采用自然通風(fēng)冷卻塔的直接空冷發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種采用自然通風(fēng)冷卻塔的直接空冷發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，火力發(fā)電廠的建設(shè)必須具備燃料和水兩大條件。在我國的西北、華北地區(qū)煤炭資源豐富，但水資源貧乏，水源成為該地區(qū)火力發(fā)電廠發(fā)展的“瓶頸”問題。空冷技術(shù)的冷卻介質(zhì)為空氣，同容量的空冷機(jī)組與濕冷機(jī)組相比，其最大優(yōu)勢是能大幅度節(jié)水，所以空冷技術(shù)發(fā)電系統(tǒng)在缺水地區(qū)有很大的優(yōu)勢。
[0003]空冷發(fā)電又分為直接空冷發(fā)電和間接空冷發(fā)電。直接空冷系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單，換熱效果好等優(yōu)點(diǎn)，但一般的直接空冷系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)冷卻，不僅風(fēng)機(jī)噪聲大，風(fēng)機(jī)消耗廠用電，而且機(jī)力通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)的布置受夏季主導(dǎo)風(fēng)向制約，且對大風(fēng)及熱風(fēng)回流比較敏感，影響汽輪發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。
[0004]而且，目前自然通風(fēng)冷卻塔外百葉窗的百葉均豎直布置，當(dāng)關(guān)閉某一片百葉窗時，一部分換熱管的通風(fēng)空間被完全關(guān)閉，導(dǎo)致這部分換熱組件就需要被隔離而停止運(yùn)行，影響換熱組件的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種采用自然通風(fēng)冷卻塔的直接空冷發(fā)電系統(tǒng)，它通過設(shè)置自然通風(fēng)冷卻塔來降低直接空冷發(fā)電系統(tǒng)的電耗，盡量減少自然風(fēng)對空冷系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的影響，對提高電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和可靠性具有重要意義；同時，還可以增大換熱系數(shù)而減小換熱面積；另外，本發(fā)明還可以靈活調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量而不影響換熱管束的工作。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種采用自然通風(fēng)冷卻塔的直接空冷發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組、空冷凝汽器、凝結(jié)水箱、凝結(jié)水栗、低壓加熱器、除氧器、給水栗、高壓加熱器、以及相關(guān)連接管路，該系統(tǒng)還包括自然通風(fēng)冷卻塔，所述自然通風(fēng)冷卻塔的底部沿周向均勻開設(shè)有多個進(jìn)風(fēng)口，所述自然通風(fēng)冷卻塔的頂部設(shè)有出風(fēng)口；所述空冷凝汽器的進(jìn)口通過排汽管道與汽輪發(fā)電機(jī)組連接，所述空冷凝汽器的出口與凝結(jié)水箱連接，所述空冷凝汽器包括由多個換熱管構(gòu)成的換熱管束，所述換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，所述換熱管的內(nèi)表面開設(shè)有螺紋或槽，所述換熱管的外側(cè)設(shè)置有翅片;所述自然通風(fēng)冷卻塔位于進(jìn)風(fēng)口的外周設(shè)置有多組百葉窗，所述每組百葉窗包括多個水平設(shè)置的百葉。
[0008]按上述技術(shù)方案，所述自然通風(fēng)冷卻塔的高徑比為1.5?3。
[0009]按上述技術(shù)方案，當(dāng)換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)時，所述換熱管束平行于自然通風(fēng)冷卻塔的母線環(huán)形設(shè)置。
[0010]按上述技術(shù)方案，當(dāng)換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)時，所述換熱管束平行于自然通風(fēng)冷卻塔的徑向水平設(shè)置。[0011 ]按上述技術(shù)方案，當(dāng)換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)時，所述換熱管束傾斜于自然通風(fēng)冷卻塔的徑向設(shè)置。
[0012]按上述技術(shù)方案，當(dāng)換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的外側(cè)時，所述換熱管束平行于自然通風(fēng)冷卻塔的母線環(huán)形設(shè)置。
[0013]按上述技術(shù)方案，所述換熱管的內(nèi)表面沿軸向開設(shè)有槽。
[0014]按上述技術(shù)方案，所述給水栗為電動給水栗。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:該系統(tǒng)采用自然通風(fēng)冷卻塔，通過塔內(nèi)的自然風(fēng)直接冷卻汽輪機(jī)排汽，由于不需要設(shè)置冷卻風(fēng)扇，減少了風(fēng)扇電耗，進(jìn)而降低了廠用電耗，提高了發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，同時也減少了由風(fēng)扇運(yùn)行產(chǎn)生的噪音；同時，采用自然通風(fēng)冷卻塔，還可以降低直接空冷系統(tǒng)布置受夏季主導(dǎo)風(fēng)向的制約，也減少了大風(fēng)、熱風(fēng)回流等對汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的影響，提高了電廠運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性;另外，空冷凝汽器中的換熱管內(nèi)表面開設(shè)有螺紋或槽，可以減輕蒸汽的膜狀凝結(jié)，增大換熱系數(shù)而減小換熱面積，也可以進(jìn)一步減少冷卻塔占地面積，換熱管外表面設(shè)置翅片，可以擴(kuò)大換熱表面，增大換熱系數(shù);而且，百葉窗不按常規(guī)的豎直布置，而是將百葉水平布置，當(dāng)關(guān)閉部分百葉時，不會遮蔽任一換熱組件的全部通風(fēng)空間，通過關(guān)閉布置在不同高度的幾組水平百葉，逐步減少流過換熱管束表面的冷卻風(fēng)量，可以使機(jī)組在低負(fù)荷或嚴(yán)寒天氣防止凝汽器凍結(jié)，調(diào)節(jié)更靈活。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中百葉窗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1_鍋爐；2-汽輪發(fā)電機(jī)組；3-自然通風(fēng)冷卻塔;4-空冷凝汽器;401-換熱管、402-槽、5-凝結(jié)水箱;6-凝結(jié)水栗;7-低壓加熱器;8-除氧器;9-給水栗；10-高壓加熱器;11-排汽管道、12-百葉。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021 ]在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，如圖1-圖3所示，一種采用自然通風(fēng)冷卻塔的直接空冷發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鍋爐1、汽輪發(fā)電機(jī)組2、空冷凝汽器4、凝結(jié)水箱5、凝結(jié)水栗6、低壓加熱器7、除氧器8、給水栗9、高壓加熱器10、以及相關(guān)連接管路，該系統(tǒng)還包括自然通風(fēng)冷卻塔3，自然通風(fēng)冷卻塔3的底部沿周向均勻開設(shè)有多個進(jìn)風(fēng)口，自然通風(fēng)冷卻塔3的頂部設(shè)有出風(fēng)口；空冷凝汽器4的進(jìn)口通過排汽管道11與汽輪發(fā)電機(jī)組2連接，空冷凝汽器4的出口與凝結(jié)水箱5連接，空冷凝汽器4包括由多個換熱管401構(gòu)成的換熱管束，換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，換熱管401的內(nèi)表面開設(shè)有螺紋或槽402，換熱管401的外側(cè)設(shè)置有翅片；自然通風(fēng)冷卻塔位于進(jìn)風(fēng)口的外周設(shè)置有多組百葉窗，每組百葉窗包括多個水平設(shè)置的百葉12。
[0022]自然通風(fēng)冷卻塔可以是以其自身結(jié)構(gòu)在塔內(nèi)產(chǎn)生自下而上自然通風(fēng)的各種外形及截面的通風(fēng)塔，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，自然通風(fēng)冷卻塔設(shè)計(jì)為瘦高型，高徑比為1.5?3，可以進(jìn)一步減少大風(fēng)、熱風(fēng)回流等對汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的影響。
[0023]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)時，空冷凝汽器的換熱管束平行于自然通風(fēng)冷卻塔的母線環(huán)形設(shè)置，也可以平行于自然通風(fēng)冷卻塔的徑向水平設(shè)置，還可以傾斜于自然通風(fēng)冷卻塔的徑向設(shè)置，或者是以上三種方式的組合；當(dāng)換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的外側(cè)時，所述換熱管束平行于自然通風(fēng)冷卻塔的母線環(huán)形設(shè)置。
[0024]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖2所示，換熱管401的內(nèi)表面沿軸向開設(shè)有槽402。
[0025]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，給水栗為電動給水栗，以簡化給水栗的系統(tǒng)配置。
[0026]本發(fā)明在具體應(yīng)用時，自然通風(fēng)冷卻塔為以其自身結(jié)構(gòu)在塔內(nèi)產(chǎn)生自然通風(fēng)的各種外形及截面的通風(fēng)塔，空冷凝汽器為以自然風(fēng)在凝汽器換熱管外表面流動帶走蒸汽熱量的凝汽器，鍋爐為以固體、氣體、液體燃料的熱量加熱給水產(chǎn)生蒸汽的鍋爐，或者是利用余熱加熱給水產(chǎn)生蒸汽的鍋爐。
[0027]本發(fā)明的工作流程是:由鍋爐提供的蒸汽送至汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，汽輪發(fā)電機(jī)組的排汽由排汽管道引至空冷凝汽器中，從自然通風(fēng)冷卻塔底部流進(jìn)的自然風(fēng)，流過空冷凝汽器的外表面，帶走蒸汽的熱量而使蒸汽溫度降低冷凝，換熱后的熱空氣從頂部出風(fēng)口排出，經(jīng)過冷凝的蒸汽收集在凝結(jié)水箱中，通過凝結(jié)水栗升壓，凝結(jié)水依次流經(jīng)各級低壓加熱器而被蒸汽加熱，最后流入除氧器中完成除氧，從除氧器流出的給水經(jīng)給水栗升壓，依次流過各級高壓加熱器，最后給入鍋爐，繼續(xù)加熱后變成品質(zhì)合格的蒸汽，用于汽輪機(jī)發(fā)電。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用自然通風(fēng)冷卻塔的直接空冷發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組、空冷凝汽器、凝結(jié)水箱、凝結(jié)水栗、低壓加熱器、除氧器、給水栗、高壓加熱器、以及相關(guān)連接管路，其特征在于，該系統(tǒng)還包括自然通風(fēng)冷卻塔，所述自然通風(fēng)冷卻塔的底部沿周向均勻開設(shè)有多個進(jìn)風(fēng)口，所述自然通風(fēng)冷卻塔的頂部設(shè)有出風(fēng)口；所述空冷凝汽器的進(jìn)口通過排汽管道與汽輪發(fā)電機(jī)組連接，所述空冷凝汽器的出口與凝結(jié)水箱連接，所述空冷凝汽器包括由多個換熱管構(gòu)成的換熱管束，所述換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，所述換熱管的內(nèi)表面開設(shè)有螺紋或槽，所述換熱管的外側(cè)設(shè)置有翅片;所述自然通風(fēng)冷卻塔位于進(jìn)風(fēng)口的外周設(shè)置有多組百葉窗，所述每組百葉窗包括多個水平設(shè)置的百葉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述自然通風(fēng)冷卻塔的高徑比為1.5?3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)時，所述換熱管束平行于自然通風(fēng)冷卻塔的母線環(huán)形設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)時，所述換熱管束平行于自然通風(fēng)冷卻塔的徑向水平設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)時，所述換熱管束傾斜于自然通風(fēng)冷卻塔的徑向設(shè)置。6.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的外側(cè)時，所述換熱管束平行于自然通風(fēng)冷卻塔的母線環(huán)形設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱管的內(nèi)表面沿軸向開設(shè)有槽。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述給水栗為電動給水栗。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用自然通風(fēng)冷卻塔的直接空冷發(fā)電系統(tǒng)，包括鍋爐、空冷凝汽器、自然通風(fēng)冷卻塔，所述自然通風(fēng)冷卻塔的底部沿周向均勻開設(shè)有多個進(jìn)風(fēng)口，所述自然通風(fēng)冷卻塔的頂部設(shè)有出風(fēng)口；所述空冷凝汽器包括由多個換熱管構(gòu)成的換熱管束，所述換熱管束設(shè)置在所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，所述換熱管的內(nèi)表面開設(shè)有螺紋或槽，所述換熱管的外側(cè)設(shè)置有翅片；所述自然通風(fēng)冷卻塔位于進(jìn)風(fēng)口的外周設(shè)置有多組百葉窗，所述每組百葉窗包括多個水平設(shè)置的百葉。本發(fā)明可以降低直接空冷發(fā)電系統(tǒng)的電耗，盡量減少自然風(fēng)對空冷系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的影響，對提高電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和可靠性具有重要意義。
【IPC分類】F28B1/06, F28C1/00, F01D25/12, F01K11/02
【公開號】CN105464725
【申請?zhí)枴緾N201511028489
【發(fā)明人】鄧濤, 馬寶社, 王金龍, 鄧宏杰, 趙志華
【申請人】武漢凱迪電力工程有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月31日