自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)，在兩冷卻塔之間設置循環(huán)冷卻水回水聯(lián)絡管道及循環(huán)水回水聯(lián)絡門；兩冷卻塔分別在冷卻水回水管路上設置了流量調(diào)節(jié)擋板。本實用新型實現(xiàn)了兩座自然通風冷卻塔之間的聯(lián)通，火電廠單機組運行狀態(tài)下將閑置的另外一臺機組的自然通風冷卻塔聯(lián)通起來，實現(xiàn)一機兩塔的模式，等同于將原有單元制運行時的冷卻塔冷卻能力提高一倍，可以有效的降低自然通風冷卻塔的循環(huán)水出塔水溫，提高凝汽器真空，改善火電廠的運行經(jīng)濟性。
【專利說明】
自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)
技術領域
[0001 ]本實用新型屬于自然通風冷卻塔技術領域，具體涉及一種自然通風冷卻塔擴大單 元制運行系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 自然通風冷卻塔是火電機組冷端系統(tǒng)的重要設備，其冷卻性能對凝汽器真空有著 重要的影響。目前火電廠普遍存在對自然通風冷卻塔重視程度不夠的問題，日常維護投入 的精力及物力較少，自然通風冷卻塔的冷卻性能較設計值低。
[0003] 隨著火電廠節(jié)能減排工作的逐步深入，火電機組冷端系統(tǒng)有了較大的優(yōu)化。這些 優(yōu)化主要體現(xiàn)在：1、兩臺機組循環(huán)水栗出口母管聯(lián)通;2、循環(huán)水栗高低速改造及優(yōu)化運行； 3、自然通風冷卻塔填料及配水的優(yōu)化。
[0004] 近年來隨著我國火電機組裝機容量的迅速擴張，經(jīng)濟發(fā)展速度放緩，火電機組年 利用小時數(shù)有所下降，許多火電廠機組一用一備的情況逐漸增多。
[0005] 同一家電廠的兩座自然通風冷卻塔的冷卻性能也存在差異，尤其是兩臺機組共用 三臺循環(huán)水栗，循環(huán)水栗出口母管聯(lián)通時，經(jīng)常會出現(xiàn)上塔水量不均的情況，從而導致兩座 自然通風冷卻塔的循環(huán)水進出塔溫差及冷卻幅高等經(jīng)濟指標差異較大。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 為了解決上述問題，本實用新型提供一種自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)， 實現(xiàn)一機兩塔的模式，等同于將原有單元制運行時的冷卻塔冷卻能力提高一倍，可以有效 的降低自然通風冷卻塔的循環(huán)水出塔水溫，降低冷卻幅高，提高凝汽器真空，改善火電廠運 行經(jīng)濟性。
[0007] 本實用新型提供了如下的技術方案：
[0008] -種自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)，
[0009] 包括兩組或者兩組以上的循環(huán)水系統(tǒng)，以及設置在循環(huán)水系統(tǒng)之間的連接裝置， 所述連接裝置包括設置在兩循環(huán)水系統(tǒng)之間的循環(huán)冷卻水回水聯(lián)絡管道、循環(huán)水回水聯(lián)絡 門；每組循環(huán)水系統(tǒng)的冷卻水回水管路上設置流量調(diào)節(jié)擋板。
[0010]主要由第一機組循環(huán)水系統(tǒng)和第二機組循環(huán)水系統(tǒng)組成，所述任一組循環(huán)水系統(tǒng) 包括：
[0011] 依次相連的循環(huán)水回水聯(lián)絡門、流量調(diào)節(jié)擋板、冷卻塔、塔池、塔池出口濾網(wǎng)、濾 網(wǎng)、啟閉機、循栗、液控蝶閥、循栗出口聯(lián)絡門、凝汽器和凝汽器出口蝶閥，兩組之間通過循 環(huán)水回水聯(lián)絡門、流量調(diào)節(jié)擋板和循栗出口聯(lián)絡門相聯(lián)通。
[0012] 所述第一機組循環(huán)水系統(tǒng)包括依次相連的第一循環(huán)水回水聯(lián)絡門、第一流量調(diào)節(jié) 擋板、第一冷卻塔、第一塔池、第一塔池出口濾網(wǎng)；
[0013] 所述第一塔池出口濾網(wǎng)分別與第一濾網(wǎng)、第一啟閉機、第一循栗、第一液控蝶閥和 第二濾網(wǎng)、第二啟閉機、第二循栗、第二液控蝶閥相連接，然后共同連接第一循栗出口聯(lián)絡 門、第一凝汽器和第一凝汽器出口蝶閥；
[0014] 形成第一機組循環(huán)水系統(tǒng)。
[0015] 所述第二機組循環(huán)水系統(tǒng)包括依次相連的第二循環(huán)水回水聯(lián)絡門、第二流量調(diào)節(jié) 擋板、第二冷卻塔、第二塔池、第二塔池出口濾網(wǎng)；
[0016] 所述第二塔池出口濾網(wǎng)分別與第三濾網(wǎng)、第三啟閉機、第三循栗、第三液控蝶閥和 第四濾網(wǎng)、第四啟閉機、第四循栗、第四液控蝶閥相連接，然后共同連接第二循栗出口聯(lián)絡 門、第二凝汽器和第二凝汽器出口蝶閥；
[0017] 形成第二機組循環(huán)水系統(tǒng)。
[0018] 調(diào)節(jié)所述流量調(diào)節(jié)擋板的角度來調(diào)節(jié)流量。
[0019] 本實用新型的有益效果是：該實用新型與目前火電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)相比，增加 了循環(huán)冷卻水回水聯(lián)絡管道及聯(lián)絡閥門，實現(xiàn)了兩臺機組之間的聯(lián)通，火電廠單機組運行 狀態(tài)下將閑置的另外一臺機組的自然通風冷卻塔聯(lián)通起來，實現(xiàn)一機兩塔的模式，等同于 將原有單元制運行時的冷卻塔冷卻能力提高一倍，可以有效的降低自然通風冷卻塔的循環(huán) 水出塔水溫，降低冷卻幅高，提高凝汽器真空，改善火電廠運行經(jīng)濟性。
[0020] 此外，兩冷卻塔分別在冷卻水回水管路上增加了流量調(diào)節(jié)擋板。通過調(diào)整流量調(diào) 節(jié)擋板，可以控制循環(huán)水至冷卻塔的流量，通過均勻分配上塔水量，最大限度的發(fā)揮冷卻塔 的冷卻能力，盡可能降低冷卻塔出水溫度，提高凝汽器真空。如果根據(jù)冷卻塔的冷卻特性曲 線，則完全可以實現(xiàn)冷卻塔冷卻水量優(yōu)化分配運行，即冷卻特性好的冷卻塔進水量多，冷卻 特性差的冷卻塔進水量少。
【附圖說明】
[0021] 附圖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，與本實用 新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：
[0022]圖1是本實用新型結構不意圖；
[0023] 1為第一循環(huán)水回水聯(lián)絡門；2為循環(huán)水回水聯(lián)絡門B;3為第一流量調(diào)節(jié)擋板;4為 第二流量調(diào)節(jié)擋板;5為第一冷卻塔;6為第二冷卻塔;7為第一塔池聯(lián)絡門；8為第二塔池聯(lián) 絡門；9為第一塔池出口濾網(wǎng)；10為第二塔池出口濾網(wǎng)；11為第一濾網(wǎng)；12為第二濾網(wǎng)；13為 第三濾網(wǎng)；14為第四濾網(wǎng)；15為第一啟閉機;16為第二啟閉機；17為第三啟閉機;18為第四啟 閉機；19為第一循栗;20為第二循栗;21為第三循栗;22為第四循栗;23為第一液控蝶閥；24 為第二液控蝶閥；25為第三液控蝶閥；26為第四液控蝶閥；27為第一循環(huán)水栗出口聯(lián)絡門； 28第二為循栗出口聯(lián)絡門；29為第一凝汽器入口蝶閥；30為第二凝汽器入口蝶閥；31為第一 凝汽器;32為第二凝汽器;33為第一凝汽器出口蝶閥；34為第二凝汽器出口蝶閥；
[0024]圖2是流量調(diào)節(jié)擋板示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 如圖1所示的自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)，可以通過控制調(diào)節(jié)，實現(xiàn)兩座 自然通風冷卻塔的優(yōu)化運行，最大程度上發(fā)揮冷卻塔的冷卻能力，從而降低進入凝汽器的 循環(huán)水溫度，提高凝汽器真空。
[0026] 如圖2所示，Μ代表電動執(zhí)行機構，流量調(diào)節(jié)擋板的高度為H，寬度為L，循環(huán)水管道 直徑為D。為了保證矩形的流量調(diào)節(jié)擋板在圓形的管道內(nèi)部能夠在0-90度靈活調(diào)節(jié)，流量調(diào) 節(jié)擋板的尺寸必須滿足H2+L2<D2;流量調(diào)節(jié)擋板與管道中心線的夾角為θ，θ可以從0-90度 調(diào)節(jié)，開啟狀態(tài)為〇度，關閉最大角度為90度，當流量調(diào)節(jié)擋板關閉至90度時，其產(chǎn)生最大的 沿程阻力損失，對應的流量是最小流量；當流量調(diào)節(jié)擋板關閉至0度時，其產(chǎn)生最小的沿程 阻力損失，對應的流量是最大流量。
[0027] 如圖1所示，在1、2號自然通風冷卻塔出水處布置有若干溫度傳感器，在冷卻塔附 近布置干濕球溫度計傳感器。
[0028]
[0029]
[0030] 式中：twi為1號冷卻塔出水溫度，°C ;切2為2號冷卻塔出水溫度，°C ;1：11、1：12、1：111分別 為布置在1號冷卻塔出口的若干溫度傳感器測試值，°C ;〖21、〖22、〖211分別為布置在2號冷卻塔 出口的若干溫度傳感器測試值，°c。
[0031] Fci = twi-T (3)
[0032] Fc2 = tw2-T (4)
[0033] 式中:FC1為1號冷卻塔的冷卻幅高，°C ;FC2為2號冷卻塔的冷卻幅高，°C，τ為環(huán)境濕 球溫度。
[0034] 循環(huán)水流量是影響自然通風冷卻塔熱力性能的一個重要參數(shù)，當自然通風冷卻塔 環(huán)境參數(shù)不變，在進塔水溫一定的情況下，隨著循環(huán)水量的增加，出塔水溫也會增加。
[0035] 當增加進入循環(huán)冷卻塔的循環(huán)水量時，出塔的空氣逐漸趨于飽和，若飽和后繼續(xù) 增加循環(huán)水量，出塔水溫就會很快升高，這是因為空氣的吸熱量已飽和，過量熱水放出的熱 量無法被空氣再吸收。
[0036] -般冷卻塔設計的冷卻幅高不超過8°C，而實際運行中冷卻塔的冷卻幅高經(jīng)常達 至|J10-15°C，即冷卻塔的出口循環(huán)水溫較設計值高2_7°C，從而使得汽輪機凝汽器真空降低 約0.6-2.4kPa，使得機組發(fā)電煤耗增加約1.2-4.8g/kWh。
[0037]下面結合實施例進一步說明：
[0038]自然通風冷卻塔擴大單元制運行適合于火電廠單機組運行狀態(tài)，此時另外一座冷 卻塔閑置。
[0039] 實施例1:假設1號機組單元制正常運行，2號機組停運；
[0040] 若1號冷卻塔的冷卻幅高Fq超過8°C，則說明1號冷卻塔的冷卻能力不足，上塔水量 超過了 1號冷卻塔的冷卻能力，此時可以將1號，2號冷卻塔并聯(lián)起來，實現(xiàn)1機雙塔；因為循 環(huán)水由1號冷卻塔至2號冷卻塔的距離較遠，沿程阻力損失較大，所以一般情況下1號冷卻塔 的進水量偏多，此時適當調(diào)整1號冷卻塔的流量調(diào)節(jié)擋板，增加其進水阻力，使得一部分循 環(huán)水流向2號冷卻塔，從而使得兩座塔的進水量分配較為均勻，兩座冷卻塔都能發(fā)揮最大的 冷卻能力，降低循環(huán)水出水溫度。
[0041] 開啟第一循環(huán)水回水聯(lián)絡門1、第二循環(huán)水回水聯(lián)絡門2、第一塔池聯(lián)絡門7、第二 塔池聯(lián)絡門8，第二流量調(diào)節(jié)擋板4全開，第一流量調(diào)節(jié)擋板3根據(jù)第二冷卻塔6出塔水溫度 適當調(diào)節(jié)擋板角度使得第一冷卻塔5和第二冷卻塔6的出水溫度接近。
[0042] 實施例2:假設2號機組單元制正常運行，1號機組停運；
[0043] 若2號冷卻塔的冷卻幅高FC2超過8°C，則說明2號冷卻塔的冷卻能力不足，此時可以 將1號，2號冷卻塔并聯(lián)起來，實現(xiàn)1機雙塔；因為循環(huán)水由2號冷卻塔至1號冷卻塔的距離較 遠，沿程阻力損失較大，所以一般情況下2號冷卻塔的進水量偏多，此時適當調(diào)整2號冷卻塔 的流量調(diào)節(jié)擋板，增加其進水阻力，使得一部分循環(huán)水流向1號冷卻塔，從而使得兩座塔的 進水量分配較為均勻，兩座冷卻塔都能發(fā)揮最大的冷卻能力，降低循環(huán)水出水溫度。
[0044] 開啟第一循環(huán)水回水聯(lián)絡門1、第二循環(huán)水回水聯(lián)絡門2、第一塔池聯(lián)絡門7、第二 塔池聯(lián)絡門8，第一流量調(diào)節(jié)擋板3全開，第二流量調(diào)節(jié)擋板4根據(jù)第一冷卻塔5出塔水溫度 適當調(diào)節(jié)擋板角度使得第一冷卻塔5和第二冷卻塔6的出水溫度接近。
[0045] 火電廠單機組運行狀態(tài)下將閑置的另外一臺機組的自然通風冷卻塔聯(lián)通起來，實 現(xiàn)一機兩塔的模式，等同于將原有單元制運行時的冷卻塔冷卻能力提高一倍，可以有效的 降低自然通風冷卻塔的循環(huán)水出塔水溫，降低冷卻幅高，提高凝汽器真空，改善火電廠運行 經(jīng)濟性。
[0046] 另外，本實用新型還可以對自然通風冷卻塔冷卻水量進行優(yōu)化分配。
[0047] 實施例3:火電廠兩臺機組同時運行，第一循環(huán)水栗出口聯(lián)絡門27、第二循環(huán)水栗 出口聯(lián)絡門28開啟狀態(tài)時出現(xiàn)第一凝汽器31、第二凝汽器32進水量不均時。
[0048] 循環(huán)水栗采用兩機三栗并聯(lián)運行時，經(jīng)常會出現(xiàn)進入兩臺機組凝汽器水量不均勻 的現(xiàn)象，反應在生產(chǎn)實際中就是兩臺機組負荷相同時，循環(huán)水溫升At和端差δ?差異較大。
[0049] 當兩臺機組發(fā)電機功率相同，▲。>&^，3以0^，則說明1號機組凝汽器進水量較 少，此時增加2號流量調(diào)節(jié)擋板的角度，增加循環(huán)水上塔阻力使得更多的循環(huán)水進入1號冷 卻塔(安裝本裝置后，將上述循環(huán)水回水聯(lián)絡門及流量調(diào)節(jié)擋板接入DCS遠方控制系統(tǒng)，該 過程人工遠方控制調(diào)節(jié)擋板，由于影響因素較多，人工調(diào)節(jié)只能使得A t^At2無限接近，δ ti和δ?2也無限接近）。
[0050] 當?shù)谝焕鋮s塔5進水量比第二冷卻塔6進水量少時，增加第二流量調(diào)節(jié)擋板4的角 度，增加循環(huán)水上塔阻力使得更多的循環(huán)水進入第一冷卻塔5。
[0051] 當?shù)诙鋮s塔6進水量比第一冷卻塔5進水量少時，增加3第一流量調(diào)節(jié)擋板的角 度，增加循環(huán)水上塔阻力使得更多的循環(huán)水進入第二冷卻塔6。
[0052]通過調(diào)整流量調(diào)節(jié)擋板，可以控制循環(huán)水至冷卻塔的流量，通過均勻分配上塔水 量，最大限度的發(fā)揮冷卻塔的冷卻能力，盡可能降低冷卻塔出水溫度，提高凝汽器真空。 [0053]如果根據(jù)冷卻塔的冷卻特性曲線，則完全可以實現(xiàn)冷卻塔冷卻水量優(yōu)化分配運 行，即冷卻特性好的冷卻塔進水量多，冷卻特性差的冷卻塔進水量少。
[0054]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參 照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以 對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡 在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用 新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)，其特征在于，包括兩組或者兩組以上的 循環(huán)水系統(tǒng)，以及設置在循環(huán)水系統(tǒng)之間的連接裝置，所述連接裝置包括設置在兩循環(huán)水 系統(tǒng)之間的循環(huán)冷卻水回水聯(lián)絡管道、循環(huán)水回水聯(lián)絡門；每組循環(huán)水系統(tǒng)的冷卻水回水 管路上設置流量調(diào)節(jié)擋板。2. 根據(jù)權利要求1所述的自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)，其特征在于，主要由第 一機組循環(huán)水系統(tǒng)和第二機組循環(huán)水系統(tǒng)組成，所述任一組循環(huán)水系統(tǒng)包括： 依次相連的循環(huán)水回水聯(lián)絡門、流量調(diào)節(jié)擋板、冷卻塔、塔池、塔池出口濾網(wǎng)、濾網(wǎng)、啟 閉機、循栗、液控蝶閥、循栗出口聯(lián)絡門、凝汽器和凝汽器出口蝶閥，兩組之間通過循環(huán)水回 水聯(lián)絡門、流量調(diào)節(jié)擋板和循栗出口聯(lián)絡門相聯(lián)通。3. 根據(jù)權利要求2所述的自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)，其特征在于:所述第一 機組循環(huán)水系統(tǒng)包括依次相連的第一循環(huán)水回水聯(lián)絡門、第一流量調(diào)節(jié)擋板、第一冷卻塔、 第一塔池、第一塔池出口濾網(wǎng)； 所述第一塔池出口濾網(wǎng)分別與第一濾網(wǎng)、第一啟閉機、第一循栗、第一液控蝶閥和第二 濾網(wǎng)、第二啟閉機、第二循栗、第二液控蝶閥相連接，然后共同連接第一循栗出口聯(lián)絡門、第 一凝汽器和第一凝汽器出口蝶閥； 形成第一機組循環(huán)水系統(tǒng)。4. 根據(jù)權利要求2所述的自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)，其特征在于，所述第二 機組循環(huán)水系統(tǒng)包括依次相連的第二循環(huán)水回水聯(lián)絡門、第二流量調(diào)節(jié)擋板、第二冷卻塔、 第二塔池、第二塔池出口濾網(wǎng)； 所述第二塔池出口濾網(wǎng)分別與第三濾網(wǎng)、第三啟閉機、第三循栗、第三液控蝶閥和第四 濾網(wǎng)、第四啟閉機、第四循栗、第四液控蝶閥相連接，然后共同連接第二循栗出口聯(lián)絡門、第 二凝汽器和第二凝汽器出口蝶閥； 形成第二機組循環(huán)水系統(tǒng)。5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)，其特征在 于，通過調(diào)節(jié)所述流量調(diào)節(jié)擋板的角度來調(diào)節(jié)流量。6. 根據(jù)權利要求5所述的自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)，其特征在于，所述流量 調(diào)節(jié)擋板的高度為H，寬度為L，所述循環(huán)水管道直徑為D;為了保證矩形的流量調(diào)節(jié)擋板在 圓形的管道內(nèi)部能夠在0-90度靈活調(diào)節(jié)，流量調(diào)節(jié)擋板的尺寸為H 2+L2<D2;所述流量調(diào)節(jié) 擋板與管道中心線的夾角為θ，θ可以從0-90度調(diào)節(jié)，開啟狀態(tài)為0度，關閉最大角度為90度， 當流量調(diào)節(jié)擋板關閉至90度時，其產(chǎn)生最大的沿程阻力損失，對應的流量是最小流量;當流 量調(diào)節(jié)擋板關閉至〇度時，其產(chǎn)生最小的沿程阻力損失，對應的流量是最大流量。7. 根據(jù)權利要求1所述的自然通風冷卻塔擴大單元制運行系統(tǒng)，其特征在于，還包括 DCS遠方控制系統(tǒng)，所述循環(huán)水回水聯(lián)絡門和流量調(diào)節(jié)擋板分別與所述DCS遠方控制系統(tǒng)相 連接。
【文檔編號】F01D25/32GK205580287SQ201620409106
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】楊文正, 譚銳, 邵峰, 徐星
【申請人】南京電力設備質(zhì)量性能檢驗中心