[发明专利]火电机组汽轮机凝结水过冷增效处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种火电机组汽轮机凝结水过冷增效处理方法及装置，适用于提高汽轮机类发电设备真空度。属于发电设备技术领域。 

背景技术

提高汽轮机装置的经济性，主要有两个途径：一是提高汽轮机的内效率，即是减少汽轮机通流部分内的各项损失；二是提高装置的循环热效率。提高循环热效率有两个方向，一是提高初参数和提高平均加热温度；二是降低平均放热温度，这就是汽轮机冷端最主要的任务。 

火电机组汽轮机的冷端工作状态是影响机组整体能效的一个非常重要因素，以一台600MW机组为例，机组在额定工况下真空每下降1Kpa，机组的供电煤耗大约要增加3g/kWh，按年利用小时5000小时计算，机组每年多耗标煤9000吨，按照每吨标煤800元计算，每年直接增加的燃料成本为720万元。因此，在当前汽轮机设计制造技术已经相当先进成熟、在行业各种辅机和系统节能技术充分应用的情况下，如何提升和保持机组理想的真空运行状态，是火电机组节能降耗工作的一项非常有价值的小投入、大回报和快回报的研究课题。 

汽轮机冷端系统主要由汽轮机排汽、凝汽器、循环冷却水、凝结水系统和抽真空设备组成。其中，凝汽器是机组凝结汽轮机排汽，形成汽轮机冷端真空，实现系统汽水循环的最重要的设备。发电厂技术设备中，汽轮机冷端运行受循环水温度、冷却水流量以及管道清洁度的影响，存在以下问题:1、机组在夏季工况循环水温度偏离设计值较高时，凝汽器真空偏离设计较大，最大可相差约5～6kPa；2、凝汽器真空与循环水流量关系明显，特别是循环水温度偏高时，循环水流量下降对真空的影响更加明显；3、冷却管清洁度差，凝汽器散热效果差，造成凝汽器内部真空度降低；4、凝汽器汽侧空气聚集对凝汽器性能影响明显。 

针对以上问题，目前普遍采用的措施是： 

1、增开循环水泵台数，增加循环水流量；2、机组建设时增大凝汽器的换热面积；3、通过对汽器换热管束的维护和检修，保证管道的清洁度；4、加强系统维护，保持系统良好的真空严密性，等等。， 

以上措施虽然在一定程度上可以改造汽轮机冷端的工作状态难题，但付出的是增加项目建设投资、增加设备运行费用、增加运行维修工作量，且收益有限。 

发明内容

本发明的目的之一，是为了提高发电机组内部真空度以提高生产效率、降低生产成本，提供一种火电机组汽轮机凝结水过冷增效处理方法。 

本发明的目的之二，是为了提供一种火电机组汽轮机凝结水过冷增效处理装 置，该装置可以保证机组设备内部真空度的稳定性、提高生产效率和降低成本。 

本发明的目的之一可以通过如下措施达到： 

火电机组汽轮机凝结水过冷增效处理方法，其特征在于包括如下步骤： 

1）将火电机组凝汽器热井中的部分凝结水泵出，经过外置或内置式凝结水冷却器，使凝结水过冷，然后用这些过冷的凝结水分别在凝汽器的喉部、汽轮机的排汽口及疏水排汽口、抽汽设备的进口等处雾化喷淋，利用这些被雾化的过冷的凝结水与凝汽器汽侧空间内残余的蒸汽充分混合换热，以提高凝汽器的工作效率； 

2）对换热管道进行在线清洁和离线清洗，以保持凝汽器换热管束的清洁度； 

3）加强对系统设备的运行维护和检修，保持系统的真空严密性。 

本发明的目的之一还可以通过如下措施达到： 

进一步地，在凝汽器热井内远离凝结水泵进水口的位置开孔取水，将部分凝结水通过水泵泵出，经过流量和压力调整后，通过一个外置的冷却器，将其过冷；然后用这些过冷的凝结水分别在凝汽器的喉部、汽轮机的排汽口及疏水排汽口、抽汽设备的进气口雾化喷淋，利用这些被雾化的过冷的凝结水与凝汽器汽侧空间内残余的蒸汽充分混合换热，以提高凝汽器的工作效率。 

进一步地，在凝汽器热水井内远离凝结水泵进水口的位置开孔取水，通过水泵泵出，经过流量和压力调整，然后通过一个外置的冷却器。冷却器的冷却水水源可从凝汽器循环水的进水母管抽取或其他外接的冷却水源。 

本发明的目的之二可以通过如下措施达到： 

火电机组汽轮机凝结水过冷增效处理装置，包括火电机组汽轮机、凝汽器及设置在凝汽器中的热水井，其结构特点在于：在热水井中远离凝结水泵进水口的位置设置取水口，所述取水口通过过冷提效泵、流量和压力调节器连接凝结水过冷器的进水口之一，凝结水过冷器的进水口之二连通冷却水源、形成循环水进水口，凝结水过冷器的出水口之一连通凝汽器的喉部、汽轮机的排汽口及疏水排汽口和抽汽设备的进气口，形成雾化喷淋结构；凝结水过冷器的出水口之二连通凝汽器的循环水回水端、形成循环水回水口。