一種提高汽輪機組余熱利用的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高汽輪機組余熱利用的方法，所述方法基于發(fā)電廠內(nèi)共存的直接空冷機組和濕冷機組，在直接空冷機組的排汽裝置內(nèi)增設(shè)有換熱器，將濕冷機組的給水引至直接空冷機組排汽裝置內(nèi)設(shè)置的換熱器上進行循環(huán)流動，利用直接空冷機組排汽裝置內(nèi)的高溫蒸汽加熱濕冷機組的給水。本發(fā)明合理、有效、可靠地利用了直接空冷機組的余熱，降低了直接空冷機組和濕冷機組的能耗，增加了濕冷機組的出力，大幅降低了發(fā)電廠的發(fā)電成本，節(jié)能環(huán)保，收益大幅且可靠地提高。
【專利說明】一種提高汽輪機組余熱利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽輪機組的運行方法，具體是一種提高汽輪機組余熱利用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，關(guān)于汽輪機組冷端排汽乏熱的利用措施主要為采暖期熱網(wǎng)加熱，以此減少汽輪機組冷端排汽乏熱的損失，提高電廠熱效率。然而，這種汽輪機組的乏熱利用是基于供熱需求的存在而實現(xiàn)的，若無供熱需求的純發(fā)電汽輪機組，則因缺乏需求對象而使汽輪機組的冷端乏熱不能得到利用，導(dǎo)致汽輪機組的冷端乏汽被白白浪費，電廠的熱效率低下，增加了發(fā)電成本。
[0003]直接空冷機組和濕冷機組屬于上述的無供熱需求的純發(fā)電汽輪機組。所謂直接空冷機組是指汽輪機組的排汽直接用空氣來冷凝，空氣與蒸汽間進行熱交換，其工藝流程為:汽輪機組冷端排汽通過排汽裝置(通常為大管徑排汽管道)排至室外的空冷凝汽器內(nèi)，軸流冷卻風(fēng)機使空氣流過空冷凝汽器的外表面，將排汽冷凝成水，凝結(jié)水通過泵送經(jīng)末級低壓加熱器等加熱后送回鍋爐。所謂濕冷機組是指汽輪機組的排汽通過循環(huán)的冷卻水進行冷凝，其工藝流程為:汽輪機組冷端排汽引至濕冷塔，濕冷塔上的循環(huán)冷卻水噴淋而下，與向上流動的蒸汽發(fā)生換熱直至凝結(jié)成水，凝結(jié)水中含有大量的循環(huán)冷卻水，溫度很低，凝結(jié)水通過泵送經(jīng)末級低壓加熱器等加熱后送回鍋爐。
[0004]通過直接空冷機組的工藝流程可以清楚的看出:經(jīng)排汽裝置排至空冷凝汽器的蒸汽溫度很高，空冷凝汽器的熱負荷高，蒸汽凝結(jié)效率低，需要加大軸流冷卻風(fēng)機的做功效率，以此增大空氣流動量來冷卻空冷凝汽器，這不僅使汽輪機組冷端排汽的大量未經(jīng)利用的余熱，直接排入大氣中，造成浪費并對大氣造成嚴(yán)重?zé)嵛廴?，不利于?jié)能環(huán)保，而且軸流冷卻風(fēng)機的高效率做功勢必導(dǎo)致電廠的用電量大幅增加，增加了運行成本。通過濕冷機組的工藝流程可以清楚的看出:濕冷塔凝結(jié)后形成的給水溫度很低，需要增大抽汽在末級低壓加熱器處對給水進行加熱，加熱后的給水再送入高壓加熱器進行加熱，這不僅使?jié)窭錂C組的高品質(zhì)蒸汽造成了浪費，降低了濕冷機組的出力，而且增大了濕冷機組的能耗，使運行成本被大幅增加。
[0005]綜上所述，鑒于直接空冷機組和濕冷機組屬于無供熱需求的純發(fā)電汽輪機組，現(xiàn)有技術(shù)中還未出現(xiàn)過對其冷端排汽乏熱利用的技術(shù)，它們的冷端排汽乏熱不能得到利用，持續(xù)浪費，電廠的熱效率低下，發(fā)電成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于:針對上述發(fā)電廠共存的直接空冷機組和濕冷機組的各自運行特性，提供一種能夠有效地提高汽輪機組余熱利用的方法，該方法利用直接空冷機組排汽裝置內(nèi)的高溫蒸汽加熱濕冷機組的給水，使無供熱需求的純發(fā)電汽輪機組的余熱得到合理、有效、可靠地利用，降低能耗，增加出力，大幅降低發(fā)電成本。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種提高汽輪機組余熱利用的方法，所述方法基于發(fā)電廠內(nèi)共存的直接空冷機組和濕冷機組，在直接空冷機組的排汽裝置內(nèi)增設(shè)有換熱器，將濕冷機組的給水引至直接空冷機組排汽裝置內(nèi)設(shè)置的換熱器上進行循環(huán)流動，利用直接空冷機組排汽裝置內(nèi)的高溫蒸汽加熱濕冷機組的給水。
[0008]進一步的，所述換熱器為換熱管制成的表面式換熱器。
[0009]進一步的，所述給水是從濕冷機組軸封加熱器后的給水管上引出的，在該給水管上引有給水換熱進水管和給水換熱回水管，給水換熱進水管和給水換熱回水管經(jīng)直接空冷機組排汽裝置內(nèi)設(shè)置的換熱器在給水管上構(gòu)成給水回路。
[0010]再進一步的，所述給水換熱進水管和給水換熱回水管之間的給水管上設(shè)有閥門。
[0011]更進一步的，所述給水換熱進水管和給水換熱回水管上分別設(shè)有閥門。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，在直接空冷機組和濕冷機組共存的發(fā)電廠內(nèi)，利用直接空冷機組比濕冷機組排汽背壓高的這一特性(飽和溫度差約為15?25°C)，在直接空冷機組的排汽裝置內(nèi)增設(shè)換熱器，將濕冷機組的給水引至前述換熱器上進行循環(huán)流動，利用直接空冷機組排汽裝置內(nèi)的高溫蒸汽加熱濕冷機組的給水，這一措施的優(yōu)點在于:
對于直接空冷機組而言，排汽裝置內(nèi)的高溫蒸汽與加熱器內(nèi)循環(huán)流動的濕冷機組給水進行熱交換，排汽裝置內(nèi)汽輪機組冷端排汽乏熱被合理、有效、可靠地利用，避免了熱能浪費，進入空冷凝汽器的蒸汽溫度相對很低，空冷凝汽器的熱負荷隨之降低，蒸汽的凝結(jié)效率大幅提高，對軸流冷卻風(fēng)機的做功效率要求也隨之相應(yīng)降低，大幅降低了電廠的用電量，有效降低了發(fā)電廠的發(fā)電成本；并且，溫度相對很低的蒸汽與空氣換熱凝結(jié)后，排入大氣中的熱量很小，減輕了熱污染，節(jié)能環(huán)保；
對于濕冷機組而言，直接空冷機組排汽裝置內(nèi)的高溫蒸汽對濕冷機組的低溫給水進行了加熱(給水吸熱升溫約10?15°C)，從而降低了在末級低壓加熱器處對給水加熱的抽汽，有效降低了濕冷機組的高品質(zhì)蒸汽浪費，增加了濕冷機組的出力，提升了發(fā)電量，大幅降低了濕冷機組的能耗，使?jié)窭錂C組的運行成本被大幅降低；
綜前所述，本發(fā)明合理、有效、可靠地利用了直接空冷機組的余熱，降低了直接空冷機組和濕冷機組的能耗，增加了濕冷機組的出力，大幅降低了發(fā)電廠的發(fā)電成本，節(jié)能環(huán)保，收益大幅且可靠的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0014]圖1是本發(fā)明的一種原理框圖。
[0015]圖中代號含義:1 一直接空冷機組；2—濕冷機組；3—高背壓排汽裝置；4一低背壓凝汽器；5—空冷凝汽器；6—換熱器；7—給水管；8—給水換熱進水管；9一給水換熱回水管；vl、v2、v3—閥門。
【具體實施方式】
[0016]參見圖1:本發(fā)明是基于發(fā)電廠內(nèi)共存的直接空冷機組I和濕冷機組2而實現(xiàn)。在不影響直接空冷機組I的高背壓排汽裝置3 (通常為大管徑排汽管道)密封性能的前提下，在直接空冷機組I的高背壓排汽裝置3內(nèi)增設(shè)有換熱器6，將濕冷機組2的給水引至直接空冷機組I的高背壓排汽裝置3內(nèi)設(shè)置的換熱器6上進行循環(huán)流動，利用直接空冷機組I的高背壓排汽裝置3內(nèi)的高溫蒸汽加熱濕冷機組2的給水，具體措施如下。
[0017]直接空冷機組I的高背壓排汽裝置3將汽輪機組冷端排汽排至空冷凝汽器5內(nèi)進行凝結(jié)，那么高背壓排汽裝置3內(nèi)的汽輪機組冷端排汽相對而言為高溫蒸汽，具有很高的利用價值。為了利用它，在不影響高背壓排汽裝置3密封性能的前提下，在高背壓排汽裝置3內(nèi)增設(shè)一換熱管制成的表面式換熱器，其形狀并無特定要求，只要其能滿足壁面分流、換熱就行。
[0018]濕冷機組2的給水主要為通過低背壓凝汽器4 (即濕冷塔)凝結(jié)而得到的凝結(jié)水(混有冷卻水)。濕冷機組2進入直接空冷機組I高背壓排汽裝置3內(nèi)設(shè)置的換熱器9的給水是從濕冷機組2的軸封加熱器后給水管7上引出的，在該給水管7上依次引有給水換熱進水管8和給水換熱回水管9，給水換熱進水管8和給水換熱回水管9連接在高背壓排汽裝置3內(nèi)設(shè)置的換熱器6上，經(jīng)高背壓排汽裝置3內(nèi)設(shè)置的換熱器6在給水管7上構(gòu)成給水回路，即濕冷機組2給水管7內(nèi)的低溫給水經(jīng)給水換熱進水管8進入高背壓排汽裝置3內(nèi)設(shè)置的換熱器6內(nèi)，與直接空冷機組I冷端排汽進行熱交換，被加熱后通過給水換熱回水管9進入給水管7，并通過給水管7流經(jīng)末級低壓加熱器進行加熱。為了確保從給水管7上游出來的低溫給水能夠全部進入高背壓排汽裝置3內(nèi)設(shè)置的換熱器6內(nèi)，在給水換熱進水管8和給水換熱回水管9之間的給水管7上設(shè)有閥門vl，也為了控制進入高背壓排汽裝置3內(nèi)流量和從高背壓排汽裝置3內(nèi)回到給水管7的流量，在給水換熱進水管8和給水換熱回水管9上分別設(shè)有閥門，即閥門v2、v3。
[0019]本發(fā)明的運行過程是:收集直接空冷機組I和濕冷機組2的運行情況，分析背壓、負荷、排汽流量等數(shù)據(jù)(基于現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)實現(xiàn))，根據(jù)這些運行情況確定出直接空冷機組I與濕冷機組2之間的換熱調(diào)節(jié)工況。
[0020]打開濕冷機組2的給水換熱進水管8和給水換熱回水管9上的閥門，即閥門v2和閥門v3，并關(guān)閉給水換熱進水管8和給水換熱回水管9之間給水管7上的閥門，即閥門vl，使機組投入運行，濕冷機組2的給水通過給水回路被直接空冷機組I高背壓排汽裝置3內(nèi)的高溫蒸汽進行加熱，濕冷機組2的給水加熱升溫后，流回濕冷機組2的末級低壓加熱器進行加熱，同時高背壓排汽裝置3排至空冷凝汽器5的蒸汽溫度被換熱降低。
[0021]當(dāng)直接空冷機組I停機后，全開濕冷機組2給水管7上的閥門vl，關(guān)閉給水換熱進水管8上的閥門v2和給水換熱回水管9上的閥門v3，濕冷機組2運行復(fù)原。
[0022]當(dāng)濕冷機組2停機后，無需任何操作，直接空冷機組I運行復(fù)原。
【權(quán)利要求】
1.一種提高汽輪機組余熱利用的方法，其特征在于:所述方法基于發(fā)電廠內(nèi)共存的直接空冷機組和濕冷機組，在直接空冷機組的排汽裝置內(nèi)增設(shè)有換熱器，將濕冷機組的給水弓I至直接空冷機組排汽裝置內(nèi)設(shè)置的換熱器上進行循環(huán)流動，利用直接空冷機組排汽裝置內(nèi)的高溫蒸汽加熱濕冷機組的給水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高汽輪機組余熱利用的方法，其特征在于:所述換熱器為換熱管制成的表面式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高汽輪機組余熱利用的方法，其特征在于:所述給水是從濕冷機組軸封加熱器后的給水管上引出的，在該給水管上引有給水換熱進水管和給水換熱回水管，給水換熱進水管和給水換熱回水管經(jīng)直接空冷機組排汽裝置內(nèi)設(shè)置的換熱器在給水管上構(gòu)成給水回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述提高汽輪機組余熱利用的方法，其特征在于:所述給水換熱進水管和給水換熱回水管之間的給水管上設(shè)有閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述提高汽輪機組余熱利用的方法，其特征在于:所述給水換熱進水管和給水換熱回水管上分別設(shè)有閥門。
【文檔編號】F01K17/06GK103628939SQ201310621111
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】史宣平, 張志勇, 薛軍, 王文中, 劉金芳, 方宇, 許曄, 譚銳, 井芳波, 羅方, 魏小龍, 朱志堅, 劉學(xué)云 申請人:東方電氣集團東方汽輪機有限公司