[發(fā)明專利]一種空冷機(jī)組余熱儲(chǔ)能調(diào)節(jié)背壓系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111779553A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張振華;楊國強(qiáng);杜未;周雅君;劉巖;梁文龍;高世杰;張浩峰;吳韜;胥佳瑞;青可兒;張飛飛;孔令國;李軍錄;王占強(qiáng);張艷杰;尚志強(qiáng);馬騁;趙博東;梁永;付俊杰;白公寶;常征;徐曉東;劉濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司火力發(fā)電技術(shù)研究院
• 主分類號: F01K17/06
• 分類號: F01K17/06;F01K19/10;F01D25/12
• 代理公司: 北京中南長風(fēng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 馬龍

本發(fā)明涉及一種空冷機(jī)組余熱儲(chǔ)能調(diào)節(jié)背壓系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括汽輪機(jī)、空冷島、換熱器及儲(chǔ)熱罐；所述汽輪機(jī)排汽口通過蒸汽管路與所述空冷島進(jìn)汽口相連通；所述汽輪機(jī)排汽口通過蒸汽管路與所述換熱器進(jìn)汽口相連通；所述空冷島進(jìn)汽入口與所述換熱器進(jìn)汽入口通過蒸汽管路相連通；所述換熱器進(jìn)出口通過水管路與所述儲(chǔ)熱罐的進(jìn)出口相連通。本發(fā)明可在直接空冷機(jī)組環(huán)境氣溫較低時(shí)段，通過儲(chǔ)熱罐系統(tǒng)儲(chǔ)存一定排汽熱量即低溫冷量，可以在較冷季節(jié)避免機(jī)組處于極限背壓以下狀態(tài)運(yùn)行，確保機(jī)組末葉安全和機(jī)組防凍安全。同時(shí)，在環(huán)境氣溫較高時(shí)段，通過儲(chǔ)熱罐系統(tǒng)將冷量用于冷卻機(jī)組高溫排汽，以降低機(jī)組背壓，實(shí)現(xiàn)高溫時(shí)段的節(jié)能運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于火力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空冷機(jī)組余熱儲(chǔ)能調(diào)節(jié)背壓系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

大型空冷機(jī)組作為一種節(jié)水發(fā)電方式，已經(jīng)被廣泛采用，對于節(jié)水發(fā)電做出了重要貢獻(xiàn)，發(fā)揮了重要的社會(huì)效益。

相比濕冷機(jī)組，直接空冷機(jī)組由于采用空氣冷卻方式，可以節(jié)約發(fā)電耗水80％，對于缺水地區(qū)而言，具有重要的使用價(jià)值。

但是直接空冷機(jī)組采用空氣冷卻排汽后，受制于空冷島的換熱效率和環(huán)境溫度，往往設(shè)計(jì)背壓較濕冷機(jī)組高很多，而且夏季以及一天的白天高溫時(shí)段，機(jī)組背壓較高，影響機(jī)組發(fā)電經(jīng)濟(jì)性，甚至影響機(jī)組運(yùn)行安全和帶滿負(fù)荷。

因此，對于空冷機(jī)組尤其是直接空冷方式，有必要研究針對高溫時(shí)段如何降低背壓的措施，一確保機(jī)組安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種空冷機(jī)組余熱儲(chǔ)能調(diào)節(jié)背壓系統(tǒng)及方法，通過儲(chǔ)熱罐及其系統(tǒng)，可以在環(huán)境氣溫較低時(shí)段，將機(jī)組排汽的冷量儲(chǔ)存于儲(chǔ)熱罐中，而在環(huán)境氣溫較高時(shí)段，用以冷卻機(jī)組排汽，實(shí)現(xiàn)機(jī)組在低溫時(shí)段的安全背壓運(yùn)行和在高溫時(shí)段的經(jīng)濟(jì)背壓運(yùn)行，提高機(jī)組全年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益，確保機(jī)組安全節(jié)能長期運(yùn)行。

本發(fā)明提供了一種空冷機(jī)組余熱儲(chǔ)能調(diào)節(jié)背壓系統(tǒng)，包括汽輪機(jī)、空冷島、換熱器及儲(chǔ)熱罐；所述汽輪機(jī)排汽口通過蒸汽管路與所述空冷島進(jìn)汽口相連通；所述汽輪機(jī)排汽口通過蒸汽管路與所述換熱器進(jìn)汽口相連通；所述空冷島進(jìn)汽入口與所述換熱器進(jìn)汽入口通過蒸汽管路相連通；所述換熱器進(jìn)出口通過水管路與所述儲(chǔ)熱罐的進(jìn)出口相連通。

本發(fā)明還提供了上述空冷機(jī)組余熱儲(chǔ)能調(diào)節(jié)背壓系統(tǒng)的運(yùn)行方法，包括：

夜間環(huán)境氣溫較低時(shí)段，所述汽輪機(jī)較低溫度的部分排汽進(jìn)入換熱器，通過表面換熱循環(huán)的水介質(zhì)將冷量存儲(chǔ)在所述儲(chǔ)熱罐中，用以調(diào)節(jié)提高背壓，防止機(jī)組超過極限背壓；

白天環(huán)境氣溫較高時(shí)段，所述汽輪機(jī)較高溫度的部分排汽進(jìn)入所述換熱器，通過表面換熱循環(huán)的水介質(zhì)將夜間低溫時(shí)段所述儲(chǔ)熱罐中儲(chǔ)存的冷量，用于冷卻高溫排汽，以調(diào)節(jié)降低背壓。

借由上述方案，通過空冷機(jī)組余熱儲(chǔ)能調(diào)節(jié)背壓系統(tǒng)及方法，可在直接空冷機(jī)組環(huán)境氣溫較低時(shí)段，通過儲(chǔ)熱罐系統(tǒng)儲(chǔ)存一定排汽熱量即低溫冷量，可以在較冷季節(jié)避免機(jī)組處于極限背壓以下狀態(tài)運(yùn)行，確保機(jī)組末葉安全和機(jī)組防凍安全。同時(shí)，在環(huán)境氣溫較高時(shí)段，通過儲(chǔ)熱罐系統(tǒng)將冷量用于冷卻機(jī)組高溫排汽，以降低機(jī)組背壓，實(shí)現(xiàn)高溫時(shí)段的節(jié)能運(yùn)行。對于典型600MW直接空冷機(jī)組，采用上述系統(tǒng)及方法和一定容量儲(chǔ)熱罐系統(tǒng)配置，可以在夏季環(huán)境高溫時(shí)段降低機(jī)組背壓5kPa，實(shí)現(xiàn)煤耗降低約5g/kWh。同時(shí)可確保機(jī)組在冬季環(huán)境溫度低時(shí)段運(yùn)行在極限背壓以上減少凍害。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是本發(fā)明空冷機(jī)組余熱儲(chǔ)能調(diào)節(jié)背壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號：

1-汽輪機(jī)；2-空冷島；3-換熱器；4-儲(chǔ)熱罐。

具體實(shí)施方式