哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，包括：水箱(1)、進口管路(2)、離心泵(3)、出口管路(4)以及噴霧管路(12)；其中，離心泵(3)的流入端通過進口管路(2)連接水箱(1)，以及該離心泵(3)的流出端通過出口管路(4)連接噴霧管路；以及噴霧管路(12)沿冷卻三角單元長度方向設置于冷卻三角單元的開口側，噴霧管路(12)的兩端分別為流入端和封閉端，噴霧管路(12)上設置有多個噴霧位置(13)，每個噴霧位置(13)設置有噴嘴以向冷卻三角單元的兩側管束噴霧。通過上述技術方案，能夠將霧化的冷卻水噴在冷卻三角的進風口，降低進口空氣溫度，從而降低循環(huán)水溫度，使機組背壓降低，從而保證間接空冷機組在極熱環(huán)境中安全運行。
【專利說明】哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及冷卻塔領域，具體地，涉及一種哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 表面式間接空冷系統(tǒng)，又稱哈蒙式間接空冷系統(tǒng)。哈蒙式間接空冷系統(tǒng)與常規(guī)濕 冷系統(tǒng)基本相同，不同的是空冷塔代替了濕冷塔，工藝流程為汽輪機尾部排汽至安裝在汽 機房內的表面式凝汽器，經與循環(huán)水換熱后，由凝結水泵升壓回熱系統(tǒng)，汽輪機排汽與汽動 給水泵的小機排汽統(tǒng)一進入表面式凝汽器由循環(huán)水進行凝結，循環(huán)水受熱后經循環(huán)水泵升 壓進入自然通風間冷塔各段換熱三角由空氣冷卻，冷卻后的循環(huán)水再回至表面式凝汽器形 成閉式循環(huán)。
[0003] 采用哈蒙式間接空冷系統(tǒng)的間接空冷機組已經進行了廣泛的推廣，普遍適用于冬 夏溫差不大的地域。然而，受極熱環(huán)境溫度影響，在特殊地理環(huán)境中（例如，沙漠、戈壁地 區(qū)，其極寒環(huán)境溫度最低可以為_40°C，夏季極熱環(huán)境溫度可達到42°C以上）采用哈蒙式間 接空冷系統(tǒng)難以對間接空冷機組進行有效的冷卻，會對間接空冷機組的運行造成影響并產 生極大的安全隱患。因此，如何在極熱環(huán)境溫度下保持間接空冷機組的安全渡夏，是現(xiàn)有技 術中亟待解決的問題。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的是提供一種哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠對間接 空冷機組進行有效冷卻。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其中，該 系統(tǒng)可以包括：水箱、進口管路、離心泵、出口管路以及噴霧管路；其中，所述離心泵的流入 端通過所述進口管路連接所述水箱，以及該離心泵的流出端通過所述出口管路連接所述噴 霧管路；以及所述噴霧管路沿冷卻三角單元長度方向設置于冷卻三角單元的開口側，所述 噴霧管路的兩端分別為流入端和封閉端，所述噴霧管路12上設置有多個噴霧位置，每個噴 霧位置設置有噴嘴以向所述冷卻三角單元的兩側管束噴霧。
[0006] 進一步地，所設置的噴霧位置對應于所述冷卻三角單元的子三角單元；以及每個 噴霧位置上設置有兩個噴嘴以分別向一個子三角單元的兩側管束噴霧。
[0007] 進一步地，所述出口管路的流出端設置有多條支管路，該多條支管路的數(shù)量與間 冷塔冷卻三角扇區(qū)數(shù)量相同；以及每條支管路的流出端與設置在冷卻三角扇區(qū)處的多條弧 形管路對應連接，所述弧形管路兩端封閉且其上設置有連接所述噴霧管路的多個連接部。
[0008] 進一步地，每個所述連接部通過金屬軟管與一條噴霧管路的流入端連接。
[0009] 進一步地，所述進口管路中串聯(lián)有過濾件和位于該過濾件兩側的第一隔離閥和第 二隔離閥，以及所述進口管路還包括與由所述過濾件、所述第一隔離閥和所述第二隔離閥 組成的管路并聯(lián)的旁路管路，該旁路管路中設置有旁路閥。
[0010] 進一步地，所述出口管路中至少串聯(lián)以下部件：出口逆止閥、出口電動閥、流量計 和壓力表。
[0011] 進一步地，所述出口逆止閥就近安裝在所述離心泵的流出端。
[0012] 進一步地，所述離心泵的流出端設置有到所述水箱的再循環(huán)管路，該再循環(huán)管路 上設置有再循環(huán)閥。
[0013] 進一步地，所述離心泵為多級離心泵。
[0014] 進一步地，所述噴嘴為螺旋形實心圓錐形噴嘴。
[0015] 進一步地，該系統(tǒng)中的管路為不銹鋼材質。
[0016] 通過上述技術方案提供的系統(tǒng)，能夠將霧化的冷卻水噴在冷卻三角的進風口，利 用水汽吸熱降低換熱器周圍的空氣溫度，從而降低循環(huán)水溫度，降低機組背壓，從而保證間 接空冷機組在極熱環(huán)境中安全運行。
[0017] 本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面 的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：
[0019] 圖1是根據本實用新型實施方式的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)組成示意圖；
[0020] 圖2是安裝根據本實用新型實施方式的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)的冷卻三 角單元的正視圖；
[0021] 圖3是圖2所示冷卻三角單元的左視圖；以及
[0022] 圖4是圖2所示冷卻三角單元H-H截面圖。
[0023] 附圖標記說明
[0024] 1水箱 2進口管路3離心泵
[0025] 4出口管路5再循環(huán)管路6手動閥
[0026] 7電動閥8過濾件 9流量計
[0027] 10出口逆止閥11再循環(huán)閥12噴霧管路
[0028] 13噴霧位置。

【具體實施方式】
[0029] 以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處 所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0030] 圖1是根據本實用新型實施方式的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)組成示意圖。如 圖1所示，本實用新型實施方式提供的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，可以包括：水箱1、進 口管路2、離心泵3、出口管路4以及噴霧管路12 ;其中，所述離心泵3的流入端通過所述進 口管路2連接所述水箱1，以及該離心泵3的流出端通過所述出口管路4連接所述噴霧管 路；以及所述噴霧管路12沿冷卻三角單元長度方向設置于冷卻三角單元的開口側，所述噴 霧管路12的兩端分別為流入端和封閉端，所述噴霧管路12上設置有多個噴霧位置13,每個 噴霧位置13設置有噴嘴以向所述冷卻三角單元的兩側管束噴霧。
[0031] 其中，水箱1中的水可以是除鹽水或消防水，并且水箱1可以單獨設置，也可以直 接利用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的地下儲水箱。水箱1中的水可以通過離心泵3 (例如，多級離心泵 或離心泵組）的進口管路2送入離心泵3，而后被從離心泵3的出口輸出到出口管路4,接著 可以從與出口管路4連接的噴霧管路上設置的噴嘴向冷卻三角單兀的兩側管束（或稱為換 熱器）噴出。通過上述技術方案提供的系統(tǒng)，能夠將霧化的冷卻水噴在冷卻三角的進風口， 利用水汽吸熱降低換熱器周圍的空氣溫度，從而降低循環(huán)水溫度，降低機組背壓，從而保證 間接空冷機組在極熱環(huán)境中安全運行。采用噴霧的降溫方式與直接將冷卻水噴灑在換熱器 表面的蒸發(fā)冷卻方式相比，在保證降溫效果的前提下能夠顯著的節(jié)水，降低資源消耗。
[0032] 在實施方式中，所設置的噴霧位置13可以對應于所述冷卻三角單元的子三角單 元。在優(yōu)選的實施方式中，可以對每個子三角單元設置一個噴霧位置13。為了保證噴霧效 果，噴霧位置13可以選擇設置在子三角單元開口側的中部（例如，開口側幾何中心）。
[0033] 以下結合附圖2-圖4對本實用新型提供的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)進一步 說明。本實用新型實施方式中舉例的冷卻三角可以位于雙曲線間冷塔中，舉例的冷卻三角 高度約20米，每列冷卻三角自下而上可以分為9個子三角單元。冷卻三角單元的兩側管束 和中心線的夾角為23. 8度。
[0034]為了使噴霧范圍能夠有效覆蓋子三角單元每一側的管束，在優(yōu)選的實施方式中， 每個噴霧位置13上可以設置兩個噴嘴以分別向一個子三角單元的管束噴霧。因此，在舉例 的實施方式中，每列冷卻三角需要使用18個噴嘴。
[0035] 在實施方式中，噴嘴可以是螺旋形實心圓錐形噴嘴。例如，具有120°廣角噴頭的 外螺紋實心圓錐形噴嘴?？紤]安裝要求，在噴霧位置13可以設置適于與實心圓錐形噴嘴的 外螺紋配合的具有內螺紋的安裝部。
[0036] 在實施方式中，出口管路4(例如，DN100不銹鋼管）的流出端可以設置有多條支 管路（例如，DN50不銹鋼管），例如，可以通過設置DN100/DN50的變徑不銹鋼管來實現(xiàn)。在 這里，該多條支管路的數(shù)量可以與間冷塔冷卻三角扇區(qū)數(shù)量相同，例如，6個冷卻三角扇區(qū)， 每個扇區(qū)包含22個冷卻三角（或稱為冷卻三角單元，如圖2和圖3所示），則可以設置6條 支管路。在每個冷卻三角扇區(qū)，例如扇區(qū)內冷卻三角下方，可以設置一條弧形管路（例如， DN50不銹鋼管）。每條支管路的流出端可以與設置在冷卻三角扇區(qū)處的多條弧形管路（例 如，6條弧形管路）對應連接，弧形管路兩端封閉且管路上可以設置有連接所述噴霧管路12 的多個連接部。為便于管路安裝和維護，每個連接部可以通過金屬軟管（例如，不銹鋼軟 管）與一條噴霧管路12的流入端連接。上述每條弧形管路上可以設置多個放水裝置，例如 可以在其兩端及中部設置3處DN20手動球閥以便于排水防凍。
[0037] 在實施方式中，進口管路2中可以串聯(lián)過濾件8(例如，過濾網）和位于該過濾件8 兩側的第一隔離閥和第二隔離閥，以及所述進口管路2還可以包括與由所述過濾件8、所述 第一隔離閥和所述第二隔離閥組成的管路并聯(lián)的旁路管路，該旁路管路中設置有旁路閥。 在實施方式中，第一隔離閥、第二隔離閥和旁路閥可以為手動閥。
[0038] 在實施方式中，出口管路4(例如，從所述離心泵3到出口管路4的流出端之間）中 可以串聯(lián)以下部件：出口逆止閥10及電動閥7、流量計9和壓力表（未示出）。其中，電動 閥7可以用于控制出口管路4的通/斷。這里的電動閥7僅做示例，其也可以是手動閥、電 動閥中的一者或多者，以實現(xiàn)對出口管路4的手動和/或電動控制。優(yōu)選地，為保證管路中 液體的流動方向一致不會回流，出口逆止閥10可以就近安裝在所述離心泵3的流出端（或 出口）。
[0039] 在優(yōu)選的實施方式中，為了離心泵3的流出端（或在出口管路4上閥體之前）可 以設置有到所述水箱1的再循環(huán)管路5,該再循環(huán)管路5上設置有再循環(huán)閥11 (或稱為泵保 護閥或最小流量閥），以實現(xiàn)離心泵最小流量的自動再循環(huán)，防止離心泵在低負載下由于過 熱、噪音及振動而造成損壞。
[0040] 在實施方式中，上述系統(tǒng)中使用的閥體可以為電動閥，以可通過分布式控制實現(xiàn) 遠程控制。此外，在離心泵3的出口可以設置智能一體化電動閥，實現(xiàn)系統(tǒng)的無人值守運行 以及故障反饋?？梢葬槍γ颗_機組設置水泵控制柜開實現(xiàn)對離心泵的控制。
[0041] 下面結合一個具體的實施方式對本實用新型的原理進一步說明。
[0042] 在一個實施方式中，離心泵3可以設置在間冷塔內，離心泵3的進水口可以從消防 水、化學除鹽水母管或循環(huán)冷卻水系統(tǒng)地下儲水箱取水。進口管路2中可以配置濾網8、旁 路閥及濾網前后手動隔離閥，以實現(xiàn)對濾網進行在線清理。離心泵3的出口可以配置再循 環(huán)管路、壓力表、電動閥、流量計等管路附件。離心泵3的流量可以為90t/h，出口壓力可以 為0. 6?4. OMPa，功率可以為60kW。從離心泵3輸出的水經過出口管路4送至各個冷卻三 角扇區(qū)的弧形管路。每個弧形管路上連接多個噴霧管路。
[0043] 在每列三角單元安裝一路不銹鋼噴霧管路，在噴霧管路上安裝噴嘴。每列三角單 元自下而上可分為9個小三角單元，在每個小三角單元內的噴霧管路上安裝2只螺旋形實 心圓錐形噴嘴，分別朝向小三角單元的兩側管束，每只噴嘴可實現(xiàn)2000mmX2000mm的噴霧 面積，可實現(xiàn)對散熱管路噴霧面積達到95 %以上（圖4中清楚地示出了噴霧面積覆蓋效 果）。由此每列三角單元安裝18只實心錐形霧化噴嘴，每個扇區(qū)為22列即396只實心錐形 霧化噴嘴，整個間冷塔共6個扇區(qū)，共計2376只實心錐形霧化噴嘴。
[0044] 在實施方式中，噴嘴采用螺旋形實心圓錐形噴嘴，是為了保證霧化效果和檢修維 護方便，可以采用120°廣角噴頭。此噴頭的單個流量可降到傳統(tǒng)噴霧噴嘴的10%，流量約 為0. 80L/min，整個系統(tǒng)耗水量最大為90m3/h。此外，螺旋形實心圓錐噴嘴具有不易堵塞、 安裝檢修方便的優(yōu)點，且成本價格低廉。
[0045] 本實施方式提供的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，采用離心泵和電動閥，可接入 分布式控制系統(tǒng)（DCS)控制，實現(xiàn)噴霧系統(tǒng)的人工啟、停操作。降溫系統(tǒng)運行時水泵出口壓 力和系統(tǒng)故障信號可以實時反饋至DCS。對于每臺機組可以配1臺水泵控制柜，水泵控制柜 可以具備遠程/就地操作切換。水泵出口可以配備具備遠程/就地操作切換功能的智能一 體化電動閥。整個系統(tǒng)可以做到運行時無人值守，故障時及時反饋。
[0046] 本實用新型實施方式提供的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)對機組背壓的降低效 果明顯。根據發(fā)明人實測，在使用本實用新型提供的降溫系統(tǒng)前某發(fā)電公司#1機組負荷 260MW、機組背壓為16Kpa (環(huán)境溫度34°C );采用本實用新型提供的降溫系統(tǒng)后，該#1機組 負荷255MW，機組背壓為13Kpa(環(huán)境溫度35°C )。
[0047] 通過實驗，在一般情況下，利用本實用新型提供的降溫系統(tǒng)，可以降低機組背壓 1?3KPa，按照機組背壓每降低lKPa可以節(jié)約發(fā)電標煤1. 8g/KWh計算，可以節(jié)約1. 8? 5.4g/KWh發(fā)電標煤。在極端高溫條件下，可使機組背壓降低5?lOKPa，節(jié)能效果更佳明 顯。本實用新型提供的降溫系統(tǒng)兼容性強，便于安裝，適合在所有哈蒙式間接空冷機組使用 且具有以下優(yōu)點：系統(tǒng)簡單，投資費用??；實現(xiàn)冷卻水的霧化，冷卻效果好；可分段、分區(qū)、 分時間段進行噴霧降溫、效果明顯；在迎峰渡夏階段能有效降低機組背壓，提高機組效率。
[0048] 以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限 于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技 術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
[0049] 另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛 盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本實用新型對各 種可能的組合方式不再另行說明。
[0050] 此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違 背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
【權利要求】
1. 一種哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 水箱（1)、進口管路（2)、離心泵（3)、出口管路（4)以及噴霧管路（12);其中， 所述離心泵（3)的流入端通過所述進口管路（2)連接所述水箱（1)，以及該離心泵（3) 的流出端通過所述出口管路（4)連接所述噴霧管路；以及 所述噴霧管路（12)沿冷卻三角單元長度方向設置于冷卻三角單元的開口側，所述噴 霧管路（12)的兩端分別為流入端和封閉端，所述噴霧管路（12)上設置有多個噴霧位置 (13)，每個噴霧位置（13)設置有噴嘴以向所述冷卻三角單元的兩側管束噴霧。
2. 根據權利要求1所述的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其特征在于，所設置的噴霧 位置（13)對應于所述冷卻三角單元的子三角單元；以及每個噴霧位置（13)上設置有兩個 噴嘴以分別向一個子三角單元的兩側管束噴霧。
3. 根據權利要求1所述的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述出口管路 (4)的流出端設置有多條支管路，該多條支管路的數(shù)量與間冷塔冷卻三角扇區(qū)數(shù)量相同； 以及 每條支管路的流出端與設置在冷卻三角扇區(qū)處的多條弧形管路對應連接，所述弧形管 路兩端封閉且其上設置有連接所述噴霧管路（12)的多個連接部。
4. 根據權利要求3所述的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其特征在于，每個所述連接 部通過金屬軟管與一條噴霧管路（12)的流入端連接。
5. 根據權利要求1所述的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述進口管路 (2)中串聯(lián)有過濾件（8)和位于該過濾件（8)兩側的第一隔離閥和第二隔離閥，以及所述進 口管路（2)還包括與由所述過濾件（8)、所述第一隔離閥和所述第二隔離閥組成的管路并 聯(lián)的旁路管路，該旁路管路中設置有旁路閥。
6. 根據權利要求1所述的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述出口管路 ⑷中至少串聯(lián)以下部件：出口逆止閥（10)、出口電動閥（7)、流量計（9)和壓力表。
7. 根據權利要求6所述的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述出口逆止 閥（10)就近安裝在所述離心泵（3)的流出端。
8. 根據權利要求1所述的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述離心泵（3) 的流出端設置有到所述水箱（1)的再循環(huán)管路（5)，該再循環(huán)管路（5)上設置有再循環(huán)閥 (11)。
9. 根據權利要求1-8任一項所述的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述 離心泵（3)為多級離心泵。
10. 根據權利要求9所述的哈蒙式間接空冷噴霧降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述噴嘴為螺 旋形實心圓錐形噴嘴。
【文檔編號】F28F25/02GK203893692SQ201420226399
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權日:2014年5月5日
【發(fā)明者】趙雙林, 郭永和 申請人:中國神華能源股份有限公司, 神華神東電力有限責任公司, 神華神東電力有限責任公司新疆準東五彩灣發(fā)電分公司