[發明專利]加力通風直接空冷塔

有效

• 申請號: 201210375369.1
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN103712473B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 李寧
• 申請（專利權）人: 李寧
• 主分類號: F28B1/06
• 分類號: F28B1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于熱交換領域，特別涉及以空氣為冷卻介質的空冷式發電的的自然通風直接空冷系統的空氣驅動方式。

背景技術

由于水資源的日益短缺，利用空氣通過金屬表面直接或間接冷凝汽輪機乏汽，能大幅降低火力電站和核能電站用水量的空冷式發電，已在我國及全球廣泛采用。

由于空氣的熱容僅為水的1/4，密度僅為水的1/1000，空冷式發電的汽機乏汽冷凝潛熱進入大氣環境的方式，只能由空氣溫度升高的熱焓帶走，空氣用量就特別巨大，所以汽機背壓與大氣環境關系特別密切。

而我國北方正好處于北半球西風帶內，一年到頭頻繁的吹風，有的地區累計長達3～4千小時，加上冬嚴寒夏酷熱，晝夜溫差達十幾二十攝氏度?，F行的電廠空冷方式，導致汽機背壓不斷的大幅度波動，這既不經濟安全又浪費能源。

在夏季高溫時段，空氣在散熱器中溫升減小，無論機力通風還是自然通風，其冷卻能力均出現大幅降低，通常的辦法是采用噴水增濕降溫，利用水在散熱器上的蒸發提高冷卻效果，但汽機滿負荷背壓仍在20～30kPa之間，這不僅帶來水資源的消耗，還由于空氣中的塵土、雜質在散熱器翅片上的結垢難以清除，反而還要降低不噴水時的空冷效果。

吹風時段，自然通風空冷塔使水平流動的自然風，在空冷塔外形成嚴重的非均勻壓力場，僅能通過關小正對來風方向的百葉窗，以部份減小對空冷塔冷卻性能的干擾，由于這種源自濕式涼水塔的塔內簡單結構，仍不能改變夏季自然風使空冷塔圓周進風總量大幅減少的結果，常常使汽機背壓迅速上升到30～40kPa以上，電廠只能被迫降低負荷，以防跳閘事故發生。

冬季時段，氣溫常在-10～-30℃之間，有的地區甚至達到-40℃以下，雖然通過關小空冷島的百葉窗、或停掉風機，可以大幅減小冷空氣流量，由于冬季空氣密度，比夏季酷熱時段高20～30％，在散熱器中溫升又高達50～70℃，達夏季高溫時段的2～4倍，使自然通風塔產生出300～400Pa的過剩抽風能力，風力風向即使小幅度的隨機變化，很容易造成局部過量進風而凍壞散熱翅片管，為防止此事件發生，通常采取人為提高汽機背壓到8～10kPa以上，即提高排汽溫度，以犧牲熱效率，減少發電量，來實現冬季防凍目標。

由于上述原因，空冷式發電機組的汽機平均背壓，通常比濕式水冷發電機組高1(冬季)～3(夏季)倍，加上風的影響，致使空冷式發電的kwh煤耗，比濕式水冷發電高5～7％，小機組甚至達10％以上。

實用新型ZL201020667597.2，變抽力自然通風塔專利，通過采用增加可動風筒和塔筒直徑來提高夏季自然通風塔的抽風能力，但在風力太大的地區，出于大風安全考慮，不可能大幅增加可動風筒高度。

實用新型ZL201020500302.2，馭風空冷塔專利，通過在塔內構造徑向分隔幕和在塔壁上部設置出氣門，來克服環境風對自然通風空冷塔冷卻效果的破壞，對于已建成的自然通風塔，顯然不可能再去設置出氣門。

發明專利200910083854.X，火力發電聯合通風直接空冷系統專利，試圖采用機力和自然的聯合通風方式，來減小高溫、大風對空冷式發電機組的不利影響。由于蒸汽冷凝單元和散熱翅片管的布置方式存在問題，使其難以商業化。

此外，上述專利對于在冬季運行存在的問題，還缺乏認識和較好的解決方案。

發明內容

鑒于現行自然及機力輔助通風直接空冷系統，使發電機組夏季、吹風時段、冬季汽機背壓高，kwh熱耗、成本高，已有專利改進方案的不足。本發明向社會公開一種，能克服現行裝置缺點的，加力通風直接空冷塔。

1.加力通風直接空冷塔，由風筒、散熱器、風機等組成，其特征在于，組成散熱器的冷凝三角如圖2所示，由蒸汽分配管(1)、翅片管(2)、冷凝水收集管(3)、軸流風機(4)組成；驅動軸流風機(4)的電機為電動發電兩用電機；翅片管(2)的管間距如圖3、圖4所示，第一翅片管(22)與第二翅片管(23)之間的列間距A、第三翅片管(24)與第四翅片管(25)之間的列間距A，第二翅片管(23)與第三翅片管(24)之間的列間距B的比值：A/B＝0.2～0.35、或0.3～0.5、或0.5～0.7、或0.7～0.99；第一翅片管(22)、第二翅片管(23)、第三翅片管(24)、第四翅片管(25)截面采用圓形；將若干冷凝三角按圖5、圖6所示的方式，與入口蒸汽總管(5)、環形蒸汽總管(6)、風筒(7)組成加力通風直接空冷塔。

2.加力通風直接空冷塔，由風筒、散熱器、風機等組成，其特征在于，加力通風直接空冷塔的散熱器由6～12個、或13～30個、或31～100冷凝三角組成。