[发明专利]可以制取凝结水的闭式水冷却系统

说明书

(一)技术领域：

本发明可以制取凝结水的闭式水冷却系统涉及一种火电站使用的闭式水冷却系统。

(二)背景技术：

现有技术的火电站使用的闭式水即闭式循环的除盐水，用作冷却介质的闭式水其用户包括汽轮发电机氢冷器、汽轮发电机内冷水冷却器、汽机侧各种水泵的密封水冷却器、汽机侧多种水泵电机的水空冷却器、轴承冷却器、小机主油泵轴承冷却器、真空泵工作密封水冷却器、汽轮机猫爪冷却器、高压主汽门冷却器、中压联合汽门冷却器、送风机电机水空冷却器、控制油站冷却器、一次风机电机水空冷却器、润滑及控制油站冷却器、引风机电机水空冷却器、润滑及控制油站冷却器、空气预热器轴承油冷却器、制氢站冷却器、化学取样架冷却器、磨煤机轴承油冷却器、启动炉水循环泵用冷却器等，闭式水是保证火电站主机和辅机安全运行的重要条件。热闭式水携带的热量在闭式水冷却器中由开式循环水带走。

现有技术火电站通常使用的闭式水冷却器是板式换热器，也有少数电站使用管壳式换热器。板式换热器和管壳式换热器均为水水热交换器，即在换热板片两侧、换热管内外侧，工质对壁面的传热方式均为受迫对流放热。

板式换热器是一种结构紧凑的高效换热器，以逆流换热方式工作，通常其冷端端差为5K，如期望以进一步减小冷端端差的方法来降低闭式水温度，改善闭式水的冷却效果，其代价是增加投资、增加板式换热器的板片数，冷端端差从5K降低到3.5K，投资约增加40％。

随世界工业化的进程，淡水资源日益紧张，特别是适合闭式水冷却器直接使用的低钙、镁离子，低氯根、低固形物、低耗氧量的淡水资源更为稀缺，火电站使用海水、城市中水作为开式循环水或者开式循环水补充水使用的案例日益增多，板式换热器的板片和管壳式换热器的传热管的材质越用越好，但闭式水冷却器的平均无故障小时数不升反降。

为了在干旱缺水地区建设大型火电站，现有技术开发了空冷火电机组(包括直接空冷和间接空冷)，空冷火电机组为安全度夏通常设计有一套小型湿式循环水冷却系统，专为闭式水冷却器提供开式循环水，此种设计不仅大幅度增加了基建投资、大幅度增加了空冷火电机组的水耗还未必能解决空冷火电机组夏季闭式水温度过高问题。

(三)发明内容：

所要解决的技术问题：

在高温高湿的气象条件下，当开式循环水温度超过33℃时，闭式水温度将超过38℃，由于闭式水温度是保证火电站主机和辅机安全运行的重要条件，闭式水温度超过38℃可能引起汽轮发电机组限出力。对我国南部的火电站一年之内会有较多时数开式循环水温度超过33℃；对东南亚的火电站开式循环水温度超过33℃可成为常态；对采用直接空冷或者间接空冷的缺水地区的火电机组，一年之内也会有较多时数闭式水温度超过38℃，现有技术的汽轮发电机组只能以限制出力来应对。

当开式循环水温度超过33℃时，用减小冷端端差的方法来降低闭式水温度，不仅代价巨大而且效果有限，冷端端差不可能降到0。

现有技术的闭式水冷却器无论闭式水侧还是开式水侧通常采取低温升、高流量的设计以保证闭式水侧与开式水侧之间有必要的传热温压；为提高板式换热器的传热系数，通常采用高雷诺数、高紊流度的设计，其代价是高压差、高能耗；板式换热器流道的当量直径只有7mm左右，为防止流道堵塞，在开式循环水侧必须配置自清污滤网，又增加了开式循环水升压泵的能耗；大容量的板式闭式水冷却器需要进口，价格昂贵。

在高温干旱缺水地区建设的空冷火电机组为安全度夏通常设计有一套小型湿式循环水冷却系统，专为闭式水冷却器提供开式循环水，此种设计不仅大幅度增加了基建投资、大幅度增加了空冷火电机组的水耗还未必能解决空冷火电机组夏季闭式水温度过高问题。

解决其技术问题采用的技术方案：

本发明的目的是提供一种可以制取凝结水的闭式水冷却系统采取与现有技术完全不同的技术路线解决在高温高湿或者高温干旱的气象条件下，当开式循环水温度超过33℃时，闭式水温度将超过38℃的问题。本发明摒弃用开式循环水去冷却闭水循环水的常规，充分利用汽轮机组已有的真空系统、凝结水系统、辅助抽汽系统、回热系统等系统，采用在高真空条件下水蒸发冷却的方法解决闭式水温度过高限制汽轮发电机组出力和改善主、辅机冷却条件的问题，并可利用热闭式水放出的热量制取凝结水；同时大幅度降低闭式水系统的功耗和投资。