[發明專利]一種多臺聯建機組乏汽冷卻系統及多臺聯建空冷發電機組

有效

• 申請號: 201611144952.6
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106761970B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 杜小澤;倪偉銘;楊立軍;席新銘;楊勇平
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12;F01D15/10;F01K11/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于電站空冷技術領域，特別涉及多臺聯建直接空氣冷卻機組汽輪機乏汽的母管制冷卻系統及其應用的多臺聯建空冷發電機組。

背景技術

在現有技術凝汽式電廠的生產過程中，蒸汽通過汽輪機做功后的乏汽需經汽輪機凝汽設備冷卻成為凝結水，然后由凝結水泵送至回到熱系統中再次循環?，F有技術中，汽輪機凝汽設備的冷卻方式主要分為濕式冷卻系統(水冷卻系統)和干式冷卻系統(空氣冷卻系統)兩大類。

其中濕式冷卻系統又細分為濕式開放式冷卻系統和濕式封閉式冷卻系統，以江、河、湖、海和水庫的水作為冷卻水的供水系統是濕式開放式冷卻系統；采用濕式冷卻塔，冷卻水在凝汽器與冷凝塔之間以循環的方式冷卻的是濕式封閉式冷卻系統。其中現有技術濕式封閉式冷卻系統的冷卻水表面蒸發和排污約占電廠全廠耗水量的65％以上，濕式冷卻系統耗水量巨大。

發電機組采用翅片管式的空冷散熱器，直接或間接用環境空氣來冷凝汽輪機的排汽是干式冷卻系統(空氣冷卻系統)。干式冷卻方式相比現有技術中的濕式冷卻方式可節水大約2/3。因而采用環境空氣直接或間接冷卻汽輪機排汽的干式冷卻系統近年來在廣大缺水、干旱地區的電力建設中獲得快速發展，特別是在富煤缺水的國家和地區火力發電中顯現出重要優勢，已成為當地新建電廠排汽冷卻系統的主流選擇。

但現有技術中的干式冷卻系統(空氣冷卻系統)也存在許多問題，其與濕式冷卻系統相比，干式冷卻系統受自然環境條件影響、尤其是環境風的影響更為直接和顯著。在夏季由于環境溫度較高，干式冷卻方式較濕式冷卻方式的冷卻效果差。電廠使用一座空冷島不能很好冷卻一臺機組汽輪機產生的乏汽，從而導致設備運行背壓上升，機組熱經濟性變差。在冬季由于環境溫度較低，特別是在北方，空冷凝汽器在啟停、低負荷運行或者低運行背壓的情況下極易發生凍結，產生凍結后的空冷單元換熱面積減少，極易造成空冷凝汽器管道的凍裂。當前在運機組為預防此種情況，通常采用高背壓運行，但這也進一步限制了空冷機組冬季提高經濟性的潛力。

由于當前社會經濟發展速度放緩和產能過剩壓力不減，中國火電發電量已經持續負增長，因此許多干式冷卻系統的火電機組不能滿負荷發電，經常維持在50％-60％的負荷率。由于在滿負荷情況下發電機組運行效率最高、熱經濟性最好，低負荷運行會造成能源的浪費和機組的加速老化，所以部分電廠希望通過關停部分發電機組以使得其余發電機組滿負荷運行，進而來提高發電機組熱經濟性。

故現有技術中急需一種能克服上述缺陷的空氣冷卻系統，以提高火電發電廠的整體熱經濟性。

發明內容

本發明的目的在于，提出一種多臺聯建機組乏汽冷卻系統及多臺聯建空冷發電機組，以解決現有技術中火電發電廠夏季部分機組滿負荷運行時乏汽的冷卻希望降低背壓并提高空冷島的冷卻效率和冬季為防止冷卻單元管道受凍而提高運行背壓造成的空冷機組熱經濟性差的問題。該系統通過對多臺聯建的直接空冷機組排汽管道的合理布置，使得直接空冷機組兼具夏季運行背壓低、冬季防凍的特點。通過對電站現有汽輪機組及空冷島在不同環境條件，不同機組負荷下進行集中配置，有效充分利用空冷島的冷卻單元(換熱翅片管)提高空冷島的使用效率，降低設備運行背壓，提高空冷機組熱經濟性，防止冷卻單元管道凍裂，優化空冷電站的空冷島技術。