阅读说明：本技术 一种汽轮机循环冷却水系统及其运行方法 (Circulating cooling water system of steam turbine and operation method thereof ) 是由 徐易 庞继勇 陈振超 刘春雷 李现周 于 2019-10-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽轮机循环冷却水系统及其运行方法,它解决了现有技术中循环水系统冷却的排汽过少、冷却水系统运行存在安全隐患的问题,在低真空方式下凝汽器不需要原有循环冷却水时采用临机供水或旁路循环泵,可以有效降低原有循环水系统压力,保护系统安全。其技术方案为：包括凝汽器、冷水塔和前池,凝汽器与前池通过第一循环管路相连,凝汽器与冷水塔通过第二循环管路相连；第一循环管路与前池之间并联一个或多个旁路循环泵,旁路循环泵的两侧分别安装手动阀I、电动阀V,且旁路循环泵与电动阀V之间安装逆止阀；第一循环管路连接有用于临机辅机循环冷却水流入的回水支路I；第二循环管路连接有用于辅机冷却水至临机前池的连接支路III。(The invention discloses a turbine circulating cooling water system and an operation method thereof, which solve the problems of low exhaust steam of cooling of a circulating water system and potential safety hazard in the operation of the cooling water system in the prior art, and adopt an on-line water supply or bypass circulating pump when a condenser does not need original circulating cooling water in a low vacuum mode, thereby effectively reducing the pressure of the original circulating water system and protecting the safety of the system. The technical scheme is as follows: the system comprises a condenser, a cooling tower and a forebay, wherein the condenser is connected with the forebay through a first circulating pipeline, and the condenser is connected with the cooling tower through a second circulating pipeline; one or more bypass circulating pumps are connected in parallel between the first circulating pipeline and the forebay, a manual valve I and an electric valve V are respectively arranged on two sides of the bypass circulating pump, and a check valve is arranged between the bypass circulating pump and the electric valve V; the first circulating pipeline is connected with a water return branch I for circulating cooling water of the temporary auxiliary machine to flow in; the second circulating pipeline is connected with a connecting branch III which is used for cooling water of the auxiliary machine to reach the machine-approaching forebay.)

一种汽轮机循环冷却水系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及火电厂循环水冷却系统，尤其涉及一种汽轮机循环冷却水系统及其运行方法。

背景技术

目前，随着生活水平越来越高，城市规模越来越大，供暖需求也是年年攀升，越来越多的纯凝机组进行供热改造。在供暖期，即使是抽凝机组，低压缸排汽量也会大幅下降，如果改造为高背压机组，需要原有循环冷却系统冷却的排汽量就更少了。虽然循环泵电机进行了接线方式的改变，转速降低，水量减少，但是依然浪费较多厂用电。

现有火电厂循环水冷却系统，循环水量大，一般每台机组两台循环水泵，一个循环水量稍微小一些，另一个稍微大一些。冬季运行时，因为环境温度低，机组真空高，一般都改变循环水泵电机的接线方式，适当降低循环水量，以此来节约厂用电。

因为需要原有循环水系统冷却的排汽过少，甚至没有，原有循环水泵运行时，水温较低，在气温偏低时容易结冰，威胁冷却水系统的安全运行。发明人发现，如果凝汽器不需要通入原有循环水，仅仅供应辅机冷却水，那么循环泵出口压力和系统管道压力大大增加，严重影响原有循环水系统运行安全。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种汽轮机循环冷却水系统及其运行方法，在低真空方式下，凝汽器不需要原有循环冷却水时，采用临机供水或者旁路循环泵，可以有效降低原有循环水系统压力，保护系统安全。

本发明采用下述技术方案：

一种汽轮机循环冷却水系统，包括凝汽器、冷水塔和前池，所述凝汽器与前池通过第一循环管路相连，凝汽器与冷水塔通过第二循环管路相连；

所述第一循环管路与前池之间并联一个或多个旁路循环泵，旁路循环泵的两侧分别安装手动阀I、电动阀V，且旁路循环泵与电动阀V之间安装逆止阀；所述第一循环管路连接有用于临机辅机循环冷却水流入的回水支路I；

所述第二循环管路连接有用于辅机冷却水至临机前池的连接支路III。

进一步的，所述第一循环管路包括连接支路I,所述连接支路I与相互并联的循环泵I、循环泵II相连；

所述旁路循环泵与循环泵I、循环泵II并联，所述回水支路I与连接支路I相连且二者之间安装手动阀II。

进一步的，所述旁路循环泵的扬程不小于循环泵II，且不大于循环泵I。

进一步的，所述第二循环管路包括连接于凝汽器和冷水塔之间的连接支路II，所述连接支路II一侧通过连接支路VI连接至冷水塔；

所述连接支路II另一侧通过连接支路IV与连接支路III相连，连接支路III与连接支路IV之间与回水支路II相连，且连接支路III与连接支路IV之间通过连接支路V与冷水塔相连。

进一步的，所述连接支路IV上设置手动阀IV，所述连接支路I上安装电动阀V，所述循环泵I与前池之间安装电动阀I，循环泵I与连接支路I之间设有电动阀II；所述循环泵II与前池之间安装电动阀III，循环泵II与连接支路I之间设有电动阀IV；

所述连接支路II上设有电动阀VI，连接支路VI上安装电动阀VII；所述连接支路V上设置手动阀V，连接支路III上安装手动阀III。

进一步的，所述第二循环管路包括连接于凝汽器和冷水塔之间的连接支路II，所述连接支路II一侧通过连接支路VI连接至冷水塔；

所述冷水塔与连接支路V相连，所述连接支路V与回水支路II相连，且连接支路V与回水支路II之间与连接支路III相连。

进一步的，所述连接支路I上安装电动阀V，所述循环泵I与前池之间安装电动阀I，循环泵I与连接支路I之间设有电动阀II；所述循环泵II与前池之间安装电动阀III，循环泵II与连接支路I之间设有电动阀IV；

所述连接支路II上设有电动阀VI，连接支路VI上安装电动阀VII；所述连接支路V上设置手动阀V，连接支路III上安装手动阀III。

一种汽轮机循环冷却水系统的运行方法，机组供暖期低真空方式下运行时，电动阀V和电动阀VI关闭,可选择以下运行方式：

1)利用回水支路I、连接支路III保证机组运行时，电动阀I、电动阀II、电动阀III、电动阀IV关闭，旁路循环泵热备用，手动阀I打开，电动阀V带电投联锁在关闭状态；手动阀II、手动阀III打开，手动阀IV、手动阀V关闭，辅机冷却水一部分消耗使用，一部分通过回水支路II、连接支路III回到临机前池；

2)不使用回水支路I、连接支路III时，在低真空运行时旁路循环泵正常运行，循环泵I、循环泵II停电，电动阀I、电动阀II、电动阀III、电动阀IV关闭，手动阀I、电动阀V、手动阀V开启，手动阀IV关闭，辅机冷却水一部分消耗使用，一部分通过回水支路II、连接支路V回到冷水塔水池。

一种汽轮机循环冷却水系统的运行方法，机组供暖期高背压方式下运行时，电动阀V和电动阀VI打开，可选择以下运行方式：

1)利用回水支路I、连接支路III保证机组运行时，循环泵I、循环泵II带电热备用，电动阀I、电动阀III打开，电动阀II、电动阀IV带电投联锁在关闭状态；旁路循环泵热备用，手动阀I开启，电动阀V带电关闭；手动阀II、手动阀III打开，手动阀V关闭，辅机冷却水一部分消耗使用，一部分通过回水支路II、连接支路III回到临机前池；

2)不使用回水支路I、连接支路III时，旁路循环泵正常运行，电动阀I、电动阀III、手动阀I、电动阀V、手动阀V开启，循环泵I、循环泵II热备用，电动阀II、电动阀IV带电连锁关闭；辅机冷却水一部分消耗使用，一部分通过回水支路II、连接支路V回到冷水塔水池。

进一步的，利用电动门VII调节去冷水塔上部流量多少来控制水温；当旁路循环泵故障时，启动投入热备用的循环泵II，当循环泵II故障时，投入循环泵I，当循环泵I再故障无可用循环水时，机组打闸停机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明在低真空方式下，凝汽器不需要原有循环冷却水时，采用临机供水或者旁路循环泵，可以有效降低原有循环水系统压力，保护系统安全；且采用临机供水或者旁路循环泵时能够节省用电；

(2)本发明采用旁路循环泵备用时，增加了本机安全系数，降低了机组非停的概率；且能够防止运行原有循环泵时造成循环水温过低，水塔结冰，堵塞滤网，造成循环水系统失水而被迫非停；能够减少循环水蒸发消耗，节约水资源。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图；

其中，1、电动阀I，2、电动阀II，3、电动阀III，4、电动阀IV，5、手动阀I，6、逆止阀，7、电动阀V，8、手动阀II，9、电动阀V，10、电动阀VI，11、手动阀III，12、手动阀IV，13、手动阀V，14、电动阀VII，15、凝汽器，16、冷水塔，17、前池，18、循环泵I，19、循环泵II，20、旁路循环泵，21、回水支路I，22、供水支路I，23、连接支路I，24、连接支路II，25、回水支路II，26、连接支路III，27、连接支路IV，28、连接支路V，29、连接支路VI。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在循环水系统冷却的排汽过少、冷却水系统运行存在安全隐患的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种汽轮机循环冷却水系统及其运行方法。

实施例一：

下面结合附图1对本发明进行详细说明，具体的，结构如下：

本实施例公开了一种汽轮机循环冷却水系统，包括凝汽器15、冷水塔16、前池17、第一循环管路、第二循环管路，所述凝汽器15与前池17通过第一循环管路相连，凝汽器15与冷水塔16通过第二循环管路相连；所述第一循环管路与前池17之间并联一个或多个旁路循环泵20，所述第一循环管路连接有用于临机辅机循环冷却水流入的回水支路I21，所述第二循环管路连接有连接支路III26，循环水通过连接支路III26至空冷器、冷油器、开式水、射水箱补水等辅机冷却水。

具体的，所述第一循环管路包括连接支路I23,循环水通过连接支路I23至凝汽器15。所述连接支路I23上安装电动阀V9，所述连接支路I23与相互并联的循环泵I18、循环泵II19相连；所述循环泵I18与前池17之间安装电动阀I1，循环泵I18与连接支路I23之间设有电动阀II2。所述循环泵II19与前池17之间安装电动阀III3，循环泵II19与连接支路I23之间设有电动阀IV4。

所述旁路循环泵20与循环泵I18、循环泵II19并联，旁路循环泵20的扬程一般不小于循环泵II19，且不大于循环泵I18，也可以稍微大于循环泵I18，不超过管道允许压力。旁路循环泵20的流量约为循环泵II19最小流量的5％至10％左右+适当污水处理量+需要循环水冷却的低压缸排汽量的60倍左右，可根据实际需要设定。

旁路循环泵20与前池17之间安装手动阀I5，电动阀V，旁路循环泵20与连接支路I23之间通过逆止阀6和电动阀V7相连。电动阀II2、电动阀IV4、电动阀V7连接至连接支路I的同一端，且电动阀V9与电动阀II2、电动阀IV4、电动阀V7之间连接有两个支路，即：供水支路I22和回水支路I21，所述回水支路I21上安装手动阀II8。

所述第二循环管路包括连接于凝汽器15和冷水塔16之间的连接支路II24，循环水通过连接支路II24从凝汽器15至本机冷水塔16。所述连接支路II24上设有电动阀VI10，所述连接支路II24一侧通过连接支路VI29连接至冷水塔16，循环水通过连接支路VI29至本机水池，且连接支路VI29上安装电动阀VII。

所述连接支路II24另一侧通过连接支路IV27与连接支路III26相连，连接支路IV27为辅机冷却水至循环水的回水管道，辅机冷却水通过连接支路III26至临机前池16；连接支路IV27上设有手动阀IV，所述连接支路III26与连接支路IV27之间与用于辅机冷却水流入的回水支路II25相连，所述连接支路III26上安装手动阀III11；且连接支路III26与连接支路IV27之间通过连接支路V28与冷水塔16相连，辅机冷却水通过连接支路V28至本机水池，连接支路V28上安装手动阀V13。

旁路循环泵20可以为一个、两个或多个，多个旁路循环泵20时互为备用，因为泵的流量小，所增加成本和操作很小。电动阀V9、电动阀VI10为靠近凝汽器15循环水电动门，为低压缸数量的2倍，本实施例中设置2个，可以理解的，在其他实施方式中，也可能是4个、8个等。

本实施例与原有循环水系统相比，增加了旁路循环泵20、回水支路I21、连接支路III26、连接支路IV27及相关阀门，机组在非供暖期运行时，原有循环水系统保持正常，旁路循环泵20停电，手动阀I 5、电动阀V 7、手动阀II 8、手动阀III 11、手动阀IV 12关闭。

本实施例汽轮机循环冷却水系统能够处理汽轮机低压缸对原有循环水冷却系统排汽大幅减少直至零，机组供暖期低真空方式下运行时：

低压缸排汽加热供热主管网，主管网运行方式为现有技术，此处不再赘述。原有循环水不再向凝汽器15提供冷却水，电动阀V9和电动阀VI10关闭。

如果利用回水支路I21、连接支路III26保证机组运行，则临机循环泵必须运行正常，有备用循环泵。因为供水支路I22、回水支路II25的通流量比较小，所以循环泵I18、循环泵II19停电(一般不备用，即使备用，启动后，压力过高，对设备伤害很大，如果和临机有较粗管道母管相连，水量也很快耗尽)。

所述电动阀I2、电动阀II2、电动阀III3、电动阀IV4关闭停电，旁路循环泵20热备用，手动阀I5打开，电动阀V7带电投联锁在关闭状态；手动阀II8、手动阀III11打开，手动阀IV12、手动阀V13关闭，辅机冷却水一部分消耗使用，一部分通过回水支路II25、连接支路III26回到临机前池17。

临机故障，循环水不能正常运行，例如两台循环泵都不能正常使用。因为本机真空不受影响，所以有一定的事故处理时间。立即启动旁路循环泵20，联动启动电动阀V 7，关闭临机循环水相关电动阀门，使回水支路I不倒流。打开手动阀V 13，关闭手动阀II 8、手动阀III 11。

如果没有或不使用回水支路I21、连接支路III26时，在低真空运行时旁路循环泵20正常运行，循环泵I18、循环泵II19停电，电动阀I1、电动阀II2、电动阀III3、电动阀IV4关闭，手动阀I5、电动阀V7、手动阀V13开启，手动阀IV12关闭，辅机冷却水一部分消耗使用，一部分通过回水支路II25、连接支路V28回到冷水塔水池17。

一般供暖期环境温度比较低，水塔水池里的水自然散热即可满足对水的冷却，如果冷却效果不理想，可以打开手动阀IV 12，关闭手动阀V13，利用电动阀VII 14调节去冷水塔16上部流量多少来控制水温。

实施例二：

如图2所示，本实施例相比实施例一没有连接支路IV27和手动阀IV12，其他结构相同，此处不再赘述。

机组供暖期高背压(低压缸排汽量极少或者没有)或者低压缸切缸等方式下运行时：

低压缸转子可能是光轴也可能有动叶片，光轴时因为一小部分蒸汽要暖低压缸转子，保证该段转子温度在脆性转变温度以上。有动叶片时还需要一小部分蒸汽带走鼓风作用的热量，低压缸是有少量排汽的。在这种方式运行时，电动阀V9和电动阀VI10必须是打开的，根据实际需要控制开度大小，保证辅机冷却用水。

如果利用回水支路I21、连接支路III26保证机组运行时，则临机循环泵必须运行正常，有备用循环泵，循环泵I18、循环泵II19带电热备用，电动阀I1、电动阀III3打开，电动阀II2、电动阀IV4带电投联锁在关闭状态。旁路循环泵热备用，手动阀I5开启，电动阀V7带电关闭；手动阀II8、手动阀III11打开，手动阀V13关闭，辅机冷却水一部分消耗使用，一部分通过回水支路II25、连接支路III26回到临机前池17。

临机故障，循环水不能正常运行，例如两台循环泵都不能正常使用。因为本机真空受影响，所以事故处理时间稍微少一些。立即启动旁路循环泵20，联动启动电动阀V 7，关闭临机循环水系统相关电动阀门，使回水支路I不倒流。打开手动阀V 13，关闭手动阀II 8、手动阀III 11。

辅机冷却水一部分消耗使用，一部分通过回水支路II25、连接支路V28回到本机冷水塔水池。利用电动阀VII 14调节连接支路II24去冷水塔16上部流量多少来控制水温。当旁路循环泵20故障时，启动投入热备用的循环泵II19，相关联锁阀门开启或者关闭，当循环泵II19故障时，投入循环泵I18，当循环泵I18再故障无可用循环水时，机组打闸停机。

如果没有或不使用回水支路I21、连接支路III26时，旁路循环泵20正常运行，电动阀I1、电动阀III3、手动阀I5、电动阀V7、手动阀V13开启，循环泵I18、循环泵II19热备用，电动阀II2、电动阀IV4带电连锁关闭；辅机冷却水一部分消耗使用，一部分通过回水支路II25、连接支路V28回到冷水塔16水池。

利用电动阀VII 14调节去冷水塔16上部流量多少来控制水温。当旁路循环泵20故障时，启动投入热备用的循环泵II19，相关联锁阀门开启或者关闭，当循环泵II19故障时，投入循环泵I18，当循环泵I18再故障无可用循环水时，机组打闸停机。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。