一种直接空冷机组空冷岛防冻系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115930629A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211529697.2(22)申请日2022.11.30(71)申请人华电电力科学研究院有限公司地址310000浙江省杭州市西湖区三墩镇西园一路10号(72)发明人武茂松吴喜孟凡垟亓军锋张元舒(74)专利代理机构杭州创智卓英知识产权代理事务所(普通合伙)33324专利代理师孙振国(51)Int.Cl.F28C1/12(2006.01)F28F27/00(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称一种直接空冷机组空冷岛防冻系统及方法(57)摘要本发明涉及一种直接空冷机组空冷岛防冻系统及方法，其中的防冻装置包括供气管道、喷嘴、第一换热器以及与排汽管道连通的第一分管；第一分管用于从排汽管道引出部分汽轮机排汽，供气管道通过第一换热器与第一分管热交换，喷嘴设置在供气管道的终端，若干喷嘴设置在两片倾斜设置的凝汽单元之间，并分别位于顺流管束的下端和逆流管束的上端。本发明直接利用部分排汽管道的汽轮机排汽，来加热供气管道内的气体，而后将气体喷射到空冷岛温度较低的位置，提升所述顺流管束的下端和所述逆流管束的上端的温度，防止其内的凝结水在管束中冻结，甚至冻堵和冻裂管束，可有效降低汽轮机冬季运行背压，提升机组在冬季运行的经济性与安全稳定性。CN115930629ACN115930629A权利要求书1/3页1.一种直接空冷机组空冷岛防冻系统，其特征在于，包括排汽管道、直接空冷机组和防冻装置，所述直接空冷机组包括空冷岛和凝结水箱，所述空冷岛与所述凝结水箱连接，所述排汽管道连接汽轮机的排汽口和所述空冷岛，所述空冷岛包括若干三角形冷却单元，所述三角形冷却单元呈倒“V”型，包括两片倾斜设置的凝汽单元，所述凝汽单元包括顺流管束和逆流管束；所述防冻装置包括供气管道、喷嘴、第一换热器以及与所述排汽管道连通的第一分管；所述第一分管用于从所述排汽管道引出部分汽轮机排汽，所述供气管道通过所述第一换热器与所述第一分管热交换，以提高所述供气管道内的气体温度，所述喷嘴设置在所述供气管道的终端，若干所述喷嘴设置在两片倾斜设置的所述凝汽单元之间，并分别位于所述顺流管束的下端和所述逆流管束的上端，所述喷嘴的喷头朝向所述顺流管束和所述逆流管束，所述第一分管与所述凝结水箱连接。2.如权利要求1所述的直接空冷机组空冷岛防冻系统，其特征在于，还包括控制模块和若干凝结水温度检测模块，所述凝结水温度检测模块分别位于所述顺流管束下端的凝结水集管内和所述逆流管束上端的抽真空集管内，所述凝结水温度检测模块与所述控制模块通讯连接，所述控制模块与所述供气管道通讯连接，用于基于凝结水温度调节所述供气管道内的气体温度。3.如权利要求2所述的直接空冷机组空冷岛防冻系统，其特征在于，所述第一分管上设有第一调节阀；所述控制模块与所述第一调节阀通讯连接，用于基于凝结水温度调节所述第一分管中的汽轮机排汽流量；所述喷嘴包括第一喷头和第二喷头，所述第二喷头的喷射范围大于所述第一喷头的喷射范围，所述控制模块与所述喷嘴连接，用于基于凝结水温度选择开启所述第一喷头或开启所述第二喷头或同时开启所述第一喷头和所述第二喷头；所述供气管道包括空气压缩机，所述供气管道内的气体为压缩空气，所述空气压缩机为可调压力空气压缩机，所述控制模块与所述空气压缩机通讯连接，用于基于凝结水温度调整所述空气压缩机的压力。4.如权利要求3所述的直接空冷机组空冷岛防冻系统，其特征在于，一所述顺流管束至少对应设置两个所述喷嘴，一所述逆流管束至少对应设置两个所述喷嘴；两个相邻的所述喷嘴中，两个所述第二喷头的喷射范围部分重合，且所述第二喷头的喷射范围与另一所述喷嘴的所述第一喷头的喷射范围的边缘接触或部分重合；靠近所述顺流管束边缘的喷嘴的第二喷头的喷射范围超出所述顺流管束的边缘。5.如权利要求3所述的直接空冷机组空冷岛防冻系统，其特征在于，还包括背压检测模块，用于检测所述汽轮机的背压，所述背压检测模块与所述控制模块通讯连接；所述防冻装置还包括与热源连通的第二分管和第二换热器，所述第二分管上设有通断单元，所述通断单元与所述控制模块通讯连接，用于在所述汽轮机的背压高于设定背压，且所述第一调节阀的开度最大时导通所述第二分管；所述第二分管内的蒸汽的温度高于所述第一分管内的汽轮机排汽的温度，所述第二换热器设置在所述第一换热器和所述喷嘴之间，所述供气管道通过所述第二换热器与所述第二分管热交换。6.如权利要求5所述的直接空冷机组空冷岛防冻系统，其特征在于，所述防冻装置还包2CN115930629A权利要求书2/3页括第一温度检测器和第二温度检测器，所述第一温度检测器位于所述第一换热器与所述第二换热器之间，所述第二温度检测