[實用新型]一種新型的空冷系統

有效

• 申請號: 201420850389.4
• 申請日: 2014-12-27
• 公開（公告）號: CN204402591U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 陳勝利;荊濤;呂凱;萬超;李高潮
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12;F01D25/30;F28B7/00;F28B9/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本實用新型屬于熱能交換和空氣動力領域，涉及電站冷端系統，具體涉及一種新型的空冷系統。

背景技術

發電廠空冷技術作為當前一種有效節水型火力發電技術，在水資源較匱乏地區的電力工業中廣泛應用是大勢所趨。展望未來，電廠空冷技術前景依然看好，它不僅能應用于缺水地區，即便在水源充沛的地區，從減少水資源消耗、促進水資源可持續利用的角度來講，也具有非常高的實際應用價值。

當前用于發電廠的空冷系統主要有三種，即直接空冷系統、帶混合式凝汽器的間接空冷系統(海勒式)和帶表面式凝汽器的間接空冷系統(哈蒙式)。

在國內，直接空冷系統應用最多，其次是表凝式間冷系統，最后是混凝式間冷系統。前兩者占空冷機組裝機容量的98％以上。數十年來的運行經驗表明，空冷系統節水優勢相當明顯，然而其劣勢亦相當突出：1)直接空冷技術方面，存在廠用電高、夏季高溫時段運行真空低機組出力不足、受環境影響敏感等問題；2)表凝式間冷系統方面，存在廠用電高、兩次換熱換熱效率低等劣勢。

直接空冷系統和表凝式間冷系統在節水效果、廠用電、環境敏感性、換熱效率、年運行經濟性等方面進行綜合比較，具體如下：

1)節水效果：兩者相當。

2)耗電量方面：直接空冷系統采用軸流式變頻風機，盡管根據機組負荷、進風溫度實現進行頻率調節，但耗電量仍然較大，滿負荷下耗電率約為1％；表凝式間冷系統循環冷卻水由兩臺或三臺循環水泵供給，盡管按照機組負荷、環境溫度實現循環水泵優化運行，但耗電量仍然較大，與直接空冷基本相當。

3)環境敏感性：直接空冷系統對環境風的影響較敏感，機組運行背壓變化幅度較大；表凝式間冷系統對對環境風的影響較遲緩，機組運行背壓變化幅度相對較小。

4)換熱效率：直接空冷系統中乏汽與冷卻空氣屬于一次換熱，換熱效率較高，故散熱面積較小；表凝式間冷系統中循環冷卻水屬于熱量載體，將乏汽熱量轉移給冷卻空氣，換熱效率較低，故散熱面積較大。

5)年運行經濟性：表凝式間冷系統機組年運行背壓要低于直接空冷系統機組。

綜上可知，直接空冷系統和表凝式間冷系統其節水效果明顯，但耗電量亦明顯。此外，直接空冷系統換熱效率高，而表凝式間冷系統環境敏感性較差、年運行經濟性較高。在國家節能減排，建設節約型社會的大政方針下，如何使得上述兩種空冷形式的優勢有效結合，而擯棄其劣勢，提升空冷技術的優勢愈顯重要。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決上述問題，提出一種新型的空冷系統，該系統兼顧了直接空冷系統和表凝式間冷系統的優點，而有效擯棄了各自的缺點。本實用新型具有幾乎不耗電、換熱效率高、年運行真空高、抵御環境能力較強等優點，有效解決當前空冷機組面對的問題，提高機組運行經濟性。本實用新型可應用于熱能動力工程、火力發電廠、空冷機組提高安全性、經濟性及節能降耗等方面。

為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種新型的空冷系統，包括汽輪機、空冷塔以及凝結水箱；空冷塔的下方設置有空冷凝汽器，汽輪機排汽經排汽管道引入空冷凝汽器中與冷卻空氣進行直接換熱；空冷凝汽器上通過下水聯箱與凝結水箱相連通，冷凝后的凝結水經下水聯箱收集到凝結水箱中；凝結水箱的出口處設置有凝結水泵，凝結水經凝結水泵升壓后送入軸封加熱器后進入回熱系統。

所述空冷塔為自然通風冷卻塔，設置于廠房外部，其冷卻空氣由自然通風冷卻塔自然抽吸力產生。

所述空冷凝汽器中的冷卻管束為鋼管鋁翅片，熱鍍鋅。

所述空冷凝汽器垂直布置在空冷塔的下部外圍。

所述空冷凝汽器為沿空冷塔圓周方向均勻布置的若干個冷卻單元，且這些冷卻單元的凝結水出口均通過下水聯箱與凝結水箱相連通。

所述排汽管道的末端設置與若干冷卻單元進氣口相連通的蒸汽分配管，將排汽管道中的汽輪機排汽分配至各個冷卻單元，并由流經空冷凝汽器的冷卻空氣冷卻。

所述蒸汽分配管包括與排汽管道相連通的環形蒸汽分配母管，環形蒸汽分配母管的內側相應位置開設有用于將汽輪機排汽分配導入對應的冷卻單元的支管。

所述空冷凝汽器上還設置有用于抽取空冷凝汽器中不凝結氣體的抽真空系統。

所述抽真空系統包括抽真空管道和水環真空泵，抽真空管道的一端與空冷凝汽器相連通，另一端連接到水環真空泵上。

所述空冷凝汽器的每個冷卻單元均包含用于導向凝結水的順流部分和用于與抽真空系統配合將不凝結氣體抽走的逆流部分，抽真空管道與每個冷卻單元上的逆流部分相連通。