阅读说明：本技术 用于间接空冷系统的热量梯级利用系统 (Heat gradient utilization system for indirect air cooling system ) 是由 赵宁 司派友 刘双白 左川 范晓英 吉力特 田东来 潘振兴 刘占胜 于 2019-12-06 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种用于间接空冷系统的热量梯级利用系统,包括：循环水泵、第一凝汽器、吸收式热泵、空冷塔、第二凝汽器、汽轮机组和热网循环水系统；所述第一凝汽器分别与所述循环水泵、吸收式热泵、第二凝汽器和汽轮机组连接；所述第一凝汽器经由一控制阀与所述空冷塔连接；所述循环水泵分别与所述空冷塔和吸收式热泵连接；所述吸收式热泵分别与所述空冷塔、第二凝汽器、汽轮机组和热网循环水系统连接,其中,该吸收式热泵与热网循环水系统的连接处设有温度传感器和压力传感器；所述第二凝汽器分别与所述汽轮机组和热网循环水系统连接,能够提高间接空冷系统循环水热量的利用率,减少冷却塔的负担。(The application provides a heat cascade utilization system for indirect air cooling system includes: the system comprises a circulating water pump, a first condenser, an absorption heat pump, an air cooling tower, a second condenser, a turbine unit and a heat supply network circulating water system; the first condenser is respectively connected with the circulating water pump, the absorption heat pump, the second condenser and the turbine unit; the first condenser is connected with the air cooling tower through a control valve; the circulating water pump is respectively connected with the air cooling tower and the absorption heat pump; the absorption heat pump is respectively connected with the air cooling tower, the second condenser, the turbine unit and the heat supply network circulating water system, wherein a temperature sensor and a pressure sensor are arranged at the connection part of the absorption heat pump and the heat supply network circulating water system; the second condenser is respectively connected with the steam turbine set and the heat supply network circulating water system, so that the utilization rate of the heat of the circulating water of the indirect air cooling system can be improved, and the burden of the cooling tower is reduced.)

用于间接空冷系统的热量梯级利用系统

技术领域

本申请涉及空冷技术领域，具体涉及一种用于间接空冷系统的热量梯级利用系统。

背景技术

目前我国北方大部分地区大型火力发电厂均使用空冷技术。其中，间接空冷系统采用环境风作为汽轮机循环冷却水的冷却介质，受环境条件影响大。春秋两季，环境风速大，在环境风的影响下，通风量减少；冬季环境温度低，背压低，但是经常面临防冻风险，经常为了防冻，将背压提高，导致间接冷却塔的负担较重。

如果能将循环水热量进行利用，则可减少间接冷却塔的负担。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提供一种用于间接空冷系统的热量梯级利用系统，能够提高间接空冷系统循环水热量的利用率，减少冷却塔的负担。

为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面本申请提供一种用于间接空冷系统的热量梯级利用系统，包括：

循环水泵、第一凝汽器、吸收式热泵、空冷塔、第二凝汽器、汽轮机组和热网循环水系统；

所述第一凝汽器分别与所述循环水泵、吸收式热泵、第二凝汽器和汽轮机组连接；所述第一凝汽器经由一控制阀与所述空冷塔连接；

所述循环水泵分别与所述空冷塔和吸收式热泵连接；

所述吸收式热泵分别与所述空冷塔、第二凝汽器、汽轮机组和热网循环水系统连接，其中，该吸收式热泵与热网循环水系统的连接处设有温度传感器和压力传感器；

所述第二凝汽器分别与所述汽轮机组和热网循环水系统连接。

进一步地，所述第一凝汽器的供水口通过空冷循环水供水管道与所述空冷塔连接。

进一步地，所述第二凝汽器与所述第一凝汽器的热井通过冷凝水管道连接。

进一步地，所述汽轮机组通过排汽管道分别与所述第一凝汽器和第二凝汽器连接，所述汽轮机组与所述第二凝汽器之间设有控制阀；所述汽轮机组通过抽汽管道与所述吸收式热泵连接，所述汽轮机组与所述吸收式热泵之间设有控制阀。

进一步地，所述热网循环水系统的供水口通过热网循环水供水管道与所述第二凝汽器连接，所述热网循环水系统与第二凝汽器之间设有控制阀；所述热网循环水系统的回水口通过热网循环水回水管道与所述吸收式热泵连接，所述热网循环水系统与吸收式热泵之间设有控制阀。

进一步地，所述吸收式热泵通过出水管道与所述循环水泵连接，所述吸收式热泵与所述循环水泵之间设有控制阀。

进一步地，所述第一凝汽器的供水口通过循环水供水管道与所述吸收式热泵连接，所述第一凝汽器与吸收式热泵之间设有控制阀。

进一步地，所述第一凝汽器通过第一循环水回水管道与所述循环水泵连接。

进一步地，所述第二凝汽器通过第二循环水回水管道与所述循环水泵连接。

进一步地，所述第一凝汽器与凝结水管道连接，用于将所述汽轮机组排汽冷凝得到的冷凝水输出。

进一步地，所述的用于间接空冷系统的热量梯级利用系统，还包括：控制器；所述控制器分别与所述温度传感器、压力传感器和各所述控制阀连接。

由上述技术方案可知，本申请提供一种用于间接空冷系统的热量梯级利用系统，包括：循环水泵、第一凝汽器、吸收式热泵、空冷塔、第二凝汽器、汽轮机组和热网循环水系统；所述第一凝汽器分别与所述循环水泵、吸收式热泵、第二凝汽器和汽轮机组连接；所述第一凝汽器经由一控制阀与所述空冷塔连接；所述循环水泵分别与所述空冷塔和吸收式热泵连接；所述吸收式热泵分别与所述空冷塔、第二凝汽器、汽轮机组和热网循环水系统连接，其中，该吸收式热泵与热网循环水系统的连接处设有温度传感器和压力传感器；所述第二凝汽器分别与所述汽轮机组和热网循环水系统连接；所述第二凝汽器分别与所述汽轮机组和热网循环水系统连接，能够将间接冷却塔中的循环水热量进行综合利用，提高间接空冷系统循环水热量的利用率，减少冷却塔的负担，具体地，通过第一凝汽器进行汽轮机排汽与热网循环水的换热，降低第二凝汽器的热负荷。回收循环水的余热，用于热网水系统，能够减少汽轮机低压缸抽汽量，进而能够增加机组的经济效益；大大提升间接空冷系统运行的经济性、防冻运行的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中用于间接空冷系统的热量梯级利用系统的结构示意图。

图2为本申请实施例中用于间接空冷系统的热量梯级利用系统的结构框图。

符号说明

1、循环水泵；

2、第一凝汽器；

3、吸收式热泵；

4、空冷塔；

5、6、7、8、9、10、16、控制阀；

11、汽轮机组；

12、排汽管道；

13、第一循环水回水管道；

14、空冷循环水供水管道；

15、排汽管道；

17、第二凝汽器；

18、冷凝水管道；

19、热网循环水供水管道；

20、第二循环水回水管道；

21、热网循环水回水管道；

22、抽汽管道；

23、循环水供水管道；

24、出水管道；

25、热网循环水系统。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

提高间接空冷系统循环水热量的利用率，减少冷却塔的负担，本申请提供一种用于间接空冷系统的热量梯级利用系统的实施例，参见图1和图2，所述用于间接空冷系统的热量梯级利用系统包含有如下内容：

循环水泵1、第一凝汽器2、吸收式热泵3、空冷塔4、第二凝汽器17、汽轮机组11和热网循环水系统25；所述第一凝汽器2分别与所述循环水泵1、吸收式热泵3、第二凝汽器17和汽轮机组11连接；所述第一凝汽器2经由一控制阀7与所述空冷塔4连接；所述循环水泵1分别与所述空冷塔4和吸收式热泵3连接；所述吸收式热泵3分别与所述空冷塔4、第二凝汽器17、汽轮机组11和热网循环水系统连接，其中，该吸收式热泵3与热网循环水系统25的连接处设有温度传感器和压力传感器；所述第二凝汽器17分别与所述汽轮机组11和热网循环水系统25连接。

具体地，所述第二凝汽器用于进行汽轮机组排汽与热网循环水的换热，能够降低第一凝汽器的热负担。通过所述第一凝汽器与所述空冷塔之间的控制阀能够控制进入所述空冷塔的循环水量，从而调控循环水热能的利用率。应用所述吸收式热泵回收空冷循环水中的热量，加热后的热水直接可用于一次管网供热，从而减少汽轮机低压缸抽汽量。具体地，所述温度传感器用于采集连接所述吸收式热泵与热网循环水系统的热网循环水回水管道内的循环水温度、所述压力传感器用于采集连接所述吸收式热泵与热网循环水系统的热网循环水回水管道内的循环水水压，能够及时对异常温度和水压进行预警，提高用于间接空冷系统的热量梯级利用系统的安全性。

可以理解的是，所述汽轮轮组和第一凝汽器的连接处也可以设置温度传感器和压力传感器，用于采集连接所述汽轮轮组和第一凝汽器的排汽管道中的蒸汽温度和蒸汽压力。

所述第一凝汽器的供水口通过空冷循环水供水管道14与所述空冷塔4连接。

所述第二凝汽器17与所述第一凝汽器的热井通过冷凝水管道18连接，能够将汽轮机组11排汽冷凝得到的冷凝水发送至所述第一凝汽器的热井。

所述汽轮机组11通过排汽管道分别与所述第一凝汽器2和第二凝汽器17连接，所述汽轮机组11与所述第二凝汽器17之间设有控制阀16。

具体地，所述汽轮机组11通过排汽管道15与所述第二凝汽器17连接，所述汽轮机组11通过排汽管道12与所述第一凝汽器2连接。

所述汽轮机组11通过抽汽管道22与所述吸收式热泵3连接，用于为所述吸收式热泵3提供驱动蒸汽，所述汽轮机组11与所述吸收式热泵3之间设有控制阀5。

所述热网循环水系统的供水口通过热网循环水供水管道19与所述第二凝汽器17连接，所述热网循环水系统与第二凝汽器之间设有控制阀9；所述热网循环水能够在所述第二凝汽器17中与所述风电机组11的排汽进行换热，使热网循环水温度升高。

所述热网循环水系统的回水口21通过热网循环水回水管道21与所述吸收式热泵3连接，所述热网循环水系统与吸收式热泵3之间设有控制阀10，所述热网循环水在所述吸收式热泵3中再次吸热，能够提高间接空冷系统循环水热量的利用率。

所述吸收式热泵3通过出水管道24与所述循环水泵1连接，所述吸收式热泵3与所述循环水泵1之间设有控制阀8。

所述第一凝汽器的供水口通过循环水供水管道23与所述吸收式热泵3连接，所述第一凝汽器2与吸收式热泵3之间设有控制阀6。

所述第一凝汽器2通过第一循环水回水管道13与所述循环水泵1连接。

所述第二凝汽器17通过第二循环水回水管道20与所述吸收式热泵3连接。

所述第一凝汽器2与凝结水管道连接，用于将所述汽轮机组11排汽冷凝得到的冷凝水输出；输出的冷凝水经过处理后能够再次进入所述汽轮机组，以供所述汽轮机组再次利用。

在本申请一个实施例中，所述的用于间接空冷系统的热量梯级利用系统，还包括：控制器；所述控制器分别与所述温度传感器、压力传感器和各所述控制阀连接，该控制器用于控制各控制阀的开关，以及实时接收温度传感器和压力传感器采集的信息，进而提高所述用于间接空冷系统的热量梯级利用系统的自动化程度。

可以理解的是，各管道均可以设置温度传感器和压力传感器，所述控制器分别与各个温度传感器和压力传感器连接，以进一步提高所述用于间接空冷系统的热量梯级利用系统的安全性和可靠性。

在本申请一个实施例中，所述的用于间接空冷系统的热量梯级利用系统还能够用于缓解间接空冷机组防冻问题；在夏季可以回收循环水的热量，降低循环水温度，从而降低机组的背压，减少发电煤耗；能够增强间接空冷系统深度调峰能力，取得调峰补偿效益。

为了进一步提高间接空冷系统循环水热量的利用率，减少冷却塔的负担，本申请还提供一种用于间接空冷系统的热量梯级利用系统的具体实施例，包含有如下内容：

循环水泵；主机凝汽器；吸收式热泵；间接空冷塔；驱动蒸汽进汽阀；余热系统循环水进水阀；间接空冷塔循环水进水阀；余热系统循环水回水阀；热网循环水进水阀；热网循环水回水阀；汽轮机组；排汽管道；循环水回水管道；循环水供水管道；排汽管道；余热系统排汽控制阀；前置凝汽器；余热系统冷凝水管道；热网循环水回水管道；余热系统热网循环水回水管道；热网循环水供水管道；汽轮机组抽汽管道；热泵系统循环水进水管道；热泵系统循环水出水管道。

汽轮机组的排汽一路通过排汽管道与主机凝汽器相连接，另一路通过排汽管道与前置凝汽器相连，前置凝汽器通过管道与主机凝汽器的热井相连。间接冷却塔的循环水回水通过循环水回水管道与主机凝汽器相连，循环水泵安装在回水管道上。同时主机凝汽器的循环水供水一路通过管道与间接空冷塔相连，另一路通过管道与吸收式热泵相连，吸收式热泵的循环水回水通过管道与循环水回水管道相连。汽轮机组的抽汽通过管道与吸收式热泵的蒸汽侧相连。

热网循环水回水通过热网循环水回水管道与前置凝汽器相连，然后前置凝汽器通过余热系统热网循环水管道与吸收式热泵进水侧相连，热网循环水供水通过热网循环水供水管道与吸收式热泵供水侧相连。驱动蒸汽进气阀安装在汽轮机组抽汽管道上，余热系统循环水进水阀安装在热泵系统循环水进水管道上，间接空冷塔循环水进水阀安装在循环水供水管道上，余热系统循环水回水阀安装在热泵系统循环水出水管道上，热网循环水进水阀安装在热网循环水供水管道上，热网循环水回水阀安装在热网循环水回水管道上，余热系统排汽控制阀安装在排汽管道上。

为了进一步提高间接空冷系统循环水热量的利用率，减少冷却塔的负担，本申请还提供一种用于间接空冷系统的热量梯级利用方法的具体实施例，包含有如下内容：

即在不需要将循环水余热全部回收时，循环水经主机凝汽器换热升温后分成两路，一路经过吸收式热泵，在吸收式热泵内进行放热降温后，通过回水阀进入到循环水泵；另一路仍通过原来的进水阀进入到间接空冷塔扇区内进行换热后，进入到循环水泵，最终回到主机凝汽器。而在需要将循环水的热量全部回收时，循环水经主机凝汽器换热升温全部经过吸收式热泵，在热泵内进行放热降温后，通过回水阀进入到循环水泵；原来的进水阀关闭，间接空冷塔不上水。吸收式热泵的驱动蒸汽由汽轮机的中压缸排汽经过进汽阀提供，热网循环水通过进水阀首先进入到前置凝汽器与汽轮机部分排汽进行换热，部分汽轮机排汽被冷却后直接回收到主机凝汽器的热井。吸热后的热网循环水进入吸收式热泵进一步吸热，然后通过回水阀回到热网循环水供水系统。从而实现降低间接空冷塔热负荷，将循环水余热梯级综合利用的目的。

由上述描述可知，本申请提供的用于间接空冷系统的热量梯级利用系统，通过吸收式热泵回收余热，从而能够实质减少夏季间接空冷塔热负荷大，机组背压高，经济性差的问题；冬季也可缓解间接空冷塔的防冻问题；两级凝汽器的结构，能够通过第一凝汽器进行汽轮机排汽与热网循环水的换热，降低第二凝汽器的热负荷。回收循环水的余热，用于热网水系统，进而能够增加机组的经济效益。大大提升间接空冷系统运行的经济性、防冻运行的安全性。

本申请中上述用于间接空冷系统的热量梯级利用系统的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。相关之处参见实施例的部分说明即可。

本申请中应用了具体实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。