專利名稱：火力發電機組循環水系統不投運的分系統改造結構的制作方法
技術領域：
本實用新型汲及一種火力發電機組分系統調試階段的分系統結構，特別涉及一種在火電廠中循環水系統因某種原因暫時還不具備投運條件時的分系統改造結構。
背景技術：
火力發電機組是一個龐大的系統工程，它在設備安裝完后，需要經過單體調試、分系統調試及整套啟動試運等程序后才能投入商業運行。循環水系統是濕冷火電機組啟動試運的最基本條件，除冷卻汽輪機排汽外，送風機、引風機、給水泵、空壓機等輔助機械設備運行時產生的熱量都要通過閉式冷卻水系統帶走，而閉式冷卻水則是通過水-水交換器用開式循環水來進行冷卻。如果沒有循環水系統，則冷卻水系統就不能工作，輔助機械設備所產生的熱量無法帶走，輔助機械就不能進行試運。因此，在分系統調試中，循環水系統的調試通常是最早開展的系統之一，循環水系統試運結束，才能進行開式水系統、閉式冷卻水系統 的試運，其次才是壓縮空氣系統的調試，有了壓縮空氣才能對一些氣動閥門、氣動擋板進行調試，最后再對其它的系統進行試運。如果因為某種原因致使循環水系統不能如期調試，那也就意味著其它系統的調試工作也不能開展。一般電廠循環水系統取/排水于大海或大型河流，在海涂、河邊施工，施工地質條件比較惡劣，施工時間受潮汛期制約，施工期長。有時長距離施工不但施工條件復雜多變還牽涉到沿途政策處理等許多棘手問題，存在不確定因素。因此循環水系統的施工常常是影響整個工程進度的關鍵因素。在電廠基建調試中實施無循泵分系統調試可以提前一個月左右甚至更多的工程進度，為工程提前發揮出經濟效益和社會效起到關鍵的作用。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種火力發電機組分系統的改造結構。帶走輔助機械試運時產生的熱量，使得在循環水系統不投運的情況下依然能開展其它系統的正常調試工作。為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案一種火力發電機組循環水系統不投運的分系統改造結構，包括凝結水箱、凝輸泵A、凝輸泵B、凝輸泵C，其特征在于把凝輸泵C串入空壓機的冷卻系統，把凝輸泵C、空壓機冷卻系統、凝結水箱相聯接，建立循環回路。它還設有凝輸泵C至空壓機閉式冷卻水進口管路的聯接管、空壓機閉式冷卻水出口管路至凝輸泵C再循環管的聯接管、凝輸泵C臨時出口閥，最后通過凝輸泵C再循環閥把用戶冷卻系統與凝結水箱相連。凝結水箱通過凝輸泵進口閥與凝輸泵C相連，凝輸泵C再通過凝輸水臨時進口管、閉式水進口閥和空壓機房內閉式冷卻水進水管路相連，空壓機房內閉式冷卻水回水管路通過閉式水出口閥、凝輸水臨時出口管與凝輸泵C再循環管相連，最后通過凝輸泵C再循環閥與凝結水箱相連。[0009]凝輸泵A、凝輸泵B分別通過凝輸泵出口閥與2個除鹽水箱相連，建立循環回路。本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果采用本實用新型的冷卻水系統后，冷卻效果顯著，而且本實用新型具有設計結構和安裝工藝簡單、臨時耗材少、耗水量和耗電量小的特點，在不投用循環水系統的情況下，大大節約了廠用電，及時保證了工程調試過程中各分系統的調試工作，使工程各接點順利銜接，為工程按期、順利投產，打下了堅實基礎。

圖I、火電廠凝輸水改為冷卻水系統不意圖，圖中的標號分別表不1、凝輸泵C進口閥，2、凝輸泵C臨時出口閥，3、凝輸泵C出口閥，4、凝輸水臨時進口管，5、凝輸水臨時出口管，6、凝輸泵C再循環管，7、凝輸泵C再循環閥。圖2、火電廠閉式水系統示意圖，圖中的標號分別表示1’、閉式水箱凝輸水補水 閥，2’、閉式水箱凝結水補水閥，3’、小機潤滑油冷卻器出水處放水閥，4’、閉式水再循環閥。
以下結合附圖和具體實施方法對本實用新型作進一步的詳細描述。
具體實施方式
以某火電廠1000MW超超臨界燃煤機組為例，給出本實用新型的具體應用。某火電廠1000MW超超臨界燃煤機組因循環水取水口在海涂，施工條件惡劣，施工進度跟不上機組的整體進度，卻又趕上社會總體缺電，為體現電力行業的社會責任，實施了無循環水系統分系統調試，本實用新型把凝輸泵C串入空壓機的冷卻系統，把凝輸泵C、空壓機冷卻系統、凝結水箱相聯接，建立循環回路。它還設有凝輸泵C至空壓機閉式冷卻水進口管路的聯接管、空壓機閉式冷卻水出口管路至凝輸泵C再循環管的聯接管、凝輸泵C臨時出口閥，最后通過凝輸泵C再循環閥把用戶冷卻系統與凝結水箱相連。具體采取以下措施I)對于發電機組的輔機設備按發熱量區別對待，對于風機、空預器等旋轉機械因旋轉摩擦而產生的熱量比較小，采用閉式水換水的方式進行。即一般輔助機械試運時采用閉式水換水的方式進行冷卻，如圖(2)所示，包括閉式水箱凝輸水補水閥I’、閉式水箱凝結水補水閥2’、小機潤滑油冷卻器出水處放水閥3’、閉式水再循環閥4’，設計了一種排補水換熱方式，即采用凝輸泵A或凝輸泵B向閉式水箱不斷補入低溫凝輸水，同時通過閉式水系統回水管路排放熱的閉式水的方式，達到控制并降低閉式水溫度的目的。閉式水溫度高(大于40°C )時，打開閉式水用戶中冷卻水用量較大的用戶出口的無壓放水點進行放水(如圖2中的小機潤滑油冷卻器出水處放水閥3’)，同時由凝結水輸送泵向閉式水水箱補充新鮮的除鹽水，這樣控制閉式水溫在30°C以下。閉式水本身在不斷地循環運行，其本身也在不斷地克服阻力轉換熱量，在無用戶時，最終會有近20°C以上的溫升，如果有輔助機械在試運，閉式水作為冷卻介質流過輔助設備的冷卻器后溫度不斷上升，為達到冷卻效果必須控制閉式水溫，這時就必須通過回水管路排放熱的閉式水，并同時往閉式水系統補充新鮮的除鹽水，達到降低閉式水溫的效果。2)隨著分系統中進入調試并投入運行的輔助設備越來越多，閉式水用戶會逐漸增多，其中的壓縮空氣系統必須首先投入運行，這是關系到電廠各分系統氣動閥門是否能夠投入使用的關鍵，若壓縮空氣系統不能盡早投用，其結果必然會影響到各分系統的調試進度。空壓機及冷干機投用時會產生大量熱量，采用閉式水系統冷卻時，閉式水溫度會迅速升高，若仍采用凝輸泵向閉式水系統換補水的方式，則無法有效控制閉式水的溫升，最終閉式水系統和壓縮空氣系統會因閉式水水溫太高而被迫停運，一旦閉式水系統和壓縮空氣系統停運，電廠其余各系統均無法進行調試和投運。對于空氣壓縮機，因其壓縮空氣做功，較大的功轉化為了熱量，需要較多的冷卻水量來冷卻，靠閉式水換水的方式不能滿足試運的要求，考慮另接水源來替代閉式水。通常，壓縮空氣房附近布置有凝結水輸送泵系統，考慮用其中的一臺凝結水輸送泵作為空氣壓縮機的冷卻水系統動力(如附圖I所示)，凝輸水作為空壓機的冷卻水介質。當空壓機試運時，產生的熱量由凝輸水帶走，至凝輸水箱換熱，并由凝輸水管道及水箱向周圍環境散熱，當高溫天氣，凝輸水箱水溫仍來不及下降時，可用另外的凝輸水泵向大容量的凝結水箱換水來進行降溫。為此對系統進行改造，專門用一臺凝結水輸送泵(凝輸泵C，93m3/h，16. 9kff)為冷卻水需求量比較大的空壓機及其冷干機服務，通過500m3凝結水箱打循環，如圖I所示,包括凝結水箱、凝輸泵A、凝輸泵B,它還設有凝輸泵C，凝結水箱通過凝輸泵C進口閥I與凝輸泵C相連，凝輸泵C再通過凝輸水臨時進口管4、閉式水進口閥和空壓機房內閉式冷卻水進水管路相連，空壓機房內閉式冷卻水回水管路通過閉式水出口閥、凝輸水臨時出口管5與凝輸泵C再循環管6相連，最后通過凝輸泵C再循環閥7與凝結水箱相連。凝輸泵A、凝輸泵B分別通過凝輸泵出口閥3與2個除鹽水箱相連。系統流程為500m3水箱一凝輸泵進口閥門一凝輸泵C —凝輸水臨時進口管一閉式水進口閥一空壓機及其冷干機等用戶一閉式水出口閥一凝輸水臨時出口管一凝輸泵C再循環管一凝輸泵C再循環閥一500m3水箱。具體實施隔離原汽機房閉式水系統至空壓機房的閉式水管路，從凝輸泵C出口管路上接一路臨時管路至空壓機房內閉式冷卻水進水管路，并通過空壓機房內閉式冷卻水回水管路，再用臨時管將回水接回凝輸泵C再循環管路。這種設計利用了凝輸泵靠近空壓機房的地理優勢，大大縮短了臨時管的安裝距離，節省了臨時管的耗材，安裝工藝簡單，另一優點是凝輸泵C功率較小，有利于節省廠用電。從空壓機和冷干機帶出的含有大量熱量的冷卻水回到凝輸泵C再循環管路后，送回凝結水箱，由于凝結水箱容積較大，總容積達到500m3，熱水可在凝結水箱內進行充分混合降溫，并不斷通過凝結水箱向外界散熱，所以凝結水溫度的上升速率非常緩慢，這使得空壓機和冷干機的冷卻水溫升得到了有效控制，能夠保證空壓機和冷干機較長時間的工作。采用本實用新型的臨時冷水系統，若白天工作12小時,晚上環境溫度較低時停運冷卻，此方式可反復使用而不用換水。
當凝結水箱中水溫上升時，用凝輸泵A或B (300m3/h, 132kff)與2個1500m3除鹽水箱打循環進行換水冷卻，這樣把I個500m3凝結水箱和2個1500m3除鹽水箱作為了散熱器，向周圍環境散熱，解決了輔機試運時的散熱問題。在500m3水箱水溫高時，利用化學制水站2個1500m3除鹽水箱向500m3水箱補水系統的管路，采用凝輸泵將500m3水箱中溫度較高的熱水補入化學制水站中一只1500m3除鹽水箱，再將化學制水站中另一只1500m3除鹽水箱中溫度較低的凝結水補回500m3凝結水箱，通過500 m3凝結水箱與化學制水站2只1500m3除鹽水箱的換水，解決了 500m3水箱溫度高的換水問題，同時熱水被補入1500m3除鹽水箱后可進行自然冷卻，不用將熱水直接對外界排放，節約了凝結水資源。解決了輔助機械試運時的冷卻問題后，就能在循環水不投運的情況下正常進行分系統調試工作了。對于火電機組的沖管階段及整套啟動試運，由于同時需投運較多的輔助機械，仍需要大量的循環水。該機組具體試運工期如下首臺空壓機試運開始于2011年3月17日，首臺循泵試運開始于2011年4月15日，鍋爐沖管開始于4月19日。由此可見，采用本實用新型的臨時冷卻水系統，發揮了近30天的作用，使工程提前了近I個月左右的時間，減少了大量的工程投資款，同時提前一個月并網發電。從實際應用看，采用本實用新型的冷卻水系統后，冷卻效果顯著，而且本實用新型具有設計結構和安裝工藝簡單、臨時耗材少、耗水量和耗電量小的特點，在不投用循環水系統的情況下，大大節約了廠用電，及時保證了工程調試過程中各分系統的調試工作，使工程各接點順利銜接，為工程按期、順利投產，打下了堅實基礎。 該電廠每臺循環水泵的功率為2800kW，其為混流泵，故試運期功率按額定功率計算，扣除凝輸泵A或B及凝輸泵C的電耗，30天可節約廠用電(2800kff-132kff-22kff) X 30dX 24h/d=l, 905, 120kWh，按浙江省 2011 年的工業用電價格，可節約費用1，905，120 kWhX O. 866元/ kWh =164.98萬元，電廠上網電價為O. 48元/kW,發電煤耗為O. 29kg/kffh,電廠標準用煤成本為850元/1000kg，1000MW機組按照80%負荷率連續運行30天的方式進行計算，可直接產生經濟效益為100萬kWX 30dX 24h/dX (O. 48元 /kWh - O. 29kg/kffhX850 元 /1000kg) X 80% = I, 3449 萬元，13449 萬元 +164. 98 萬元=13614. 58萬元，加上30天的工程投資成本以及節水等成本，采用本實用新型后，保守估計，為該工程創造了 I. 36億元以上的效益。由此可見，這種火力發電機組循環水系統不投運的分系統調試方法的實用新型，其推廣和利用的前景非常廣闊。
權利要求1.ー種火力發電機組循環水系統不投運的分系統改造結構，包括凝結水箱、凝輸泵A、凝輸泵B、凝輸泵C，其特征在于把凝輸泵C串入空壓機的冷卻系統，把凝輸泵C、空壓機冷卻系統、凝結水箱相聯接，建立循環回路。
2.如權利要求I所述的ー種火力發電機組循環水系統不投運的分系統改造結構，其特征在于它還設有凝輸泵C至空壓機閉式冷卻水進ロ管路的聯接管、空壓機閉式冷卻水出ロ管路至凝輸泵C再循環管的聯接管、凝輸泵C臨時出口閥，最后通過凝輸泵C再循環閥把用戶冷卻系統與凝結水箱相連。
3.如權利要求I所述的ー種火力發電機組循環水系統不投運的分系統改造結構，其特征在于凝結水箱通過凝輸泵進ロ閥與凝輸泵C相連，凝輸泵C再通過凝輸水臨時進ロ管、閉式水進ロ閥和空壓機房內閉式冷卻水進水管路相連，空壓機房內閉式冷卻水回水管路通過閉式水出口閥、凝輸水臨時出口管與凝輸泵C再循環管相連，最后通過凝輸泵C再循環閥與凝結水箱相連。
4.如權利要求I或2所述的ー種火力發電機組循環水系統不投運的分系統改造結構，其特征在于凝輸泵A、凝輸泵B分別通過凝輸泵出ロ閥與2個除鹽水箱相連，建立循環回路。
專利摘要一種火力發電機組循環水系統不投運的分系統改造結構，包括凝結水箱、凝輸泵A、凝輸泵B、凝輸泵C,其特征在于把凝輸泵C串入空壓機的冷卻系統，把凝輸泵C、空壓機冷卻系統、凝結水箱相聯接，建立循環回路。它還設有凝輸泵C至空壓機閉式冷卻水進口管路的聯接管、空壓機閉式冷卻水出口管路至凝輸泵C再循環管的聯接管、凝輸泵C臨時出口閥，最后通過凝輸泵C再循環閥把用戶冷卻系統與凝結水箱相連。本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果采用本實用新型的冷卻水系統后，冷卻效果顯著，而且本實用新型具有設計結構和安裝工藝簡單、臨時耗材少、耗水量和耗電量小的特點，在不投用循環水系統的情況下，大大節約了廠用電，及時保證了工程調試過程中各分系統的調試工作。
文檔編號G05B19/418GK202583834SQ20122011686
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月26日 優先權日2012年3月26日
發明者王達峰, 胡洲 申請人:杭州意能電力技術有限公司