火電廠驅動汽輪機乏汽冷卻系統及火電機組技術方案

本實用新型專利技術公開一種火電廠驅動汽輪機乏汽冷卻系統及火電機組。該驅動汽輪機乏汽冷卻系統包括驅動汽輪機、空氣預熱器、以及風機。其中，乏汽冷卻系統還包括空氣冷卻器，空氣冷卻器通過來自風機的進風冷卻驅動汽輪機的乏汽；且空氣冷卻器的乏汽入口與驅動汽輪機的乏汽出口連接，空氣冷卻器的進風口與風機連接，空氣冷卻器的出風口與空氣預熱器的進風口連接。本實用新型專利技術的驅動汽輪機乏汽冷卻系統及火電機組有效地利用了驅動汽輪機的乏汽能量，提高了火電廠的效率，同時降低煤耗，減少污染物的排放量。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及火力發電領域，具體涉及火力發電中驅動汽輪機的乏汽冷卻系統。
技術介紹
隨著國民經濟的發展，社會對電力的需求正在不斷的提高。對于正在進行工業化和經濟快速發展的新興發展中國家，如中國，電力的消耗量和發電廠的裝機容量正在迅速的增加。對中國而言，由于受其一次能源的儲存品種和儲存量的限制，近幾十年來發電廠的 燃料以煤炭為主，約為70%以上，而且這種趨勢在可預見的未來不會有根本的改變。雖然燃煤火電廠對于中國有著成本較低、燃料來源廣泛等優勢，但是燃煤火電廠存在效率較低、污染物排放較多等缺點。由于排放到大氣中的污染物基本上來源于煤炭的燃燒，因此污染物的排放量與火電廠的煤耗量之間相關。降低火電廠煤耗量的同時也減少了火電廠向大氣中污染物的排放量。火電廠的一些轉動設備由如給水泵、風機等，往往由驅動汽輪機(也稱小汽輪機)驅動。在目前的電廠，驅動汽輪機的乏汽(排汽)排入凝汽器由循環水冷卻，稱之為濕冷。也有個別電廠的驅動汽輪機乏汽由空氣冷卻凝汽器冷卻，采用冷卻風機將乏汽熱量釋放到大氣中，稱為空氣冷卻。現有驅動汽輪機乏汽冷卻方式，無論濕冷還是空氣冷卻都不回收乏汽中的能量。而乏汽中含有大量的能量，主要是汽化潛能，因如果能夠利用驅動汽輪機乏汽能量對火電廠節能帶來很大益處，提高火電廠的效率，可降低煤耗，同時減少污染物的排放量。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種可利用驅動汽輪機的乏汽能量的系統及火電機組。為實現上述目的，本技術提供了一種火電廠驅動汽輪機乏汽冷卻系統，包括驅動汽輪機、空氣預熱器、以及風機，其特征在于所述乏汽冷卻系統還包括空氣冷卻器，所述空氣冷卻器通過來自所述風機的進風冷卻所述驅動汽輪機的乏汽；且所述空氣冷卻器的乏汽入口與所述驅動汽輪機的乏汽出口連接，所述空氣冷卻器的進風口與所述風機連接，所述空氣冷卻器的出風口與所述空氣預熱器的進風口連接。一優選實施例中，所述驅動汽輪機可驅動給水泵、引風機、循環水泵、一次風機、送風機、或凝結水泵，也可驅動發電機發電。優選地，乏汽經過冷卻凝結成水后排入發電汽輪機的凝汽器以回收工質，或根據凝結水溫度回到回熱系統的加熱器以回收工質和熱量。 優選地，所述風機包括鍋爐送風機和/或一次風機。本技術還提供一種火電機組，所述火電機組包括發電機、發電汽輪機、鍋爐、除塵器、高壓加熱器、低壓加熱器、煙氣-給水換熱器、以及上述的驅動汽輪機乏汽冷卻系統；其中，所述鍋爐的出口與所述煙氣-給水換熱器煙氣側連接，所述煙氣-給水換熱器水側與所述高壓加熱器連接；所述鍋爐的出口的一部分高溫煙氣通過所述煙氣-給水換熱器，加熱給水。另一優選實施例中，所述火電機組還包括煙氣-凝結水換熱器；其中，所述煙氣-給水換熱器煙氣側的出口與所述煙氣-凝結水換熱器煙氣側連接；所述煙氣-凝結水換熱器煙氣側的出口與所述空氣預熱器的出口連接；且所述煙氣-凝結水換熱器的水側與低壓加熱器連接，加熱凝結水。另一優選實施例中，從煙氣流程上，所述煙氣-給水換熱器和煙氣-凝結水換熱器與所述空氣預熱器并聯。另一優選實施例中，從給水流程上，所述煙氣-給水換熱器與所述高壓加熱器串聯。另一優選實施例中，從給水流程上，所述煙氣-給水換熱器與所述高壓加熱器并聯，一部分給水與給水主路分離后通過所述煙氣-給水換熱器被加熱，再與給水主路匯合，分離點和匯合點分別是所有高壓加熱器的上游、下游或任意兩級高壓加熱器的之間。另一優選實施例中，從給水流程上，所述煙氣-給水換熱器與高壓加熱器同時并聯和串聯。另一優選實施例中，所述煙氣-給水換熱器布置在所有高壓加熱器的上游、或布置在所有高壓加熱器的下游、或布置在任意兩級所述高壓加熱器之間。另一優選實施例中，從凝結水流程上，所述煙氣-凝結水換熱器與所述低壓加熱器串聯。另一優選實施例中，從凝結水流程上，所述煙氣-凝結水換熱器與所述低壓加熱器并聯，一部分凝結水與凝結水主路分離后通過所述煙氣-凝結水換熱器被加熱，再與凝結水主路匯合，分離點和匯合點分別是所有低壓加熱器的上游、下游或任意兩級低壓加熱器的之間。另一優選實施例中，所述煙氣-凝結水換熱器與所述低壓加熱器同時并聯和串聯。另一優選實施例中，所述煙氣-凝結水換熱器布置在所有低壓加熱器的上游、或布置在所有低壓加熱器的下游、或布置在任意兩個所述低壓加熱器之間。另一優選實施例中，所述火電機組還包括在所述空氣預熱器出口的熱二次風上布置的熱風加熱器，其中，所述熱風加熱器采用汽輪機的抽汽為加熱汽源，以加熱空氣預熱器出口的熱二次風。另一優選實施例中，在進入所述煙氣-給水換熱器和所述煙氣-凝結水換熱器的煙道上還設置調節擋板門，所述條件擋板用于調節煙氣量。另一優選實施例中，所述火電機組還可設置有給水升壓泵，所述給水升壓泵用于克服所述煙氣-給水換熱器的阻力。另一優選實施例中，所述火電機組還可設置有凝結水升壓泵，所述凝結水升壓泵用于克服所述煙氣-凝結水換熱器的阻力。優選地，本技術的火電機組中設置I個以上所述煙氣-給水換熱器。優選地，本技術的火電機組中設置I個以上所述煙氣-凝結水換熱器。本技術中，所述給水和凝結水可來源于本火電機組的汽輪機，或可來源于其他火電機組的汽輪機。優選地，所述火電機組的燃料為煤、燃氣體、或油。本技術的火電機組是一次再熱火電機組，或二次再熱火電機組。本技術的驅動汽輪機乏汽冷卻系統及發電機組利用鍋爐送風機和一次風機對驅動汽輪機乏汽進行冷卻，送入鍋爐的一次風和二次風得到加熱，并將此能量置換為煙氣能量并梯級利用，即低品質的乏汽能量通過置換后成為高品質的能量，以加熱給水和凝結水。即，(I)采用一次風機和/或送風機通過空氣冷卻器對驅動汽輪機的乏汽冷卻，同時加熱風機出口的一次風和/或二次風。(2)鍋爐省煤器出口的部 分高溫煙氣不經過空氣預熱器，而先后通過煙氣-給水換熱器和煙氣-凝結水換熱器，加熱給水和凝結水，減少了高壓加熱器所需的發電汽輪機抽汽量，提高了給水溫度，同時，也減少了低壓加熱器抽汽所需的發電汽輪機抽汽量。因此，降低了發電汽輪機熱耗，減少火電機組的煤耗量、減少火電機組污染物的排放量。綜上，本技術具有如下優點(I)充分利用了驅動汽輪機乏汽的能量，尤其是乏汽中的汽化潛熱。(2)驅動汽輪機乏汽采用空氣冷卻方式系統簡單。(3)通過將乏汽能量置換為煙氣能量，通過實現了能量的梯級利用，提高了能量的利用率。(4)提高了進入空氣預熱器冷風溫度，避免空氣預熱器的冷端受熱面腐蝕。與目前常用的采用蒸汽暖風器或者熱風再循環的方案相比，本技術對機組整體效率的負面影響更小。(5)采用煙氣與凝結水、煙氣與給水直接換熱的方式，系統簡單，成本低。(6)汽輪機抽汽加熱空氣預熱器出口熱二次風，提高鍋爐進風溫度。附圖說明圖I是本技術的驅動汽輪機乏汽冷卻系統的一個實施例的系統布置示意圖；圖2是本技術的火電機組的一個實施例的系統示意圖；圖3是本技術的煙氣-給水換熱器的布置位置的一個實施例的方框圖；圖4是本技術的煙氣-給水換熱器的布置位置的另一個實施例的方框圖；圖5是本技術的煙氣-給水換熱器的布置位置的另一個實施例的方框圖；圖6是本技術的煙氣-給水換熱器的布置位置的另一個實施例的方框圖；圖7是本技術的煙氣-給水換熱器的布置位置的另一個實施例的方框圖；圖8是本實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種火電廠驅動汽輪機乏汽冷卻系統，包括驅動汽輪機、空氣預熱器、以及風機，其特征在于：所述乏汽冷卻系統還包括空氣冷卻器，所述空氣冷卻器通過來自所述風機的進風冷卻所述驅動汽輪機的乏汽；且所述空氣冷卻器的乏汽入口與所述驅動汽輪機的乏汽出口連接，所述空氣冷卻器的進風口與所述風機連接，所述空氣冷卻器的出風口與所述空氣預熱器的進風口連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：申松林，葉勇健，陳仁杰，施剛夜，
申請(專利權)人：中國電力工程顧問集團華東電力設計院，
類型：實用新型
國別省市：