一種應用于間接空冷機組冷端系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電站節(jié)能降耗領域，涉及一種間接空冷機組冷端系統(tǒng)，具體是一種應用于間接空冷機組冷端系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。
【【背景技術】】
[0002]國內(nèi)空冷技術快速發(fā)展十余年，積累了大量的運行經(jīng)驗。直接空冷機組受環(huán)境因素影響明顯(主要為環(huán)境溫度、環(huán)境大風、熱風回流等)，夏季高溫時段機組處于高背壓運行，能耗高，出力受限。近年來，SCAL型間接空冷技術備受青睞，其以除鹽水為熱載體，將汽輪機排汽的熱負荷轉移到環(huán)境空氣，除鹽水量較大(以600MW等級機組為例，循環(huán)水流量設計值約在65000t/h左右)，受環(huán)境影響較為不明顯。但數(shù)年運行數(shù)據(jù)表明，部分間冷機組夏季高溫時段亦出現(xiàn)運行背壓高，機組出力受限，能耗高的現(xiàn)象。
[0003]部分間冷機組設置了間冷塔散熱器噴霧系統(tǒng)，即高溫時段將溫度相對較低的霧化除鹽水噴在散熱器表面，利用水汽化吸熱降低散熱器進水溫度;另外沒有汽化的水滴依靠空氣流動攜帶進入散熱器表面吸熱;從而提高散熱器換熱性能，降低機組運行背壓。然而該系統(tǒng)降背壓效果有限，且存在如下缺點:I)除鹽水浪費大，冷卻水噴淋到大氣中不能回收，使機組耗水率增大，增加運行成本;2)噴水后冷卻空氣濕度加大、散熱器翅片管表面濕度增加，使空氣中的灰塵更容易粘附在散熱器翅片管上，造成翅片管贓污程度加大，換熱效率下降。
[0004]旨在解決間冷機組夏季高溫時段運行背壓高的問題，本發(fā)明提出采用蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)分流冷卻凝汽器出口的部分循環(huán)冷卻水，降低進入空冷塔的熱負荷，從而降低凝汽器入口的循環(huán)冷卻水溫度，降低機組運行背壓。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種應用于間接空冷機組冷端系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)能更大的提高夏季高溫時段間冷機組冷端系統(tǒng)性能，降低機組運行背壓，達到節(jié)能降耗的目的。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn):
[0007]—種應用于間接空冷機組冷端系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，包括表面式凝汽器，汽輪機的排汽經(jīng)表面式凝汽器冷凝后進入凝結水栗;表面式凝汽器的出口循環(huán)冷卻水通過循環(huán)水栗后進入空冷塔的散熱器進行散熱;循環(huán)水栗的出口與空冷塔之間通過循環(huán)冷卻水升壓栗將循環(huán)冷卻水進行分流，分流的循環(huán)冷卻水進入蒸發(fā)式冷卻器中進行冷卻，冷卻后的循環(huán)水與經(jīng)過空冷塔散熱的循環(huán)冷卻水匯合后，回流至表面式凝汽器。
[0008]本發(fā)明進一步的改進在于:
[0009]所述蒸發(fā)式冷卻器的水盤內(nèi)設置浮球閥，液面低于設定值時，浮球閥開啟補充循環(huán)噴淋水。
[0010]所述表面式凝汽器與空冷塔之間的管道上，還連接有用于補充循環(huán)冷卻水的膨脹水箱。
[0011 ]所述汽輪機轉軸上連接發(fā)電機。
[0012]所述散熱器為全鋼制散熱器。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]為了維持循環(huán)冷卻水總流量不變，本發(fā)明將間冷機組凝汽器出口的部分循環(huán)冷卻水引入蒸發(fā)式冷卻器組進行冷卻，其余的循環(huán)冷卻水進入空冷塔冷卻，減少進入空冷塔熱負荷，降低出塔的循環(huán)冷卻水溫度，與經(jīng)蒸發(fā)式冷卻器組冷卻后的循環(huán)冷卻水混合，從而降低進入凝汽器的循環(huán)冷卻水溫度，降低運行背壓相應，達到節(jié)能降耗、提高機組出力的目的。本發(fā)明系統(tǒng)簡單、占地面積小，集傳統(tǒng)的乏汽冷凝設備(如濕冷凝汽器)和循環(huán)水冷卻設備(如冷卻水塔、機力通風冷卻塔)合二為一。且傳熱系數(shù)較大，換熱效果好，環(huán)境適應性高。
[0015]進一步的，蒸發(fā)式冷卻器具有占地面積小、集傳統(tǒng)的乏汽冷凝設備(如濕冷凝汽器)和循環(huán)水冷卻設備(如冷卻水塔、機力通風冷卻塔)合二為一、單元模塊化程度高、水質要求低、換熱系數(shù)較高、便于清洗和維護及環(huán)境適應性強等特點，
【【附圖說明】】
[0016]圖1為本發(fā)明的整體系統(tǒng)示意圖。
[0017]其中:I為汽輪機;2為發(fā)電機;3為表面式凝汽器;4為膨脹水箱;5為循環(huán)水栗;6為散熱器;7為空冷塔;8為凝結水栗;9為循環(huán)冷卻水升壓栗;10為蒸發(fā)式冷卻器。
【【具體實施方式】】
[0018]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述:
[0019]參見圖1，本發(fā)明包括表面式凝汽器3，汽輪機I的排汽經(jīng)表面式凝汽器3冷凝后進入凝結水栗8;汽輪機I轉軸上連接發(fā)電機2。表面式凝汽器3的出口循環(huán)冷卻水通過循環(huán)水栗5后進入空冷塔7的散熱器6進行散熱，散熱器6為全鋼制散熱器;循環(huán)水栗5的出口與空冷塔7之間通過循環(huán)冷卻水升壓栗9將循環(huán)冷卻水進行分流，分流的循環(huán)冷卻水進入蒸發(fā)式冷卻器10中進行冷卻，冷卻后的循環(huán)冷卻水與經(jīng)過空冷塔散熱的循環(huán)冷卻水匯合后，回流至表面式凝汽器3。蒸發(fā)式冷卻器10的水盤內(nèi)設置浮球閥，液面低于設定值時，浮球閥開啟補充循環(huán)噴淋水。表面式凝汽器3與空冷塔7之間的管道上，還連接有用于補充循環(huán)冷卻水的膨脹水箱4。
[0020]蒸發(fā)式冷卻器10主要由換熱器(管束式或板片式)、軸流風機、循環(huán)水栗、填料塔等組成。頂部右上側的軸流風機處于負壓狀態(tài)工作；左下側為空氣對流腔。左上側是換熱器，其頂上部裝有循環(huán)噴淋水分配系統(tǒng)，左下側為高效填料塔，循環(huán)水栗置于進風口外側，設備底部為循環(huán)噴淋水池。左右兩室中間裝有除水器，工作時能有效地實現(xiàn)氣液兩相的分離并控制飄水率。
[0021]為充分利用機組原有循環(huán)水栗5揚程，從循環(huán)水栗5出口之后到進空冷塔7的散熱器6母管之前進行分流?？紤]到克服蒸發(fā)式冷卻器10內(nèi)流動阻力，需設置循環(huán)冷卻水升壓栗
9。分流的部分凝汽器3出口的循環(huán)冷卻水經(jīng)循環(huán)冷卻水升壓栗9打壓后經(jīng)配水管道導入各蒸發(fā)式冷卻器10進水集管，在換熱器管束或板片內(nèi)均勻分布;循環(huán)噴淋水由循環(huán)水栗打入噴淋水管進行噴淋布液，在換熱外表面形成一層很薄的均勻水膜;軸流風機引風形成的空氣自下而上與循環(huán)噴淋水形成逆流或者橫向流，從而形成交叉流動，使得換熱器外液膜與換熱器內(nèi)熱水得以充分換熱，不斷蒸發(fā)為水蒸汽，被快速流動的空氣流帶走，未蒸發(fā)的循環(huán)噴淋水流過填料時被側面新風再次冷卻，滴落在下部的集水盤內(nèi)，供水栗循環(huán)使用。冷卻后的循環(huán)冷卻水匯流至凝汽器3入口的循環(huán)冷卻水母管，與出空冷塔7的循環(huán)冷卻水混合。蒸發(fā)式冷卻器水盤內(nèi)設置浮球閥，當水分不斷蒸發(fā)消耗，浮球閥就自動打開，循環(huán)補充噴淋水至正常水位。
[0022]以某600MW等級超臨界SCAL型間接空冷機組為例，夏季TRL設計工況，環(huán)境溫度32.5°C，設計背壓30kPa，循環(huán)冷卻水設計流量64470t/h，循環(huán)冷卻水出口溫度63.95°C，入口 52.8°C。采用分流12000t/h的凝汽器出口循環(huán)熱水至蒸發(fā)式冷卻器組冷卻，其余進入主機空冷塔冷卻，最終進入凝汽器的循環(huán)冷卻水溫度為46.6°C，機組背壓為22.58kPa，背壓下降7.42kPa，效果相當明顯。
[0023]本發(fā)明根據(jù)分流的凝汽器出口循環(huán)冷卻水量進行蒸發(fā)式冷卻器單元有機組合，其工作介質循環(huán)噴淋水經(jīng)噴淋水管均勻地噴淋在換熱表面(換熱器可為管束式或板片式)，并使之形成一層很薄的均勻水膜。分流的部分凝汽器出口的循環(huán)熱水從上部集管進入板片或管束內(nèi)。循環(huán)熱水將熱量以對流換熱及導熱方式傳遞給板片外或管束外水膜，并通過軸流風機的強勁引風下，強化了空氣流動，促進表面水膜的蒸發(fā)，強化了循環(huán)熱水的放熱。冷卻后的循環(huán)冷卻水從底部集管流出。部分循環(huán)噴淋水因吸熱汽化變成水蒸氣被軸流風機引走排入大氣，沒有蒸發(fā)的循環(huán)噴淋水流過填料時被側面新風再次冷卻，滴落在下部的集水盤內(nèi)，供水栗循環(huán)使用。隨著循環(huán)噴淋水的不斷蒸發(fā)，定期對蒸發(fā)式冷卻器組進行噴淋水補水。
[0024]以上內(nèi)容僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明權利要求書的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種應用于間接空冷機組冷端系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括表面式凝汽器(3)，汽輪機(I)的排汽經(jīng)表面式凝汽器(3)冷凝后進入凝結水栗(8);表面式凝汽器(3)的出口循環(huán)冷卻水通過循環(huán)水栗(5)后進入空冷塔(7)的散熱器(6)進行散熱;循環(huán)水栗(5)的出口與空冷塔(7)之間通過循環(huán)冷卻水升壓栗(9)將循環(huán)冷卻水進行分流，分流的循環(huán)冷卻水進入蒸發(fā)式冷卻器(1)中進行冷卻，冷卻后的循環(huán)冷卻水與經(jīng)過空冷塔散熱的循環(huán)冷卻水匯合后，回流至表面式凝汽器(3)。2.根據(jù)權利要求1所述的應用于間接空冷機組冷端系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)式冷卻器(10)的水盤內(nèi)設置浮球閥，液面低于設定值時，浮球閥開啟補充循環(huán)噴淋水。3.根據(jù)權利要求1所述的應用于間接空冷機組冷端系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述表面式凝汽器(3)與空冷塔(7)之間的管道上，還連接有用于補充循環(huán)冷卻水的膨脹水箱⑷。4.根據(jù)權利要求1所述的應用于間接空冷機組冷端系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述汽輪機(I)轉軸上連接發(fā)電機(2)。5.根據(jù)權利要求1所述的應用于間接空冷機組冷端系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱器(6)為全鋼制散熱器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應用于間接空冷機組冷端系統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，在間接空冷機組在環(huán)境溫度較高、機組高背壓運行時，采用蒸發(fā)式冷卻器組分流冷卻凝汽器出口的部分循環(huán)冷卻水，降低進入空冷塔的熱負荷，從而降低凝汽器入口的循環(huán)冷卻水溫度，降低機組運行背壓，達到節(jié)能降耗、提高機組出力的目的。其關鍵技術是將凝汽器出口的部分循環(huán)冷卻水引入蒸發(fā)式冷卻器組進行冷卻，減少進入空冷塔熱負荷，降低凝汽器入口的循環(huán)冷卻水溫度，降低機組運行背壓。
【IPC分類】F01D15/10, F28B9/00
【公開號】CN105627778
【申請?zhí)枴緾N201610182423
【發(fā)明人】呂凱, 陳勝利, 萬超, 李高潮, 荊濤, 馬汀山, 鄧佳
【申請人】西安熱工研究院有限公司, 華能集團技術創(chuàng)新中心
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月28日