[發明專利]一種提升直接空冷機組夏季運行真空的系統及運行方法

有效

• 申請號: 202111058208.5
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113624028B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 萬超;荊濤;呂凱;李高潮;鄒洋;韓立;賈明曉;王明勇
• 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

本發明公開了一種提升直接空冷機組夏季運行真空的系統及運行方法，該系統的主體設備包括中壓缸、制冷熱泵、空冷散熱器、冷水盤管束和空冷風機，該系統設置蒸汽驅動熱泵制冷裝置，抽取中壓缸排汽作為驅動蒸汽，制取冷水，在空冷風機出口、空冷凝汽器空氣入口前設置冷水盤管束，經循環泵加壓流經增設在空冷風機出口、空冷凝汽器冷風入口前的管束，將冷量傳遞給冷卻空氣后，返回至制冷熱泵。與現有空冷散熱器增容、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，本發明以消耗部分中排蒸汽為代價，實現運行真空提升和機組能耗的下降。

技術領域

本發明屬于節能降耗技術領域，具體涉及一種提升直接空冷機組夏季運行真空的系統及運行方法。

背景技術

電站空冷技術以優異的節水性能，在我國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。

直接空冷機組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、大風及熱風循環等因素影響，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。

為降低直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：空冷凝汽器增容。在現有空冷系統配置的基礎上，通過增加空冷凝汽器面積提高冷卻能力。冷卻能力提升幅度與空冷凝汽器面積增加幅度成正比，但土建及設備投資相應同步增加。方案2：增設尖峰冷卻系統。增設管束式或板片式換熱器，管/板內通入乏汽，外部流經空氣，同時噴淋冷卻水。分流部分汽輪機排汽至尖峰冷卻系統，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。但存在水耗大的缺點，限制了其應用。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種提升直接空冷機組夏季運行真空的系統及運行方法，以解決現有技術中設備改造存在的投資及占地大，或水耗大的缺陷。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種提升直接空冷機組夏季運行真空的系統，包括：中壓缸，中壓缸的蒸汽輸出管路分為兩個支路，一路連接至低壓缸，另一路為動力蒸汽管道，所述動力蒸汽管道連接至制冷熱泵；

所述低壓缸的排汽管路為排汽母管，所述排汽母管連接至空冷散熱器，空冷散熱器的凝結水母管連接至凝結水泵；所述空冷散熱器前設置有若干個空冷風機，所述空冷散熱器和空冷風機之間設置有冷水盤管束；

所述制冷熱泵內設置有疏水管路和冷卻水管路；冷卻水管路和冷水盤管束連接，冷卻水在二者之間循環；疏水管路的進口和動力蒸汽管道連接，疏水管路的出口和疏水母管連接，所述疏水母管和凝結水泵連接。

本發明的進一步改進在于：

優選的，所述冷水盤管束由若干個冷水支管并聯組成，所述冷水支管的進口均通過冷水管道和冷卻水管路的出口連接，所述冷水支管的出口均通過熱水母管和冷卻水管路的進口連接。

優選的，所述冷水管道上設置有循環泵。

優選的，所述冷水支管豎向設置。

優選的，所述若干個空冷風機并列設置在冷水盤管束前。

優選的，所述凝結水泵的出水端連接至鍋爐的省煤器。

優選的，順著水流的方向，所述凝結水泵至鍋爐的排水管路上依次設置有低壓加熱器組、給水泵組和高壓加熱器組