[發(fā)明專利]一種煙囪式空氣冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210268936.3
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102759280B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙振海
• 申請（專利權(quán)）人: 趙振海
• 主分類號: F28B1/00
• 分類號: F28B1/00
• 代理公司: 西安睿通知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣冷卻技術(shù)，具體涉及一種煙囪式空氣冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水冷式發(fā)電廠機組發(fā)電效率較高，進入汽輪機的蒸汽發(fā)電效率只能達到40%多，仍有約50%多的蒸汽作為乏汽排出，用大量的冷卻水將這一熱量帶出，在冷卻塔中水與空氣直接接觸換熱，水被冷卻，重新進入冷凝器中吸熱。被冷卻塔抽出排到空中的空氣含水量高，常規(guī)水冷機組采用自然通風(fēng)冷卻塔，循環(huán)水損失（蒸發(fā)、風(fēng)吹、和排污損失）約占電廠耗水量的80%。

我國工業(yè)發(fā)達區(qū)在南方，煤炭主要產(chǎn)于北方，如在煤礦周圍發(fā)電通過輸變電路送到南方，不但節(jié)約運輸巨大的費用，也大幅度減小城市污染。但北方一般缺水，使水冷式發(fā)電廠在許多煤炭產(chǎn)地?zé)o法使用，只能將煤炭遠距離運送到用電多的南方。

空冷機組消耗水少，是解決富煤缺水地區(qū)發(fā)電的解決方案，濕冷機組排氣壓力取決于空氣的濕球溫度，空冷機組排氣壓力取決于空氣的干球溫度，空冷機組比濕冷機組背壓比高2～3倍。

夏天環(huán)境溫度越高，冷凝水溫度越高，機組背壓越高，排汽壓力越高，發(fā)電效率越低。直冷式采用在風(fēng)機前噴水或噴霧，降低冷凝水溫度，提高真空度；但空氣冷凝系統(tǒng)直接暴露在大氣中，帶走管道熱量同時，也帶走周圍空氣的熱量，消耗水量多。間冷式給換熱器噴水，空冷塔排出的是飽和濕空氣，消耗水量也多。

冬季與夏季相反，冷凝水溫度越低，應(yīng)該說發(fā)電效率越高，但環(huán)境溫度過低時造成水管凍裂。為了解決水管凍裂問題，采用提高排氣溫度或限制進氣的辦法，雖然解決了水管凍裂問題，但是以降低發(fā)電效率為代價。

濕冷機組為了提高效率追求長的末級葉片，空冷機組為了適應(yīng)高背壓和背壓變化大的特點，提高末級葉片的根部反動度，設(shè)計成短、寬、粗、壯，提高葉片的剛度與強度，以兼顧小流量、高背壓和大流量、低背壓的兩種極端工況。

空冷機組是以增加能源消耗的代價來節(jié)約水資源，機組熱效率降低3～5%，要達到與濕冷機組相同的額定功率，新汽流量增加3～5%，供電煤耗增加3～5%。

環(huán)境溫度變化大時，冷凝水溫度、排汽壓力變化大，對機組沖擊大，低壓缸軸承受力變化大。

空冷塔冷卻，無論換熱器在塔內(nèi)還是塔側(cè)，換熱器排列成三角形以增加換熱面積，但換熱面積增加有限，為了提高換熱面積，空冷塔直徑體積大，造價高，且塔口直徑大排氣易受風(fēng)的影響，提高冷卻水溫度。

發(fā)明內(nèi)容

為彌補上述缺陷，本發(fā)明提出一種煙囪式空氣冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)受環(huán)境影響小，發(fā)電效率高。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。

一種煙囪式空氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括位于地面上的煙囪，位于地面下的換熱室、冷卻水池、儲氣箱和地下進氣管道，所述煙囪底部與所述換熱室外層頂部連接，所述換熱室包括內(nèi)層空腔和內(nèi)外夾層的空氣腔，所述內(nèi)層空腔頂部設(shè)有熱水箱，所述空氣腔內(nèi)設(shè)有換熱器，所述換熱器進水管與所述熱水箱連接，所述換熱器出水管與所述冷卻水池連接；所述換熱室外層的下部設(shè)有進氣口，所述地下進氣管道與所述儲氣箱入口連接，所述儲氣箱出氣口與所述換熱器進氣口連接。

上述技術(shù)方案的特點和進一步改進在于：

所述地下進氣管道外層部分設(shè)有水套，所述水套的上端與所述熱水箱連接，所述水套的下端與所述冷卻水池連接。

所述換熱器上設(shè)有噴淋器，所述噴淋器上設(shè)有噴淋調(diào)節(jié)閥。

所述空氣腔被分成多個區(qū)域，每個區(qū)域豎直設(shè)置多個隔層，每個隔層空間放置有換熱器。

所述儲氣箱出氣口或換熱器進氣口設(shè)有進氣調(diào)節(jié)閥。

所述地下進氣管道入口設(shè)有過濾器。

所述儲氣箱為圍繞換熱室的環(huán)形空間。

所述空氣腔出口和煙囪入口之間設(shè)有渦輪發(fā)電機，所述渦輪發(fā)電機的空氣出口上方設(shè)有散熱片，所述散熱片連接有熱管的冷端，所述熱管的熱端伸入所述熱水箱。

本發(fā)明空氣冷卻系統(tǒng)部分設(shè)置于地面下，環(huán)境影響較??；可根據(jù)冷卻水溫和環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)進氣量、噴淋水量、與冷空氣換熱的熱水量，使得冷卻水溫度較低且變化小，真空度變化小，對機組的沖擊小，水管不會凍裂，發(fā)電效率與水冷相當(dāng)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明實施例第一種煙囪式空氣冷卻系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例第二種煙囪式空氣冷卻系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例第三種煙囪式空氣冷卻系統(tǒng)示意圖；