一种凝汽器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及能源技术领域，具体涉及一种以空气和循环水为冷却介质的凝汽器，系利用汽轮机排汽余热的装置。
【背景技术】
[0002]火电厂湿冷机组冷却汽轮机排汽时需要大量的水资源，造成了水资源的浪费，如何降低电厂的耗水量具有重要的意义。同时，凝汽器中冷却介质在管内流动，易形成水垢和淤泥等物质，影响凝汽器的换热效率，而常用的胶球清洗方法成本高且胶球回收率低。
[0003]随着国家对淡水资源保护的愈加重视，电站空冷系统逐渐推广应用，我国火电布局将向淡水资源匮乏的“三北”地区集中，这将为电站空冷系统带来广阔的市场发展空间。但是空冷机组的空冷效率受环境的影响比较大，由于空冷塔在高温季节运行时负荷不足，使夏季的冷却量不能满足生产需要，从而限制了空冷机组的发展。另一方面，在现有的空冷技术中，空气作为冷却介质，被汽轮机排汽加热后直接排放到了大气中，这部分热空气的能量并没有被有效地利用，而且造成了局部热污染。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于:针对气候寒冷、干旱缺水的地区，设计一种空冷-湿冷交替使用的冷却技术，从而解决纯空冷机组在夏季不能理想降温、而湿冷机组在冬季耗水量巨大的问题。同时，将经过排汽加热后的空气根据温度高低通往暖风器或者空气预热器，进一步提高排汽余热的利用率。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]一种凝汽器，以空气和循环水为冷却介质，空冷和湿冷交替使用，包括汽轮机1、凝汽器2、附加换热器3、温度控制器4、暖风器5、空气预热器6、凝结水箱7、疏水箱8、送风机a9、送风机b24、循环水泵10、冷却塔23及抽汽调节阀all、调节阀bl2、截止阀cl3、调节阀dl4、截止阀el5、截止阀Π6、截止阀gl7、截止阀hl8、调节阀il9、调节阀j20、截止阀k21、截止阀m22、截止阀n25，凝汽器2蒸汽冷却后出口设置两条管路:一条管路经过截止阀k21直接连接到凝结水箱7，而另一条管路经过截止阀m22通往附加换热器3后再连接到凝结水箱7 ;所述汽轮机I设置一条抽气管路，经过抽汽调节阀all与暖风器5抽气入口连接，暖风器5上抽气出口连接所述疏水箱8 ;所述凝汽器2冷却介质入口处设置两条管路:一条管路通过调节阀dl4与送风机a9相连接，而另一条管路则设置循环水泵10和调节阀bl2，夏季凝汽器2的冷却介质为循环水，冬季凝汽器2的冷却介质为环境空气。凝汽器2冷却介质出口管路上设置截止阀cl3和冷却塔23，冷却塔出口经过调节阀bl2通往循环水泵10，循环水泵10的出口又与凝汽器2的入口相连接；所述送风机b24经过调节阀j20连接到暖风器5入口处。所述凝汽器2夏季的冷却介质为循环水，凝汽器2冬季的冷却介质为环境空气，冷却后的排汽以凝结水的形式送入所述凝结水箱7 ;在凝汽器中，冷却介质循环水或低温环境空气均在管内流动，而汽轮机排汽在管外流动。
[0007]在夏季，利用循环水对排汽进行冷却时，打开所述调节阀bl2、截止阀cl3、截止阀k21和截止阀n25，并根据需求量调节相应流量，关闭调节阀dl4、截止阀el5、截止阀f 16等其余阀门，循环水经过所述循环水泵10进入凝汽器2，与普通湿冷机组的运行方式相同，被加热后的循环水经过冷却塔23降温后回到凝汽器2，完成循环。此时，空冷时的附加换热器3及附属管道均不工作。
[0008]在冬季，不用循环水冷却汽轮机排汽，而利用低温的环境空气对排汽进行冷却，即凝汽器2的冷却介质采用冷空气，由于空气的比热比循环水低，冷空气的冷却能力显然不足，需要加入空冷时的附加换热器3，附加换热器3的换热量根据排汽参数等确定。此时，关闭所述调节阀bl2、截止阀cl3、截止阀k21和截止阀n25，打开调节阀dl4、截止阀el5、截止阀Π6等其余阀门，并根据需求调节阀门开度。环境空气经过所述凝汽器2和所述附加换热器3中排汽加热后，根据空气被加热后的温度确定送入所述空气预热器6或暖风器5。在经过凝汽器2的热空气和附加换热器3的热空气混合后的管道上安装温度控制器4，且管道上设有截止阀Π6。温度控制器4后设有三条管路:一条管路经过截止阀gl7通往暖风器5，继而通往空气预热器6，一条管路经过截止阀hl8直接通往空气预热器6，还有一条通道经过调节阀il9通往环境。通过所述温度控制器4检测经过凝汽器2和附加换热器3加热后混合后的热空气的温度:若温度控制器4检测的热空气温度达到防止空气预热器6低温腐蚀的温度，则打开截止阀hl8并关闭截止阀gl7，直接将热空气送入空气预热器6 ;若温度控制器4检测的热空气温度尚未达到空气预热器6避免低温腐蚀所需要的温度，则关闭截止阀hl8并打开截止阀gl7，将热空气送入暖风器5进一步加热，然后送入空气预热器6 ;从而凝汽器2和附加换热器3全部或部分取代了暖风器5加热空气的作用，即降低了暖风器的换热量，减少暖风器的受热面，不仅降低了设备投资，也降低了暖风器的阻力，经济效益明显。其次，所述截止阀gl7、截止阀hl8、调节阀il9和调节阀j20调节进入空气预热器6的空气量，若被凝汽器2和附加换热器3加热后的热空气量低于空气预热器6的需求量，则打开调节阀j20，将一部分环境空气通往暖风器5加热后送到空气预热器6 ;若加热后的热空气量足够大，则可以关闭调节阀j20，同时打开调节阀il9将超过空气预热器6需求的热空气排空。
[0009]因为水和空气的比热不同，故在所述凝汽器2的基础上通过截止阀m22串联所述附加换热器3，凝汽器2的入口管路上设置一条管路，管路上设置截止阀el5，连接到附加换热器3。所述附加换热器3选用普通换热器以降低成本，同时确保排汽正常冷却。
[0010]所述送风机a9空气出口设置两条管路:一条管路上设置调节阀dl4，连接到凝汽器2 ;而另一条管路上设置截止阀n25，通往空气预热器6。冬季打开调节阀dl4，关闭截止阀π25，使低温环境空气作为冷却介质进入到凝汽器2 ;夏季打开截止阀n25，关闭调节阀dl4，使空气直接进入空气预热器6加热后送入锅炉。所述送风机b24为小容量风机，用于在冬季被凝汽器2和附加换热器3加热的空气量不足时补充低温环境空气。
[0011]所述暖风器5的蒸汽进口与汽轮机I的抽汽口连接管路上设有抽汽调节阀all。
[0012]所述凝汽器中蒸汽冷却后出口设置两条管路:一条管路上设置截止阀k21 ;而另一条管路上设置截止阀m22和附加换热器3。夏季打开截止阀k21，关闭截止阀m22，排汽被凝汽器2冷却后直接流向凝结水箱7 ;冬季关闭截止阀k21，打开截止阀m22，排汽经凝汽器2冷却后需通往附加换热器3进一步冷却后通往凝结水箱7。
[0013]所述经过凝汽器2的热空气和附加换热器3的热空气混合后的管道安装温度控制器4，且所述管道上设有截止阀Π6。
[0014]所述凝汽器2冷却介质出口的水循环回路上设有截止阀cl3。
[0015]所述温度控制器4与空气预热器6空气进口的连接管路上设有截止阀hl8。
[0016]所述温度控制器4与暖风器5空气进口的连接管路上设有截止阀gl7。
[0017]所述温度控制器4热空气出口处设置一条管路，所述管路设有流量调节阀il9，当经过温度控制器4的空气量大于空气预热器6需要的空气量时，可以根据需要调节所述阀门Π9的开度，通过此管路将多余的热空气排空。
[0018]所述附加换热器3的空气入口设有截止阀el5。
[0019]所述暖风器5的空气入口设有调节阀j20。
[0020]和现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0021]1、本实用新型提供的一种凝汽器，凝汽器2冷却介质入口设置两条管路，在两条管路上分别设置调节阀bl2和调节阀dl4，夏季打开阀门bl2使用循环水冷却，冬季打开dl4使用环境空气冷却。这种空冷-湿冷交替使用的冷却方式不仅降低了电厂耗水量，也解决了空冷机组受温度制约影响大的缺点。
[0022]2、本实用新型提供的一种凝汽器，汽轮机I将排汽排入凝汽器2，冬季时使用低温空气作为冷却介质吸收排汽的余热。为防止空气预热器6的低温腐蚀，若经凝汽器2和附加换热器3加热后的热空气温度达到空气预热器6所需的温度，则可以直接将热空气通过截止阀hl8送入空气预热器6，从而凝汽器2和附加换热器3完全取代了暖风器5加热空气的作用；若加热后的热空气温度尚未达到空气预热器6所需的温度，则将热空气通过截止阀gl7送入暖风器5进一步加热，再送入空气预热器6，但暖风器5的热负荷较单纯湿冷机组暖风器的热负荷低，从而部分取代了暖风器5加热空气的作用，在保证了相同发电量的同时，降低了发电厂的发电煤耗，提高了发电厂的全厂效率。
[0023]3、本实用新型提供的一种凝汽器，冬季使用空气作为冷却介质，可以适当提高送风机的压头以提高空气流动的速度，对凝汽器2管中积存的水垢、淤泥等物质有一定的吹扫作用，减轻甚至替代了胶球清洗，降低了清洗成本；另一方面，可以加强凝汽器2和附加换热器3的换热效果，提高了凝汽器的换热效率，同时使附加换热器3的结构更加紧凑。
[0024]4、因为水和空气的比热不同，本实用新型在所述凝汽器2的基础上需串联所述附加换热器3，所述附加换热器3可以选用普通换热器以降低成本，而且确保排汽正常冷却。
[0025]5、由于冬季的空气经过排汽加热，可以减轻暖风器的负担，可以降低暖风器的换热量，减少暖风器的受热面，不仅降低了设备投资，也可以降低机组运行的厂用电。在夏季，进入空气预热器的空气可以不通过暖风器，而通过由截止阀n25控制的管路直接进入空气预热器，大幅度降低夏季的风道阻力，提高机组的经济性。
[0026]6、送风机b24只在冬季被凝汽器2和附加换热器3加热的空气量不足时工作，以补充低温环境空气，送风量较小，可以选择较小流量的风机，降低了设备的投入成本。
【附图说明】
[0027]图1为现有技术湿冷机组的系统示意图。
[0028]图2为本实用新型一种凝汽器的系统示意图。
[0029]图中，1-汽轮机；2_凝汽器；3_附加换热器；4_温度控制器；5_暖风器；6_空气