[發明專利]一種降低間接空冷機組夏季運行背壓的系統及運行方法

有效

• 申請號: 202111056914.6
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113624027B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 萬超;荊濤;呂凱;李高潮;韓立;鄒洋;賈明曉
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱節能技術有限公司
• 主分類號: F28B1/06
• 分類號: F28B1/06;F28B9/08;F22B33/18;F22D1/00;F22D11/06;F01K27/00;F01D15/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發明公開了一種降低間接空冷機組夏季運行背壓的系統及運行方法，該系統中壓缸排汽為驅動汽源，增設制冷熱泵，利用低品質蒸汽驅動熱泵制取冷能，以低溫水為冷能載體，在空冷塔散熱器空氣入口前設置冷水盤管束，熱泵出口低溫水經循環水升壓進入冷水盤管束，釋放冷能后匯集母管后再回至熱泵，完成水側循環。經空冷塔吸拔力驅動的環境空氣，先經冷水盤管束降溫后，再掠過原空冷散熱器冷凝電站凝汽器出口高溫循環水。本發明的系統以消耗部分中排蒸汽為代價，實現運行背壓和機組能耗的下降，與現有耗水型尖峰冷卻技術相比，本發明以較小的改造投資取得較大的節能效果，且實現全生命周期零水耗。

技術領域

本發明屬于燃煤機組節能降耗技術領域，涉及一種降低間接空冷機組夏季運行背壓的系統及運行方法。

背景技術

電站空冷技術以優異的節水性能，在三北地區得到了快速發展和廣泛應用，目前總裝機超1億千瓦。按照冷卻空氣和電站乏汽的換熱形式，空冷系統可分為直接空冷和間接空冷兩種。直接空冷機組，冷卻空氣經風機驅動掠過空冷凝汽器，冷凝空冷凝汽器管束內部的電站乏汽；間接空冷機組，以循環水為冷卻介質，在自然通風冷卻塔外圍增設散熱器，環境空氣經空冷塔吸拔力驅動，掠過散熱器冷卻電站凝汽器出口至空冷塔的高溫循環水，空冷塔出口的低溫循環水經循環水泵驅動，進入電站凝汽器冷凝汽輪機排汽。

盡管設置了循環冷卻水作為電站乏汽和環境空氣的熱傳遞載體，但間接空冷機組仍以環境空氣為冷卻介質，在夏季高溫時段處于高背壓運行，加之散熱器臟污引起換熱惡化、大風突至、建筑物遮擋、熱風回流卷吸等因素影響，進一步抬升了機組運行背壓，增加能耗。研究表明，運行背壓每增加1kPa，機組發電煤耗升高1.3-1.5g/kWh。

為降低間接空冷機組運行背壓和能耗，相關學者和機構進行了深入研究，提出了幾種解決方案并實現工程應用。方案1：空冷塔散熱器表面噴淋冷水。用泵抽取低溫地下水或者夜間自然冷卻低溫水，通過各支管及噴嘴以霧化形式噴淋在空冷散熱器外表面，達到降低掠過散熱器入口風溫的目的。該方案技術原理簡單，投資較少，缺點在于耗費大量水資源，且易加劇空冷塔散熱器表面臟污程度，反過來削弱降背壓效果。方案2：增設尖峰冷卻系統。增設管束式或板片式換熱器，管/板內通入電站凝汽器出水，外部流經空氣，同時噴淋冷卻水。分流部分凝汽器出水至尖峰冷卻系統，降低原空冷系統熱負荷，達到提升運行真空和降低能耗的目的。但存在水耗大、投資大的缺點，限制了其應用。

發明內容

本發明提供了一種降低間接空冷機組夏季運行背壓的系統及運行方法，以解決現有技術中，間接空冷機組夏季運行背壓和能耗高的問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種降低間接空冷機組夏季運行背壓的系統，包括中壓缸和空冷塔，中壓缸的蒸汽輸出管道分別連接至低壓缸和制冷熱泵；低壓缸的蒸汽輸出管道連接至凝汽器；

凝汽器內設置有第一冷卻水管路和凝結水管路，所述第一冷卻水管路和空冷塔內的第三冷卻水管路連接且形成循環；所述凝結水管路的進口和低壓缸的蒸汽輸出管路連接，凝結水管路的出口連接至凝結水泵；

所述制冷熱泵內設置有疏水管路和第二冷卻管路，所述第二冷卻管路連接至冷水盤管束且形成循環，所述冷水盤管束圍繞空冷塔的周向設置；所述疏水管路的進口和中壓缸蒸汽輸出管道連接，疏水管路的出口和凝結水泵連接。

本發明的進一步改進在于：

優選的，所述第一冷卻管路的出口和第三冷卻管路的進口連接，所述第一冷卻管路的進口和第三冷卻管路的出口連接。

優選的，所述第一冷卻管路的進口和第三冷卻管路的出口通過連接管路連接，所述連接管路上設置有循環水泵。

優選的，所述第三冷卻管路通過環境空氣冷卻。

優選的，所述冷水盤管束的進口通過冷水管道和第二冷卻管路的出口連接，所述冷水盤管束的出口通過熱水母管和第二冷卻管路的進口連接。