[实用新型]一种新型火力发电厂凝汽器及其循环冷却系统

说明书

一种新型火力发电厂凝汽器及其循环冷却系统由任意形状的密闭容器构成的混合式凝汽器、一台或多台凝结水泵、一台或多台制冷机组、喷雾器及其冷却管路系统构成一个闭环系统。其中混合式凝汽器设有蒸汽进汽口、蒸汽冷却区、不凝气体冷却区、抽真空排气口、热井。热井通过管阀与凝结水泵相接，凝结水泵通过管阀与制冷机组相接，制冷机组通过管阀与喷雾冷却系统相接。一种新型火力发电厂凝汽器及其循环冷却系统用来解决普通凝汽器的技术缺陷，即达到：(1)提高凝汽器传热效果；(2)减少环境热污染问题；(3)减少水资源浪费问题；(4)提高汽轮发电机循环效率。

技术领域

本发明涉及一种新型火力发电厂凝汽器及其循环冷却系统，本发明与传统设计的凝汽器有本质的区别，适用于水冷发电机组及空冷发电机组或它们的尖峰冷却系统。新型凝汽器的冷却效果好，能有效在设计经济压力之上运行状况下降低发电煤耗，减少热量排到空气、江河中，从而减少对环境生态的影响和热污染。

背景技术

火电厂凝汽器是将汽轮机做过功的排汽冷凝成水，以循环利用的一种冷却设备，由于该设备在工作中需使用大量的却冷资源介质，如循环水、冷空气等，因此，这种凝汽器都被设计成为表面式凝汽器。这种凝汽器在运行中存在以下技术问题：(1)存在传热热阻，表现在存在传热端差，因而其冷却效果有一定的不足；(2)这种凝汽器的冷却介质把蒸汽放出的热量携带到周围环境中，对周围环境生态有一定的破坏作用；(3)对空冷机组而言，高温季节因背压过高限制了发电出力，同时导致发电煤耗大增，以致有些空冷机组违背节水政策增设尖峰冷却系统来降低背压，但消耗了大量的水资源；(4)汽轮机的蒸汽热能利用率小于42％，机组容量越小，热能转换成电能的效率越低， 60％多的无用热量全部被排放到环境当中浪费了。

为了解决上述技术问题，本发明提出把火电厂凝汽器设计成一种混合式凝汽器并采用相应的循环冷却系统。

发明内容

以空冷机组为例，空冷机组是利用冷空气作为冷却介质把蒸汽乏汽冷凝成水，但在夏天时冷却系统不能满足安全经济生产，因此有些机组又增加了一套小型的如用在水冷机组的循环水冷却系统，用来把汽轮机部分排汽冷凝成水，以减轻空冷岛的负载，这无疑增加了水资源利用的负担。本发明提出一种设备系统及方法能解决这些技术问题，即新增设混合式凝汽器及其循环冷却系统，冷却工质采用凝结水本身或使用软水作为冷却水源，这些水源可以重复利用，因此，不需消耗大量的水资源，混合式凝汽器工作时，冷却介质与被冷却蒸汽直接接触，不存在传热热阻，因此，表现在技术效果上也不存在传热端差，冷却效果更加理想。

上述所述混合式冷凝器若设计得足够大，理论上完全可以替代目前常规水冷火力发电机组的表面式凝汽器，从而一举解决所有存在的技术问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种新型火力发电厂凝汽器及其循环冷却系统由混合式凝汽器、一台或多台凝结水泵、一台或多台制冷机组、喷雾器及其冷却管路系统构成一个闭环系统，其中混合式凝汽器大小设计为排汽质量容积的数倍或数十倍大小，可为任意形状，在凝汽器密闭容器的侧面中部设有蒸汽进汽口，在凝汽器密闭容器内部设有蒸汽冷却区、不凝气体冷却区、在凝汽器密闭容器最高处设有抽真空排气口、混合式凝汽器底部为凝结水蓄水池，俗称为热井。热井通过管阀与凝结水泵相接，所述凝结水泵通过管阀与制冷机组相接，制冷机组把获得降温后的低温凝结水通过管阀输向凝汽器内部的喷雾冷却系统，提供源源不断的循环冷却用水，所述循环冷却用水经喷雾器雾化后形成微细颗粒水珠充满整个凝汽器容器与汽轮机排出的蒸汽直接接触并进行凝结放热，达到冷凝水蒸汽的目的，不凝结气体经抽真空排气口被真空泵抽走。

上述所述制冷机组优选为溴化锂制冷机组，其功能是利用热能来制冷，把凝结水的一部分降温后作为工作冷却用水，同时又把另一部分凝结水作为制冷机组的冷却水，用来回收制冷所消耗的无用热量。

附图说明

图1 普通水冷火力发电机组凝汽器及其循环冷却水系统示意图。1-表面式凝汽器；2-热井；3-凝结水泵；4-真空泵