一种冷却水开式循环的发电设备用空气压缩系统的制作方法

1.本实用新型涉及空气压缩设备技术领域，特别地，涉及一种冷却水开式循环的发电设备用空气压缩系统。


背景技术：

2.空气压缩机是一种用于制备压缩空气的设备，在生产中，人们常使用汽轮机来驱动空气压缩机；在其生产过程中，锅炉中加热液态水产生蒸汽，蒸汽在汽轮机中做功后需要经过凝汽器，并在凝汽器中冷却凝结成液态水后才能够回到锅炉中重新加热成蒸汽，形成蒸汽循环。
3.其中，凝汽器在工作时需要对内部的冷却水进行不断循环，才能够保持对蒸汽的冷却效果，其循环方式通常分为开式循环和闭式循环两种，其中开式循环是指从江河取水进入凝汽器冷却后重新排回到江河，闭式循环需要建设专门的冷却塔，将凝汽器排出的热水经过冷却塔冷却后，再回到凝汽器内。
4.对于开式循环而言，需要在江河边新建取水点，这不仅成本高昂，同时需要进行审批，而目前审批难度极大；对于闭式循环而言，冷却塔的建设成本同样很高，而且在运营中产生的废化学试剂需要一套专用设备进行处理，占用的场地很大；上述问题导致新建凝汽器的冷却水循环系统会遇到建设成本、场地、维护成本等方面的困难。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本实用新型提供一种冷却水开式循环的发电设备用空气压缩系统，该空气压缩系统利用了现有的发电机组，在不影响发电效率的前提下，极大降低了空气压缩系统的成本。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种冷却水开式循环的发电设备用空气压缩系统，对应一套发电设备设置，所述发电设备包括锅炉、发电汽轮机、发电机以及第一凝汽器；其中，所述锅炉加热第一凝汽器回流的冷凝水并使其汽化为高压蒸汽，该高压蒸汽用于驱动所述发电汽轮机工作，进而驱动所述发电机发电；所述第一凝汽器接收发电汽轮机回流的低压蒸汽，并使其液化为所述冷凝水；
7.所述第一凝汽器通过冷却水进行散热，该冷却水由一外部水源提供，第一凝汽器通过第一进水管路和第一回水管路与所述外部水源构成第一冷却水循环；
8.所述空气压缩系统包括空压汽轮机、空气压缩机以及第二凝汽器；其中，所述空压汽轮机的蒸汽进口连通发电汽轮机的蒸汽出口，通过发电汽轮机排出的所述低压蒸汽驱动工作，进而驱动所述空气压缩机工作；所述第二凝汽器接收空压汽轮机回流的乏汽，并使其液化为所述冷凝水并回流至锅炉；
9.所述第二凝汽器通过所述冷却水进行散热，第二凝汽器设有第二进水管路和第二回水管路；其中，所述第二进水管路连通第一进水管路，第二回水管路连通第一回水管路；第二凝汽器通过第二进水管路和第二回水管路与所述外部水源构成第二冷却水循环。
10.作为优选，所述第一回水管路上设有虹吸井。进一步的，所述虹吸井设在所述第二回水管路与第一回水管路连接处的水流方向一侧。
11.作为优选， 所述第二进水管路在与第一进水管路的连接处、所述第二回水管路在与第一回水管路连接处均设有隔离阀，所述隔离阀控制第二进水管路与第一进水管路之间、第二回水管路与第一回水管路之间的通断。进一步的，所述隔离阀为电动蝶阀。
12.作为优选，所述第二进水管路、第二回水管路均为地埋管道；所述第一进水管路、第一回水管路均为地埋管道。
13.本实用新型的有益效果在于：本空气压缩系统基于原有的发电机组进行设计，系统内设有两套相互配合的冷却水循环系统，其中第二冷却水循环可以利用第一冷却水循环，实现间接连通所述外部水源，从而避免直接引用外部水源，避开了新建凝汽器冷却水循环系统所会遇到的建设成本、场地、维护成本等方面的困难，从而极大降低了建造难度和建造成本，具有极强的实用性和经济价值；同时，本空气压缩系统利用发电设备所排出的低压蒸汽作为动力源，提高了系统整体能量利用效率，降低了系统的运营成本，能够提升电厂自身与下游用户的经济效益。
附图说明
14.附图1为本实用新型一个实施例的流程图。
15.以上附图中：1．锅炉；2．发电汽轮机；3．发电机；4．第一凝汽器；41．第一进水管路；42．第一回水管路；5．外部水源；6．空压汽轮机；7．空气压缩机；8．第二凝汽器；81．第二进水管路；82．第二回水管路；9．虹吸井。
具体实施方式
16.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
17.如图1所示的实施例，本发电设备用空气压缩系统，其对应的一套发电设备包括锅炉1、发电汽轮机2、发电机3、第一凝汽器4，空气压缩系统本身包括空压汽轮机6、空气压缩机7、第二凝汽器8。
18.其中，锅炉1、发电汽轮机2、发电机3、第一凝汽器4为原有的发电机组设备，锅炉1加热第一凝汽器4回流的冷凝水并使其汽化为高压蒸汽，并将高压蒸汽通向发电汽轮机2驱动发电汽轮机2工作，发电汽轮机2工作时驱动发电机3进行发电，发电汽轮机2排出的低压蒸汽（本案所述的低压蒸汽是指相对所述高压蒸汽而言压力较低的蒸汽，而非低于正常大气压力）在第一凝汽器4冷却凝结形成冷凝水后回流到锅炉1中；由于上述设备的具体连接方式以及工作原理为现有技术，故本案不做赘述。
19.第一凝汽器4中设有用于冷却的冷却水，冷却水通过第一进水管路41、第一回水管路42与外部水源5构成第一冷却水循环，以保持冷却水处于低温状态；此处的外部水源5可以为长江、黄河、大海等大型水体，也可以为小河、湖泊等较小的水体。
20.基于原有的发电设备增加了空气压缩系统后，增加了空压汽轮机6（即用于驱动空气压缩机7工作的汽轮机）、空气压缩机7、第二凝汽器8；原发电汽轮机2排出的低压蒸汽分为两路，一路依旧通向第一凝汽器4，另一路通向空压汽轮机6以驱动空压汽轮机6工作，空压汽轮机6工作时驱动空气压缩机7压缩空气，空压汽轮机6所排出的乏汽通向第二凝汽器8
冷却凝结后回流到锅炉1中。
21.第二凝汽器8同样设有用于冷却的冷却水，第二凝汽器8设有第二进水管路81、第二回水管路82，第二进水管路81连通第一进水管路41，第二回水管路82连通第一回水管路42，第二凝汽器8中的冷却水通过第二进水管路81、第二回水管路82与外部水源5构成第二冷却水循环；在实施中，第一凝汽器4第一进水管路41、第一回水管路42可以设有多组（即原有多组发电设备），第二进水管路81、第二回水管路82的末端分成多条支路连通各第一进水管路41、第一回水管路42。
22.本空气压缩系统基于原有的发电机组进行设计，系统内设有两套相互配合的冷却水循环系统，其中第二冷却水循环可以利用第一冷却水循环，实现间接连通所述外部水源，从而避免直接引用外部水源5，避开了新建凝汽器冷却水循环系统所会遇到的建设成本、场地、维护成本等方面的困难，从而极大降低了建造难度和建造成本，具有极强的实用性和经济价值；同时，本空气压缩系统利用发电设备所排出的低压蒸汽作为动力源，提高了系统整体能量利用效率，由此降低了系统的运营成本，能够提升电厂自身与下游用户的经济效益。
23.图1流程图中共有三种箭头，分别为大箭头、小箭头、实心箭头，其中大箭头表示高压蒸汽、低压蒸汽、冷凝水的循环方向，小箭头表示冷却水的循环方向，实心箭头表示发电汽轮机2对发电机3、空压汽轮机6对空气压缩机7起到的驱动作用。
24.需要指出的是，本实施例中发电汽轮机2排出的低压蒸汽分为两路，而不是全部通向空压汽轮机6的原因在于，发电机组通常规模较大，而后新建的空气压缩系统的规模通常相对较小，无法完全利用低压蒸汽，仅能利用其中的一部分。
25.在本实施例中，所述第一回水管路42上设有虹吸井9，以便于凝汽器中的冷却水回流到外部水源5中，该虹吸井9设在所述第二回水管路82与第一回水管路42连接处的水流方向一侧，以使第一凝汽器4和第二凝汽器8都能够受到该虹吸井9的作用。
26.在本实施例中，所述第二进水管路81在与第一进水管路41的连接处、所述第二回水管路82在与第一回水管路42连接处均设有电动蝶阀或其它起到隔离作用的部件，用于控制第二进水管路81与第一进水管路41之间、第二回水管路82与第一回水管路42之间的通断。
27.此外，第二进水管路81、第二回水管路82、第一进水管路41、第一回水管路42均为地埋管道，以节约用地。
28.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。