[发明专利]一种适用于全高位、高低位布置机组的闭冷水系统

说明书

本发明涉及一种适用于全高位、高低位布置机组的闭冷水系统，具有分别连接低位辅机和高位辅机的第一支路和第二支路，第一支路前侧设置有第一闭式水阀和定压水箱，第二支路上设置有第二闭式水阀，各支路上设置有相应的流量调节阀，以及在高位辅机的出水处设置高位排水控压水箱，在控压水箱和换热装置的进水口之间设置压力匹配阀。本方案具有定压水箱和两级闭式水泵，通过控制两级闭式水泵的启闭，满足低位辅机和高位辅机的用水要求，高位回水通过压力阀调控回水压力，保证高位系统的工作压力和回水的压力相匹配，保证系统的安全稳定运行。

技术领域

本发明属于闭冷水系统设计方法技术领域，具体地涉及一种适用于全高位、高低位布置机组的闭冷水系统。

背景技术

对于火力发电机组，采用全高位或高低位布置可以减少高温管材的用量，提高机组进汽参数，达到节能减排的目的。对于湿冷或是间接空冷机组宜采用高低位的双轴布置方式。而对于北方采用直接空冷系统(ACC)的机组，由于空冷平台高位布置，推荐采用汽轮发电机组整体同轴全高位布置方式，低压缸排汽管道从高位接入空冷平台配分配管。不设排汽装置，缩短汽轮机排汽垂直方向的直管段长度，可以达到降低排汽背压，提高机组效率，同时节省投资的目的。

无论是分轴的高低位布置机组，还是同轴的全高位布置机组，由于采用了机组高位布置方式，必然会有部分辅机设备高位布置，布置汽轮发电机组的运转层标高将高于常规机组运转层约50～65m。

辅机冷却水系统按照采用闭式冷却水系统的冷却设备范围分为开闭式结合的冷却水系统、大闭式冷却水系统以及全闭式冷却水系统，其闭式冷却水系统的功能是为机组辅助设备提供冷却水源，以保证辅助设备及系统的正常运行。目前一般设计为采用一套主厂房闭式冷却水系统，为所有闭式水冷却的辅机提供冷却水，通过换热设备将热量传递给开式水系统或辅机冷却塔，最终释放到环境中。闭式冷却水系统通常配置两台100％容量的闭式冷却水泵、换热设备(两台65％～100％的水水换热器或一套干冷塔、湿冷塔及干湿联合冷却塔)、一台20m³闭式循环冷却水膨胀水箱和管道阀门等组成，系统设计压力0.6～1.0MPa.g。

对于采用高位布置的机组，若满足高层布置的辅机冷却水的压力需求，会导致整个辅机冷却水系统的压力升高，带来辅机换热器承压安全性和设备投资以及厂用耗电量的增加。

目前针对高位机组有两种方案：

一、采用高、低两套辅机冷却水系统。对于高位机组采用高压的辅机冷却水系统，低压采用低压的辅机冷却水系统。如现有一种高低位布置的辅机冷却水系统的制作方法，属于采用高、低压两套辅机冷却水系统方案，与常规设置一套辅机冷却水系统方案，采用冷却水泵入口定压不同，高、低压两套辅机冷却水系统均采用冷却水泵出口定压或是理解为对应的冷却塔入口定压。

二、采用一套全闭式冷却水系统，泵出口定压。

该方案结合冷却水系统设置，为了避免冷却水系统由于按常规的冷却水泵入口定压导致的整个冷却水系统的设计压力(泵入口压力与泵的关闭扬程之和)提高，采用了冷却水泵出口定压，使整个系统的压力维持在系统的定压值附近。如现有一种高位布置的辅机冷却水系统的制作方法，属于采用一套辅机冷却水系统方案，与常规设置的辅机冷却水系统方案采用的冷却水泵入口定压不同，高位布置的辅机冷却水系统采用冷却水泵出口定压或是理解为冷却塔入口定压。该系统采用高位水箱和高位冷却水塔，冷却水泵出口定压，由两台100％容量的辅机循环冷却水泵、一台20m³闭式循环冷却水膨胀水箱及向各冷却设备提供冷却水的供水管道、关断阀、控制阀等组成。

对于目前现有的高位布置机组的两种闭式冷却水系统，有以下缺陷：

①对于采用高、低两套辅机冷却水系统方案，系统运行控制复杂，系统设设备投资升高。高位辅机冷却水系统的冷却设备承压能力升高，使得冷却设备的安全裕量减小，特别是对相应专利中适用的干冷塔的换热翅片管的安全和投资影响较大。随着高位机组汽机房运转层进一步提高的超大容量机组，该方案的适用性需要进一步论证。