[實用新型]一種新型火力發電廠凝汽器及其循環冷卻系統

有效

• 申請號: 201821526338.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN209026801U
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 鄒治平
• 申請（專利權）人: 深圳市博眾節能工程技術有限公司
• 主分類號: F22D1/34
• 分類號: F22D1/34;F22D1/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種新型火力發電廠凝汽器及其循環冷卻系統由任意形狀的密閉容器構成的混合式凝汽器、一臺或多臺凝結水泵、一臺或多臺制冷機組、噴霧器及其冷卻管路系統構成一個閉環系統。其中混合式凝汽器設有蒸汽進汽口、蒸汽冷卻區、不凝氣體冷卻區、抽真空排氣口、熱井。熱井通過管閥與凝結水泵相接，凝結水泵通過管閥與制冷機組相接，制冷機組通過管閥與噴霧冷卻系統相接。一種新型火力發電廠凝汽器及其循環冷卻系統用來解決普通凝汽器的技術缺陷，即達到：(1)提高凝汽器傳熱效果；(2)減少環境熱污染問題；(3)減少水資源浪費問題；(4)提高汽輪發電機循環效率。

技術領域

本發明涉及一種新型火力發電廠凝汽器及其循環冷卻系統，本發明與傳統設計的凝汽器有本質的區別，適用于水冷發電機組及空冷發電機組或它們的尖峰冷卻系統。新型凝汽器的冷卻效果好，能有效在設計經濟壓力之上運行狀況下降低發電煤耗，減少熱量排到空氣、江河中，從而減少對環境生態的影響和熱污染。

背景技術

火電廠凝汽器是將汽輪機做過功的排汽冷凝成水，以循環利用的一種冷卻設備，由于該設備在工作中需使用大量的卻冷資源介質，如循環水、冷空氣等，因此，這種凝汽器都被設計成為表面式凝汽器。這種凝汽器在運行中存在以下技術問題：(1)存在傳熱熱阻，表現在存在傳熱端差，因而其冷卻效果有一定的不足；(2)這種凝汽器的冷卻介質把蒸汽放出的熱量攜帶到周圍環境中，對周圍環境生態有一定的破壞作用；(3)對空冷機組而言，高溫季節因背壓過高限制了發電出力，同時導致發電煤耗大增，以致有些空冷機組違背節水政策增設尖峰冷卻系統來降低背壓，但消耗了大量的水資源；(4)汽輪機的蒸汽熱能利用率小于42％，機組容量越小，熱能轉換成電能的效率越低， 60％多的無用熱量全部被排放到環境當中浪費了。

為了解決上述技術問題，本發明提出把火電廠凝汽器設計成一種混合式凝汽器并采用相應的循環冷卻系統。

發明內容

以空冷機組為例，空冷機組是利用冷空氣作為冷卻介質把蒸汽乏汽冷凝成水，但在夏天時冷卻系統不能滿足安全經濟生產，因此有些機組又增加了一套小型的如用在水冷機組的循環水冷卻系統，用來把汽輪機部分排汽冷凝成水，以減輕空冷島的負載，這無疑增加了水資源利用的負擔。本發明提出一種設備系統及方法能解決這些技術問題，即新增設混合式凝汽器及其循環冷卻系統，冷卻工質采用凝結水本身或使用軟水作為冷卻水源，這些水源可以重復利用，因此，不需消耗大量的水資源，混合式凝汽器工作時，冷卻介質與被冷卻蒸汽直接接觸，不存在傳熱熱阻，因此，表現在技術效果上也不存在傳熱端差，冷卻效果更加理想。

上述所述混合式冷凝器若設計得足夠大，理論上完全可以替代目前常規水冷火力發電機組的表面式凝汽器，從而一舉解決所有存在的技術問題。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種新型火力發電廠凝汽器及其循環冷卻系統由混合式凝汽器、一臺或多臺凝結水泵、一臺或多臺制冷機組、噴霧器及其冷卻管路系統構成一個閉環系統，其中混合式凝汽器大小設計為排汽質量容積的數倍或數十倍大小，可為任意形狀，在凝汽器密閉容器的側面中部設有蒸汽進汽口，在凝汽器密閉容器內部設有蒸汽冷卻區、不凝氣體冷卻區、在凝汽器密閉容器最高處設有抽真空排氣口、混合式凝汽器底部為凝結水蓄水池，俗稱為熱井。熱井通過管閥與凝結水泵相接，所述凝結水泵通過管閥與制冷機組相接，制冷機組把獲得降溫后的低溫凝結水通過管閥輸向凝汽器內部的噴霧冷卻系統，提供源源不斷的循環冷卻用水，所述循環冷卻用水經噴霧器霧化后形成微細顆粒水珠充滿整個凝汽器容器與汽輪機排出的蒸汽直接接觸并進行凝結放熱，達到冷凝水蒸汽的目的，不凝結氣體經抽真空排氣口被真空泵抽走。

上述所述制冷機組優選為溴化鋰制冷機組，其功能是利用熱能來制冷，把凝結水的一部分降溫后作為工作冷卻用水，同時又把另一部分凝結水作為制冷機組的冷卻水，用來回收制冷所消耗的無用熱量。

附圖說明

圖1 普通水冷火力發電機組凝汽器及其循環冷卻水系統示意圖。1-表面式凝汽器；2-熱井；3-凝結水泵；4-真空泵