[发明专利]一种用于电厂汽轮机乏汽冷凝系统的方法及专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及电厂汽轮发电机组乏汽冷凝系统领域，具体说是一种用于电厂汽轮机乏汽冷凝系统的方法及专用装置。

背景技术

热力发电厂汽轮发电机组乏汽冷凝系统通常有两种，一种是水冷凝汽系统，另一种是空冷凝汽系统。

在水冷凝汽系统中，常用的水冷凝汽设备是通过循环水在凝汽器中对乏汽进行冷却，循环水在冷却塔内与空气直接接触进行换热，对于自然通风冷却系统水损失约3％，对于机械通风冷却系统水损失约1％。此种汽轮机乏汽冷却方式给发电厂带来相当数量的水耗，一般每凝结1t蒸汽需要约50～80t的冷却水。因此，采用水冷凝汽方式的热力发电厂也属于工业企业中的用水大户。

在空冷凝汽系统中，汽轮机乏汽直接送至气-汽换热器进行冷却，通过风机对换热器强制通风，乏汽在换热器内冷凝后进入厂内凝结水系统。此种汽轮机乏汽冷却方式在一定程度上节约了冷却水耗量，但其使得机组背压提高，增加了汽轮发电机组的冷源损失，降低厂综合热效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于电厂汽轮机乏汽冷凝系统的方法及专用装置，目的是降低热力发电厂水耗并提高厂综合热效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于电厂汽轮机乏汽冷凝系统的方法，在汽轮机排汽出口设置有机工质乏汽冷凝器，还设置有机工质空冷换热器，利用有机工质冷却汽轮机乏汽，吸收乏汽余热后的有机工质进入工业透平机驱动冷却风机装置，冷却风机装置提供的冷却风送入有机工质空冷换热器，对做功后的有机工质进行冷却。

所述的用于电厂汽轮机乏汽冷凝系统的方法，有机工质乏汽冷凝器的冷却介质为低沸点有机工质，被冷却介质为汽轮机乏汽；汽轮机乏汽被冷却之后进入凝 结水系统，有机工质吸收乏汽余热后，产生具有压力的有机工质蒸汽进入工业透平机进行做功。

所述的用于电厂汽轮机乏汽冷凝系统的方法，利用低沸点有机工质冷却汽轮机排出的汽轮机乏汽，同时产生具有压力的有机工质蒸汽，进入驱动冷却风机装置用的工业透平机；做功之后的有机工质汽-液混合物进入有机工质空冷换热器，通过冷却风机装置送入的冷却风，有机工质被冷却至液态，送入有机工质储存箱，循环使用。

所述的用于电厂汽轮机乏汽冷凝系统的方法，有机工质空冷换热器通过冷却风机装置强制通风，冷却风机装置驱动采用汽电混合方式，即以有机工质蒸汽驱动工业透平机为主，并辅以电动机驱动，保证空冷换热器的冷却风压与风量；冷却风机装置提供的冷却风，用于冷却做功后的有机工质，并进行回收，循环使用。

一种用于电厂汽轮机乏汽冷凝系统的专用装置，该装置包括：汽轮机、发电机、有机工质乏汽冷凝器、冷却风机装置、有机工质空冷换热器、有机工质储存箱、有机工质加压泵，具体结构如下：

所述汽轮机与发电机连接，汽轮机的排汽出口设置有机工质乏汽冷凝器，有机工质乏汽冷凝器的乏汽凝结水出口与厂内凝结水系统相接，有机工质乏汽冷凝器与冷却风机装置相接，有机工质乏汽冷凝器通过有机工质出口与冷却风机装置的工业透平机有机工质进口相接，有机工质在有机工质乏汽冷凝器内吸热后，进入冷却风机装置配套的工业透平机；

所述有机工质空冷换热器与有机工质储存箱相连接，有机工质空冷换热器通过有机工质出口接入有机工质储存箱的有机工质进口，有机工质储存箱通过有机工质加压泵与有机工质乏汽冷凝器相连接，有机工质储存箱通过有机工质出口通过管路与有机工质乏汽冷凝器连接，所述管路上设置有机工质加压泵，有机工质通过有机工质加压泵送至有机工质乏汽冷凝器，使得有机工质循环使用。

所述冷却风机装置由风机、工业透平机和电动机组成，工业透平机的输入端与电动机连接，工业透平机的输出端与风机连接，冷却风机装置通过风机的冷却风出口与有机工质空冷换热器连接，冷却风机装置用于为有机工质空冷换热器提供冷却用风，冷却风机装置的主要动力由低沸点有机工质蒸汽驱动工业透平机提供，电动机进行辅助驱动；冷却风机装置通过工业透平机的有机工质出口与有机工质空冷换热器连接，有机工质汽-液混合物进入有机工质空冷换热器。

本发明的优点及有益效果是：

1、本发明乏汽冷却系统不消耗循环水，节约热力发电厂水耗。

2、本发明回收汽轮机乏汽热能，降低汽轮发电机组冷源损失。

3、本发明回收的乏汽余热热能直接利用工业透平机带动冷却风机装置，减少能源利用阶段，提高余热利用效率。

4、本发明冷却风机装置电动机仅为辅助驱动电机，节约电能，适用于富煤缺水地区采用抽汽凝汽式(或凝汽式)汽轮发电机组的热力发电厂。

附图说明