[發(fā)明專利]可以制取凝結(jié)水的閉式水冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210003835.3
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102650486A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章禮道
• 申請（專利權(quán)）人: 章禮道
• 主分類號: F25D1/00
• 分類號: F25D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明可以制取凝結(jié)水的閉式水冷卻系統(tǒng)涉及一種火電站使用的閉式水冷卻系統(tǒng)。

(二)背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)的火電站使用的閉式水即閉式循環(huán)的除鹽水，用作冷卻介質(zhì)的閉式水其用戶包括汽輪發(fā)電機氫冷器、汽輪發(fā)電機內(nèi)冷水冷卻器、汽機側(cè)各種水泵的密封水冷卻器、汽機側(cè)多種水泵電機的水空冷卻器、軸承冷卻器、小機主油泵軸承冷卻器、真空泵工作密封水冷卻器、汽輪機貓爪冷卻器、高壓主汽門冷卻器、中壓聯(lián)合汽門冷卻器、送風機電機水空冷卻器、控制油站冷卻器、一次風機電機水空冷卻器、潤滑及控制油站冷卻器、引風機電機水空冷卻器、潤滑及控制油站冷卻器、空氣預(yù)熱器軸承油冷卻器、制氫站冷卻器、化學取樣架冷卻器、磨煤機軸承油冷卻器、啟動爐水循環(huán)泵用冷卻器等，閉式水是保證火電站主機和輔機安全運行的重要條件。熱閉式水攜帶的熱量在閉式水冷卻器中由開式循環(huán)水帶走。

現(xiàn)有技術(shù)火電站通常使用的閉式水冷卻器是板式換熱器，也有少數(shù)電站使用管殼式換熱器。板式換熱器和管殼式換熱器均為水水熱交換器，即在換熱板片兩側(cè)、換熱管內(nèi)外側(cè)，工質(zhì)對壁面的傳熱方式均為受迫對流放熱。

板式換熱器是一種結(jié)構(gòu)緊湊的高效換熱器，以逆流換熱方式工作，通常其冷端端差為5K，如期望以進一步減小冷端端差的方法來降低閉式水溫度，改善閉式水的冷卻效果，其代價是增加投資、增加板式換熱器的板片數(shù)，冷端端差從5K降低到3.5K，投資約增加40％。

隨世界工業(yè)化的進程，淡水資源日益緊張，特別是適合閉式水冷卻器直接使用的低鈣、鎂離子，低氯根、低固形物、低耗氧量的淡水資源更為稀缺，火電站使用海水、城市中水作為開式循環(huán)水或者開式循環(huán)水補充水使用的案例日益增多，板式換熱器的板片和管殼式換熱器的傳熱管的材質(zhì)越用越好，但閉式水冷卻器的平均無故障小時數(shù)不升反降。

為了在干旱缺水地區(qū)建設(shè)大型火電站，現(xiàn)有技術(shù)開發(fā)了空冷火電機組(包括直接空冷和間接空冷)，空冷火電機組為安全度夏通常設(shè)計有一套小型濕式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，專為閉式水冷卻器提供開式循環(huán)水，此種設(shè)計不僅大幅度增加了基建投資、大幅度增加了空冷火電機組的水耗還未必能解決空冷火電機組夏季閉式水溫度過高問題。

(三)發(fā)明內(nèi)容：

所要解決的技術(shù)問題：

在高溫高濕的氣象條件下，當開式循環(huán)水溫度超過33℃時，閉式水溫度將超過38℃，由于閉式水溫度是保證火電站主機和輔機安全運行的重要條件，閉式水溫度超過38℃可能引起汽輪發(fā)電機組限出力。對我國南部的火電站一年之內(nèi)會有較多時數(shù)開式循環(huán)水溫度超過33℃；對東南亞的火電站開式循環(huán)水溫度超過33℃可成為常態(tài)；對采用直接空冷或者間接空冷的缺水地區(qū)的火電機組，一年之內(nèi)也會有較多時數(shù)閉式水溫度超過38℃，現(xiàn)有技術(shù)的汽輪發(fā)電機組只能以限制出力來應(yīng)對。

當開式循環(huán)水溫度超過33℃時，用減小冷端端差的方法來降低閉式水溫度，不僅代價巨大而且效果有限，冷端端差不可能降到0。

現(xiàn)有技術(shù)的閉式水冷卻器無論閉式水側(cè)還是開式水側(cè)通常采取低溫升、高流量的設(shè)計以保證閉式水側(cè)與開式水側(cè)之間有必要的傳熱溫壓；為提高板式換熱器的傳熱系數(shù)，通常采用高雷諾數(shù)、高紊流度的設(shè)計，其代價是高壓差、高能耗；板式換熱器流道的當量直徑只有7mm左右，為防止流道堵塞，在開式循環(huán)水側(cè)必須配置自清污濾網(wǎng)，又增加了開式循環(huán)水升壓泵的能耗；大容量的板式閉式水冷卻器需要進口，價格昂貴。

在高溫干旱缺水地區(qū)建設(shè)的空冷火電機組為安全度夏通常設(shè)計有一套小型濕式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，專為閉式水冷卻器提供開式循環(huán)水，此種設(shè)計不僅大幅度增加了基建投資、大幅度增加了空冷火電機組的水耗還未必能解決空冷火電機組夏季閉式水溫度過高問題。

解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案：

本發(fā)明的目的是提供一種可以制取凝結(jié)水的閉式水冷卻系統(tǒng)采取與現(xiàn)有技術(shù)完全不同的技術(shù)路線解決在高溫高濕或者高溫干旱的氣象條件下，當開式循環(huán)水溫度超過33℃時，閉式水溫度將超過38℃的問題。本發(fā)明摒棄用開式循環(huán)水去冷卻閉水循環(huán)水的常規(guī)，充分利用汽輪機組已有的真空系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、輔助抽汽系統(tǒng)、回熱系統(tǒng)等系統(tǒng)，采用在高真空條件下水蒸發(fā)冷卻的方法解決閉式水溫度過高限制汽輪發(fā)電機組出力和改善主、輔機冷卻條件的問題，并可利用熱閉式水放出的熱量制取凝結(jié)水；同時大幅度降低閉式水系統(tǒng)的功耗和投資。