一種凝汽器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以空氣和循環(huán)水為冷卻介質(zhì)的凝汽器，系利用汽輪機(jī)排汽余熱的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]火電廠濕冷機(jī)組冷卻汽輪機(jī)排汽時(shí)需要大量的水資源，造成了水資源的浪費(fèi)，如何降低電廠的耗水量具有重要的意義。同時(shí)，凝汽器中冷卻介質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)，易形成水垢和淤泥等物質(zhì)，影響凝汽器的換熱效率，而常用的膠球清洗方法成本高且膠球回收率低。
[0003]隨著國(guó)家對(duì)淡水資源保護(hù)的愈加重視，電站空冷系統(tǒng)逐漸推廣應(yīng)用，我國(guó)火電布局將向淡水資源匱乏的“三北”地區(qū)集中，這將為電站空冷系統(tǒng)帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。但是空冷機(jī)組的空冷效率受環(huán)境的影響比較大，由于空冷塔在高溫季節(jié)運(yùn)行時(shí)負(fù)荷不足，使夏季的冷卻量不能滿足生產(chǎn)需要，從而限制了空冷機(jī)組的發(fā)展。另一方面，在現(xiàn)有的空冷技術(shù)中，空氣作為冷卻介質(zhì)，被汽輪機(jī)排汽加熱后直接排放到了大氣中，這部分熱空氣的能量并沒(méi)有被有效地利用，而且造成了局部熱污染。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)氣候寒冷、干旱缺水的地區(qū)，設(shè)計(jì)一種空冷-濕冷交替使用的冷卻技術(shù)，從而解決純空冷機(jī)組在夏季不能理想降溫、而濕冷機(jī)組在冬季耗水量巨大的問(wèn)題。同時(shí)，將經(jīng)過(guò)排汽加熱后的空氣根據(jù)溫度高低通往暖風(fēng)器或者空氣預(yù)熱器，進(jìn)一步提高排汽余熱的利用率。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種凝汽器，以空氣和循環(huán)水為冷卻介質(zhì)，空冷和濕冷交替使用，包括汽輪機(jī)1、凝汽器2、附加換熱器3、溫度控制器4、暖風(fēng)器5、空氣預(yù)熱器6、凝結(jié)水箱7、疏水箱8、送風(fēng)機(jī)a9、送風(fēng)機(jī)b24、循環(huán)水泵10、冷卻塔23及抽汽調(diào)節(jié)閥all、調(diào)節(jié)閥bl2、截止閥cl3、調(diào)節(jié)閥dl4、截止閥el5、截止閥Π6、截止閥gl7、截止閥hl8、調(diào)節(jié)閥il9、調(diào)節(jié)閥j20、截止閥k21、截止閥m22、截止閥n25，凝汽器2蒸汽冷卻后出口設(shè)置兩條管路:一條管路經(jīng)過(guò)截止閥k21直接連接到凝結(jié)水箱7，而另一條管路經(jīng)過(guò)截止閥m22通往附加換熱器3后再連接到凝結(jié)水箱7 ;所述汽輪機(jī)I設(shè)置一條抽氣管路，經(jīng)過(guò)抽汽調(diào)節(jié)閥all與暖風(fēng)器5抽氣入口連接，暖風(fēng)器5上抽氣出口連接所述疏水箱8 ;所述凝汽器2冷卻介質(zhì)入口處設(shè)置兩條管路:一條管路通過(guò)調(diào)節(jié)閥dl4與送風(fēng)機(jī)a9相連接，而另一條管路則設(shè)置循環(huán)水泵10和調(diào)節(jié)閥bl2，夏季凝汽器2的冷卻介質(zhì)為循環(huán)水，冬季凝汽器2的冷卻介質(zhì)為環(huán)境空氣。凝汽器2冷卻介質(zhì)出口管路上設(shè)置截止閥cl3和冷卻塔23，冷卻塔出口經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥bl2通往循環(huán)水泵10，循環(huán)水泵10的出口又與凝汽器2的入口相連接；所述送風(fēng)機(jī)b24經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥j20連接到暖風(fēng)器5入口處。所述凝汽器2夏季的冷卻介質(zhì)為循環(huán)水，凝汽器2冬季的冷卻介質(zhì)為環(huán)境空氣，冷卻后的排汽以凝結(jié)水的形式送入所述凝結(jié)水箱7 ;在凝汽器中，冷卻介質(zhì)循環(huán)水或低溫環(huán)境空氣均在管內(nèi)流動(dòng)，而汽輪機(jī)排汽在管外流動(dòng)。
[0007]在夏季，利用循環(huán)水對(duì)排汽進(jìn)行冷卻時(shí)，打開(kāi)所述調(diào)節(jié)閥bl2、截止閥cl3、截止閥k21和截止閥n25，并根據(jù)需求量調(diào)節(jié)相應(yīng)流量，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥dl4、截止閥el5、截止閥f 16等其余閥門(mén)，循環(huán)水經(jīng)過(guò)所述循環(huán)水泵10進(jìn)入凝汽器2，與普通濕冷機(jī)組的運(yùn)行方式相同，被加熱后的循環(huán)水經(jīng)過(guò)冷卻塔23降溫后回到凝汽器2，完成循環(huán)。此時(shí)，空冷時(shí)的附加換熱器3及附屬管道均不工作。
[0008]在冬季，不用循環(huán)水冷卻汽輪機(jī)排汽，而利用低溫的環(huán)境空氣對(duì)排汽進(jìn)行冷卻，即凝汽器2的冷卻介質(zhì)采用冷空氣，由于空氣的比熱比循環(huán)水低，冷空氣的冷卻能力顯然不足，需要加入空冷時(shí)的附加換熱器3，附加換熱器3的換熱量根據(jù)排汽參數(shù)等確定。此時(shí)，關(guān)閉所述調(diào)節(jié)閥bl2、截止閥cl3、截止閥k21和截止閥n25，打開(kāi)調(diào)節(jié)閥dl4、截止閥el5、截止閥Π6等其余閥門(mén)，并根據(jù)需求調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度。環(huán)境空氣經(jīng)過(guò)所述凝汽器2和所述附加換熱器3中排汽加熱后，根據(jù)空氣被加熱后的溫度確定送入所述空氣預(yù)熱器6或暖風(fēng)器5。在經(jīng)過(guò)凝汽器2的熱空氣和附加換熱器3的熱空氣混合后的管道上安裝溫度控制器4，且管道上設(shè)有截止閥Π6。溫度控制器4后設(shè)有三條管路:一條管路經(jīng)過(guò)截止閥gl7通往暖風(fēng)器5，繼而通往空氣預(yù)熱器6，一條管路經(jīng)過(guò)截止閥hl8直接通往空氣預(yù)熱器6，還有一條通道經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥il9通往環(huán)境。通過(guò)所述溫度控制器4檢測(cè)經(jīng)過(guò)凝汽器2和附加換熱器3加熱后混合后的熱空氣的溫度:若溫度控制器4檢測(cè)的熱空氣溫度達(dá)到防止空氣預(yù)熱器6低溫腐蝕的溫度，則打開(kāi)截止閥hl8并關(guān)閉截止閥gl7，直接將熱空氣送入空氣預(yù)熱器6 ;若溫度控制器4檢測(cè)的熱空氣溫度尚未達(dá)到空氣預(yù)熱器6避免低溫腐蝕所需要的溫度，則關(guān)閉截止閥hl8并打開(kāi)截止閥gl7，將熱空氣送入暖風(fēng)器5進(jìn)一步加熱，然后送入空氣預(yù)熱器6 ;從而凝汽器2和附加換熱器3全部或部分取代了暖風(fēng)器5加熱空氣的作用，即降低了暖風(fēng)器的換熱量，減少暖風(fēng)器的受熱面，不僅降低了設(shè)備投資，也降低了暖風(fēng)器的阻力，經(jīng)濟(jì)效益明顯。其次，所述截止閥gl7、截止閥hl8、調(diào)節(jié)閥il9和調(diào)節(jié)閥j20調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣預(yù)熱器6的空氣量，若被凝汽器2和附加換熱器3加熱后的熱空氣量低于空氣預(yù)熱器6的需求量，則打開(kāi)調(diào)節(jié)閥j20，將一部分環(huán)境空氣通往暖風(fēng)器5加熱后送到空氣預(yù)熱器6 ;若加熱后的熱空氣量足夠大，則可以關(guān)閉調(diào)節(jié)閥j20，同時(shí)打開(kāi)調(diào)節(jié)閥il9將超過(guò)空氣預(yù)熱器6需求的熱空氣排空。
[0009]因?yàn)樗涂諝獾谋葻岵煌?，故在所述凝汽?的基礎(chǔ)上通過(guò)截止閥m22串聯(lián)所述附加換熱器3，凝汽器2的入口管路上設(shè)置一條管路，管路上設(shè)置截止閥el5，連接到附加換熱器3。所述附加換熱器3選用普通換熱器以降低成本，同時(shí)確保排汽正常冷卻。
[0010]所述送風(fēng)機(jī)a9空氣出口設(shè)置兩條管路:一條管路上設(shè)置調(diào)節(jié)閥dl4，連接到凝汽器2 ;而另一條管路上設(shè)置截止閥n25，通往空氣預(yù)熱器6。冬季打開(kāi)調(diào)節(jié)閥dl4，關(guān)閉截止閥π25，使低溫環(huán)境空氣作為冷卻介質(zhì)進(jìn)入到凝汽器2 ;夏季打開(kāi)截止閥n25，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥dl4，使空氣直接進(jìn)入空氣預(yù)熱器6加熱后送入鍋爐。所述送風(fēng)機(jī)b24為小容量風(fēng)機(jī)，用于在冬季被凝汽器2和附加換熱器3加熱的空氣量不足時(shí)補(bǔ)充低溫環(huán)境空氣。
[0011]所述暖風(fēng)器5的蒸汽進(jìn)口與汽輪機(jī)I的抽汽口連接管路上設(shè)有抽汽調(diào)節(jié)閥all。
[0012]所述凝汽器中蒸汽冷卻后出口設(shè)置兩條管路:一條管路上設(shè)置截止閥k21 ;而另一條管路上設(shè)置截止閥m22和附加換熱器3。夏季打開(kāi)截止閥k21，關(guān)閉截止閥m22，排汽被凝汽器2冷卻后直接流向凝結(jié)水箱7 ;冬季關(guān)閉截止閥k21，打開(kāi)截止閥m22，排汽經(jīng)凝汽器2冷卻后需通往附加換熱器3進(jìn)一步冷卻后通往凝結(jié)水箱7。
[0013]所述經(jīng)過(guò)凝汽器2的熱空氣和附加換熱器3的熱空氣混合后的管道安裝溫度控制器4，且所述管道上設(shè)有截止閥Π6。
[0014]所述凝汽器2冷卻介質(zhì)出口的水循環(huán)回路上設(shè)有截止閥cl3。
[0015]所述溫度控制器4與空氣預(yù)熱器6空氣進(jìn)口的連接管路上設(shè)有截止閥hl8。
[0016]所述溫度控制器4與暖風(fēng)器5空氣進(jìn)口的連接管路上設(shè)有截止閥gl7。
[0017]所述溫度控制器4熱空氣出口處設(shè)置一條管路，所述管路設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥il9，當(dāng)經(jīng)過(guò)溫度控制器4的空氣量大于空氣預(yù)熱器6需要的空氣量時(shí)，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)所述閥門(mén)Π9的開(kāi)度，通過(guò)此管路將多余的熱空氣排空。
[0018]所述附加換熱器3的空氣入口設(shè)有截止閥el5。
[0019]所述暖風(fēng)器5的空氣入口設(shè)有調(diào)節(jié)閥j20。
[0020]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]1、本實(shí)用新型提供的一種凝汽器，凝汽器2冷卻介質(zhì)入口設(shè)置兩條管路，在兩條管路上分別設(shè)置調(diào)節(jié)閥bl2和調(diào)節(jié)閥dl4，夏季打開(kāi)閥門(mén)bl2使用循環(huán)水冷卻，冬季打開(kāi)dl4使用環(huán)境空氣冷卻。這種空冷-濕冷交替使用的冷卻方式不僅降低了電廠耗水量，也解決了空冷機(jī)組受溫度制約影響大的缺點(diǎn)。
[0022]2、本實(shí)用新型提供的一種凝汽器，汽輪機(jī)I將排汽排入凝汽器2，冬季時(shí)使用低溫空氣作為冷卻介質(zhì)吸收排汽的余熱。為防止空氣預(yù)熱器6的低溫腐蝕，若經(jīng)凝汽器2和附加換熱器3加熱后的熱空氣溫度達(dá)到空氣預(yù)熱器6所需的溫度，則可以直接將熱空氣通過(guò)截止閥hl8送入空氣預(yù)熱器6，從而凝汽器2和附加換熱器3完全取代了暖風(fēng)器5加熱空氣的作用；若加熱后的熱空氣溫度尚未達(dá)到空氣預(yù)熱器6所需的溫度，則將熱空氣通過(guò)截止閥gl7送入暖風(fēng)器5進(jìn)一步加熱，再送入空氣預(yù)熱器6，但暖風(fēng)器5的熱負(fù)荷較單純濕冷機(jī)組暖風(fēng)器的熱負(fù)荷低，從而部分取代了暖風(fēng)器5加熱空氣的作用，在保證了相同發(fā)電量的同時(shí)，降低了發(fā)電廠的發(fā)電煤耗，提高了發(fā)電廠的全廠效率。
[0023]3、本實(shí)用新型提供的一種凝汽器，冬季使用空氣作為冷卻介質(zhì)，可以適當(dāng)提高送風(fēng)機(jī)的壓頭以提高空氣流動(dòng)的速度，對(duì)凝汽器2管中積存的水垢、淤泥等物質(zhì)有一定的吹掃作用，減輕甚至替代了膠球清洗，降低了清洗成本；另一方面，可以加強(qiáng)凝汽器2和附加換熱器3的換熱效果，提高了凝汽器的換熱效率，同時(shí)使附加換熱器3的結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0024]4、因?yàn)樗涂諝獾谋葻岵煌?，本?shí)用新型在所述凝汽器2的基礎(chǔ)上需串聯(lián)所述附加換熱器3，所述附加換熱器3可以選用普通換熱器以降低成本，而且確保排汽正常冷卻。
[0025]5、由于冬季的空氣經(jīng)過(guò)排汽加熱，可以減輕暖風(fēng)器的負(fù)擔(dān)，可以降低暖風(fēng)器的換熱量，減少暖風(fēng)器的受熱面，不僅降低了設(shè)備投資，也可以降低機(jī)組運(yùn)行的廠用電。在夏季，進(jìn)入空氣預(yù)熱器的空氣可以不通過(guò)暖風(fēng)器，而通過(guò)由截止閥n25控制的管路直接進(jìn)入空氣預(yù)熱器，大幅度降低夏季的風(fēng)道阻力，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。
[0026]6、送風(fēng)機(jī)b24只在冬季被凝汽器2和附加換熱器3加熱的空氣量不足時(shí)工作，以補(bǔ)充低溫環(huán)境空氣，送風(fēng)量較小，可以選擇較小流量的風(fēng)機(jī)，降低了設(shè)備的投入成本。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)濕冷機(jī)組的系統(tǒng)示意圖。
[0028]圖2為本實(shí)用新型一種凝汽器的系統(tǒng)示意圖。
[0029]圖中，1-汽輪機(jī)；2_凝汽器；3_附加換熱器；4_溫度控制器；5_暖風(fēng)器；6_空氣