本發明涉及冷卻裝置領域,特別涉及一種汽輪發電機組聯合冷卻系統。
背景技術:
通常情況下,用于汽輪機排汽冷卻的方式有濕冷和空冷兩種,在缺水地區,為了節約水資源,通常采用空氣冷卻方式。由于間接空冷系統中的冷卻水溫度較濕冷系統中的冷卻水溫度高,導致空冷汽輪機的排氣背壓遠高于濕冷汽輪機,降低了空冷汽輪發電機組的熱效率。
技術實現要素:
本發明提供了一種汽輪發電機組聯合冷卻系統,其目的是為了降低冷卻水的溫度,提高機組發電熱效率,增加發電量。
為了達到上述目的,本發明的實施例提供了一種汽輪發電機組聯合冷卻系統,包括:表面式凝汽器、循環水泵組、空氣冷卻塔、空氣冷卻散熱器和地源冷卻管網,汽輪機,凝結水泵;其中,
所述表面式凝汽器的一端與汽輪機相連接,所述表面式凝汽器的另一端與凝結水泵相連接,所述表面式凝汽器內設置有冷凝管;
循環水泵組,所述循環水泵組的進水口與所述冷凝管的出水口通過循環冷卻水管相連接;
空氣冷卻塔,所述空氣冷卻塔內設置有空氣冷卻散熱器,所述空氣冷卻塔的進水口與所述循環水泵組的出水口通過循環冷卻水管相連接;
地源冷卻管網,所述地源冷卻管網的進水口與所述空氣冷卻塔的出水口通過循環冷卻水管相連接,所述地源冷卻管網的出水口與所述表面式凝汽器的進水口通過循環冷卻水管相連接。
其中,所述空氣冷卻塔內的空氣冷卻散熱器有多個,均勻垂直布置在所述 空氣冷卻塔內,所述空氣冷卻散熱器之間通過循環冷卻水管相連接。
其中,所述空氣冷卻散熱器與所述空氣冷卻塔的進水口和出水口通過循環冷卻水管相連接。
其中,所述空氣冷卻塔為機械通風空冷塔或自然通風空冷塔。
其中,所述地源冷卻管網為具有防腐特性的管道。
其中,所述汽輪機將乏汽送入到所述表面式凝汽器內,所述乏汽與所述表面式凝汽器內的冷凝管進行換熱,在所述表面式凝汽器內凝結成水,通過所述凝結水泵排出所述表面式凝汽器。
其中,所述循環冷卻水管中的冷卻水通過循環水泵組進入所述空氣冷卻塔與空氣進行換熱。
其中,所述循環冷卻水管中的冷卻水進入所述地源冷卻管網進行換熱。
其中,所述汽輪發電機組聯合冷卻系統還包括一旁路水管,所述旁路水管與所述地源冷卻管網并聯,設置在所述空氣冷卻散熱器和所述表面式凝汽器之間,且所述旁路水管上設置有第一開關閥門。
其中,所述地源冷卻管網與所述空氣冷卻散熱器之間的循環冷卻水管上設置有第二開關閥門,所述地源冷卻管網與所述表面式凝汽器之間的循環冷卻水管上設置有第三開關閥門;
當冷卻水需要進入所述地源冷卻管網內進行換熱時,所述第一開關閥門關閉,所述第二開關閥門和所述第三開關閥門開啟,所述地源冷卻管網與所述空氣冷卻散熱器和所述表面式凝汽器形成回路;
當冷卻水不需要進入所述地源冷卻管網內進行換熱時,所述第一開關閥門開啟,所述第二開關閥門和所述第三開關閥門關閉,所述旁路水管與所述空氣冷卻散熱器和所述表面式凝汽器形成回路。
本發明的上述方案的有益效果如下:
本發明所提供的汽輪發電機組聯合冷卻系統采用間接空冷和地源冷卻聯合冷卻的方法在環境溫度較高的條件下,借助深層土壤溫度較低的特點,降低冷卻水的溫度,降低汽輪機背壓,提高機組發電熱效率,增加發電量。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
【附圖標記說明】
1-表面式凝汽器;2-循環水泵組;3-空氣冷卻塔;4-空氣冷卻散熱器;5-循環冷卻水管;6-地源冷卻管網;7-汽輪機;8-旁路水管;9-凝結水泵;10-第一開關閥門;11-第二開關閥門;12-第三開關閥門。
具體實施方式
為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
本發明針對現有的冷卻水的溫度過高導致發電機組效率過低的問題,提供了一種汽輪發電機組聯合冷卻系統。
如圖1所示,本發明的實施例提供了一種汽輪發電機組聯合冷卻系統,包括:表面式凝汽器1、循環水泵組2、空氣冷卻塔3、空氣冷卻散熱器4和地源冷卻管網6,汽輪機7,凝結水泵9;其中,所述表面式凝汽器1的一端與汽輪機7相連接,所述表面式凝汽器1的另一端與凝結水泵9相連接,所述表面式凝汽器1內設置有冷凝管;循環水泵組2,所述循環水泵組2的進水口與所述冷凝管的出水口通過循環冷卻水管5相連接;空氣冷卻塔3,所述空氣冷卻塔3內設置有空氣冷卻散熱器4,所述空氣冷卻塔3的進水口與所述循環水泵組2的出水口通過循環冷卻水管5相連接;地源冷卻管網6,所述地源冷卻管網6的進水口與所述空氣冷卻塔3的出水口通過循環冷卻水管5相連接,所述地源冷卻管網6的出水口與所述表面式凝汽器1的進水口通過循環冷卻水管5相連接。
本發明的上述實施例所述的汽輪發電機組聯合冷卻系統采用間接空冷和地源冷卻聯合冷卻的方法在環境溫度較高的條件下,借助深層土壤溫度較低的特點,降低冷卻水的溫度,降低汽輪機7背壓,提高機組發電熱效率,增加發電量。
其中,所述空氣冷卻塔3內的空氣冷卻散熱器4有多個,均勻垂直布置在所述空氣冷卻塔3內,所述空氣冷卻散熱器4之間通過循環冷卻水管5相連接。
其中,所述空氣冷卻散熱器4與所述空氣冷卻塔3的進水口和出水口通過 循環冷卻水管5相連接。
其中,所述空氣冷卻塔3為機械通風空冷塔或自然通風空冷塔。
本發明的上述實施例所述的空氣冷卻塔3為機械通風空冷塔或自然通風空冷塔,所述空氣冷卻塔3中均勻垂直地布置有多個空氣冷卻散熱器4,利用所述多個空氣冷卻散熱器4,可以使所述循環冷卻水管5中的冷卻水充分的與空氣換熱,以達到降低冷卻水的溫度的作用,從而降低汽輪機7背壓,提高機組發電熱效率,增加發電量。
其中,所述地源冷卻管網6為具有防腐特性的管道。
本發明的上述實施例所述的地源冷卻管網6是為了讓所述循環冷卻水管5中的冷卻水與土壤進行換熱,所以所述地源冷卻管網6布置在凍土層以下的土壤內,因此需要采用具有防腐特性的管道。
其中,所述汽輪機7將乏汽送入到所述表面式凝汽器1內,所述乏汽與所述表面式凝汽器1內的冷凝管進行換熱,在所述表面式凝汽器1內凝結成水,通過所述凝結水泵9排出所述表面式凝汽器1。
其中,所述循環冷卻水管5中的冷卻水通過循環水泵組2進入所述空氣冷卻塔3與空氣進行換熱。
其中,所述循環冷卻水管5中的冷卻水進入所述地源冷卻管網6進行換熱。
本發明的上述實施例所述汽輪發電機組聯合冷卻系統的冷卻過程為:首先,冷卻水在表面式凝汽器1內的冷凝管內,與汽輪機7排出的乏汽進行第一次換熱,將乏汽冷凝為凝結水后送回到機組熱力系統進行循環;升溫后的冷卻水通過循環水泵升壓后進入空氣冷卻塔3內的空氣冷卻散熱器4與環境空氣進行第二次換熱;降溫后的冷卻水進入地源冷卻管網6中進行第三次換熱,使冷卻水的溫度得到進一步降低,從而降低了汽輪機7的背壓,提高了汽輪發電機組的熱效率。
其中,所述汽輪發電機組聯合冷卻系統還包括一旁路水管8,所述旁路水管8與所述地源冷卻管網6并聯,設置在所述空氣冷卻散熱器4和所述表面式凝汽器1之間,且所述旁路水管8上設置有第一開關閥門10。
其中,所述地源冷卻管網6與所述空氣冷卻散熱器4之間的循環冷卻水管5上設置有第二開關閥門11,所述地源冷卻管網6與所述表面式凝汽器1之間 的循環冷卻水管5上設置有第三開關閥門12;當冷卻水需要進入所述地源冷卻管網6內進行換熱時,所述第一開關閥門10關閉,所述第二開關閥門11和所述第三開關閥門12開啟,所述地源冷卻管網6與所述空氣冷卻散熱器4和所述表面式凝汽器1形成回路;當冷卻水不需要進入所述地源冷卻管網6內進行換熱時,所述第一開關閥門10開啟,所述第二開關閥門11和所述第三開關閥門12關閉,所述旁路水管8與所述空氣冷卻散熱器4和所述表面式凝汽器1形成回路。
本發明的上述實施例所述的汽輪發電機組聯合冷卻系統還包括一旁路水管8,所述旁路水管8與所述地源冷卻管網6并聯,可根據季節變化,選擇切換地源冷卻管網6;在不同季節氣溫變化時,為使冷卻水的溫度滿足機組的運行要求,設置旁路水管8,通過所述第一開關閥門10,所述第二開關閥門11和所述第三開關閥門12的控制可以切除地源冷卻管網6運行。
本發明所提供的汽輪發電機組聯合冷卻系統采用間接空冷和地源冷卻聯合冷卻的方法在環境溫度較高的條件下,借助深層土壤溫度較低的特點,降低冷卻水的溫度,相比常規的間接空冷系統,冷卻水的溫度可降低10℃-12℃,汽輪機7的額定背壓可降低4~5kPa,汽輪發電機組的熱效率可提高2%左右。
以上所述是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明所述原理的前提下,還可以作出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。