分别在所述直接空冷凝汽器和所述蒸发式凝汽器内冷凝，凝结水分别通过所述直接空冷凝汽器凝结水管道和所述蒸发式凝汽器凝结水管道汇合到所述凝结水母管后送至所述排汽装置，不凝性气体分别通过所述直接空冷凝汽器抽真空管道、所述蒸发式凝汽器抽真空管道和所述抽真空压差平衡装置汇合到抽真空母管后排放到大气中。

进一步地，所述抽真空压差平衡装置包括：直接空冷凝汽器抽真空电动蝶阀和蒸发式凝汽器抽真空电动蝶阀分别用于控制所述直接空冷凝汽器和所述蒸发式凝汽器的冷凝蒸汽量。

进一步地，所述直接空冷凝汽器包括：直接空冷变频风机和直接空冷凝汽器管束，其中所述直接空冷凝汽器管束通过直接空冷凝汽器抽真空管道与所述直接空冷凝汽器抽真空电动蝶阀连接；以及所述直接空冷变频风机用于向所述直接空冷凝汽器管束吹风。

进一步地，所述蒸发式凝汽器包括：蒸发式凝汽器变频风机和蒸发式凝汽器换热模块，其中所述蒸发式凝汽器换热模块通过蒸发式凝汽器抽真空管道与蒸发式凝汽器抽真空电动蝶阀连接；以及所述蒸发式凝汽器变频风机用于向所述蒸发式凝汽器换热模块吹风。

进一步地，所述装置具有高温运行模式，在该高温运行模式下，所述直接空冷凝汽器、所述蒸发式凝汽器以及所述抽真空压差平衡装置同时运行。

进一步地，所述装置具有低温运行模式，在该低温运行模式下，所述蒸发式凝汽器不运行。

进一步地，在所述低温运行模式下，所述直接空冷凝汽器变频运行。

本发明的另一个方面，还提供了一种发电厂机组，包括相连接的汽轮机、排汽装置以及主排汽管道，还包括上述的直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置。

通过上述技术方案，可以在夏季高温时段通过分流部分蒸汽采用蒸发式凝汽器冷凝，降低直接空冷凝汽器的散热负荷，降低了直接空冷机组运行背压，达到降低机组的发电煤耗，提高机组运行安全和经济性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施方式提供的直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置组成示意图；

图2是图1所示的直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置中抽真空压差平衡装置组成示意图。

附图标记说明

1汽轮机

2排气装置

3主排汽管道

3-1直接空冷排汽管道

3-2蒸发式凝汽器排汽管道

4直接空冷凝汽器

4-1直接空冷凝汽器变频风机

4-2直接空冷凝汽器管束

5蒸发式凝汽器

5-1蒸发式凝汽变频风机

5-2蒸发式凝汽器换热模块

6抽真空压差平衡装置

6-1蒸发式凝汽器抽真空电动蝶阀

6-2直接空冷凝汽器抽真空电动蝶阀

7抽真空母管

7-1直接空冷凝汽器抽真空管道

7-2蒸发式凝汽器抽真空管道

8凝结水母管

8-1直接空冷凝汽器凝结水管道

8-2蒸发式凝汽器凝结水管道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明实施方式提供的直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置组成示意图。如图1所示，本发明实施方式提供的直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置可以包括：直接空冷凝汽器4、蒸发式凝汽器5、以及抽真空压差平衡装置6，其中，从汽轮机1的排汽装置2引出的主排汽管道3具有两个分支管道将来自所述汽轮机1的蒸汽分别送至所述直接空冷凝汽器4和所述蒸发式凝汽器5；以及所述抽真空压差平衡装置6被配置成根据所述直接空冷凝汽器4和所述蒸发式凝汽器5的运行背压控制二者的冷凝蒸汽量。

通过上述技术方案，可以在夏季高温时段通过分流部分蒸汽采用蒸发式凝汽器冷凝，降低直接空冷凝汽器的散热负荷，降低了直接空冷机组运行背压，达到降低机组的发电煤耗，提高机组运行安全和经济性。

在实施方式中，直接空冷凝汽器4可以包括：直接空冷变频风机4-1和直接空冷凝汽器管束4-2，其中直接空冷变频风机4-1可以用于向所述直接空冷凝汽器管束4-2吹风。蒸发式凝汽器5可以包括：蒸发式凝汽器变频风机5-1和蒸发式凝汽器换热模块5-2，其中蒸发式凝汽器变频风机5-1可以用于向所述蒸发式凝汽器换热模块5-2吹风。

在实施方式中设置的直接空冷变频风机4-1和蒸发式凝汽器变频风机5-1都是变频的，可以通过调节直接空冷凝汽器变频风机4-1运行频率实现对直接空冷凝汽器变频风机4-1的功率进行调节。通过调节蒸发式凝汽器变频风机5-1运行频率可以实现对调节蒸发式凝汽器变频风机5-1的功率进行调节。变频调节方式简单，能根据所需功率对设备进行快速调节，使设备在刚好满足功率要求的功率下运行，达到节能的效果。

在实施方式中，上述装置还包括：与所述排汽装置2连接的凝结水母管8，该凝结水母管8具有两个分支管道，分别是与所述直接空冷凝汽器4连接的直接空冷凝汽器凝结水管道8-1和与所述蒸发式凝汽器5连接的蒸发式凝汽器凝结水管道8-2。来自排汽装置2的蒸汽可以分别在直接空冷凝汽器4和蒸发式凝汽器5内冷凝，然后凝结水分别通过直接空冷凝汽器凝结水管道8-1和蒸发式凝汽器凝结水管道8-2汇合成凝结水母管8后送回至排汽装置2

在实施方式中对于蒸汽中的不凝性气体需要进行抽真空处理以将其排放，可以通过以下方式进行：在举例的实施方式中，装置还可以包括：连接所述直接空冷凝汽器4和所述抽真空压差平衡装置6的直接空冷凝汽器抽真空管道7-1；连接所述蒸发式凝汽器5和所述抽真空压差平衡装置6的蒸发式凝汽器抽真空管道7-2；所述直接空冷凝汽器抽真空管道7-1和所述蒸发式凝汽器抽真空管道7-2为真空母管7的两个支路；以及其中，来自所述主排气管道3的蒸汽分别在所述直接空冷凝汽器4和所述蒸发式凝汽器5内冷凝，凝结水分别通过所述直接空冷凝汽器凝结水管道8-1和所述蒸发式凝汽器凝结水管道8-2汇合到所述凝结水母管8后送至所述排汽装置2，不凝性气体分别通过所述直接空冷凝汽器抽真空管道7-1、所述蒸发式凝汽器抽真空管道7-2和所述抽真空压差平衡装置6汇合到抽真空母管7后排放到大气中。

通过上述技术方案，实现了对蒸汽冷凝处理和对不凝性气体抽真空排放处理。

图2是图1所示的直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置中抽真空压差平衡装置组成示意图。如图2所示，抽真空压差平衡装置6可以包括：直接空冷凝汽器抽真空电动蝶阀6-1和蒸发式凝汽器抽真空电动蝶阀6-2分别用于控制所述直接空冷凝汽器4和所述蒸发式凝汽器5的冷凝蒸汽量。其中直接空冷凝汽器管束4-2通过直接空冷凝汽器抽真空管道7-1与所述直接空冷凝汽器抽真空电动蝶阀6-1连接。蒸发式凝汽器换热模块5-2通过蒸发式凝汽器抽真空管道7-2与蒸发式凝汽器抽真空电动蝶阀6-2连接。在实施方式中，抽真空压差平衡装置6可以根据直接空冷凝汽器运行背压和蒸发式凝汽器运行背压来调节直接空冷凝汽器抽真空电动阀门6-1开度和蒸发式凝汽器抽真空电动阀门6-2开度实现对直接空冷凝汽器4和所述蒸发式凝汽器5的冷凝蒸汽量调节。

在实施方式中，本发明提供的装置可以具有高温运行模式，在该高温运行模式下，所述直接空冷凝汽器4、所述蒸发式凝汽器5以及所述抽真空压差平衡装置6同时运行。例如，夏季高温时段通过调节直接空冷凝汽器变频风机4-1、蒸发式凝汽器变频风机4-2和抽真空压差平衡装置6实现调节直接空冷凝汽器4和蒸发式凝汽器5冷凝蒸汽量，达到最优化运行。

在实施方式中，本发明提供的装置可以具有低温运行模式，在该低温运行模式下，所述蒸发式凝汽器5不运行。例如，低温时段，切断蒸发式凝汽器5动力电源，蒸发式凝汽器5停止运行，直接空冷凝汽器4采用变频运行即可达到机组正常运行。

本发明的另一个方面还提供了一种发电厂机组，该发电厂机组中采用了以上描述的直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置。

通过本发明提供的直接空冷电厂用蒸发式尖峰冷却装置，与现有的喷雾尖峰冷却装置相比，可减少用水量消耗，避免翅片结构和空冷岛下部的污染。与现有的采用水冷凝汽器系统尖峰冷却装置相比，可减少水量消耗，减少初期投资和占地，简化系统，操作维护方便。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。