[發明專利]一種利用自然通風逆流式冷卻塔空氣能發電裝置

在審

• 申請號: 201910033172.1
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN110242507A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 高婧怡;高國慶;高怡紅
• 申請（專利權）人: 高婧怡
• 主分類號: F03D9/35
• 分類號: F03D9/35;F03D80/00;F03D9/25;F03D13/20;F28C1/02
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發明名稱一種利用自然通風逆流式冷卻塔空氣能發電裝置摘要本發明公開了一種利用自然通風逆流式冷卻塔空氣能發電裝置，包括進風系統及空氣能發電裝置。其特征是：在冬季或者低溫環境下，向冷卻塔塔筒內部直接通風，由于塔內外空氣密度存在差異，塔外空氣加速流向塔筒內部，利用空氣流動產生的動力進行發電。本發明的有益效果：利用空氣能發電，增加了發電量；降低了冷卻塔的抽力，改善了冷卻塔在冬季或者低溫環境下運行時結冰程度；降低了循環冷卻水系統的電耗。

技術領域

本發明屬于火力發電廠和原子能發電及可再生能源利用領域，涉及一種利用自然通風逆流式冷卻塔空氣能發電裝置。

背景技術

自然通風逆流式冷卻塔由于塔筒內外空氣密度存在差異，在塔筒內外產生壓差，致使塔外空氣源源不斷地流進塔筒內而無需通風機械提供動力，具有效率高、維護量小、運行費用低等特點。自然通風逆流式冷卻塔目前是火力發電廠及核電廠應用最廣泛和最重要的冷卻設備之一。由于循環水系統及冷卻塔的冷卻能力是按照夏季當地最高環境溫度下滿足凝汽器真空需要進行設計的，因此，在冬季或環境溫度較低時，冷卻塔的冷卻富余量很大，當天氣寒冷、氣溫較低或凝汽器熱負荷小時，冷卻塔的某些部位可能結冰，影響正常運行。為此人們采取了一些防結冰措施，主要有：提高上塔水溫、加大淋水密度、使用防冰管、控制入塔空氣量等，這些措施有效解決了冷卻塔冬季結冰問題，但是增大了冷卻水量、提高了冷卻水溫，冷卻塔的冷卻效率大大降低了，提高了發電機組運行背壓，增加了煤耗，犧牲了經濟性。

發明內容

本發明針對自然通風逆流式冷卻塔的冷卻富余量大及冬季由于采取防結冰措施導致冷卻塔冷卻效率低等問題，提供一種利用自然通風逆流式冷卻塔空氣能發電裝置。根據計算得到的塔筒內部氣流速度場、溫度場、密度場和濕度場分布結果，向塔筒內部直接通風，由于塔筒內部空氣密度的差異，塔外空氣加速流向塔筒內部，利用空氣流動產生的動力進行發電，同時降低了冷卻塔的抽力，減少冷卻塔下部進風，從而達到提高冷卻塔出水溫度，改善冷卻塔在冬季運行時結冰情況，并降低循環冷卻水系統的電耗，提高冷卻塔的利用率和發電機組的發電效率的目的。本發明可運用于冷卻塔技術設計、改造等。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明設置冷卻塔塔內噴濺裝置上方進風系統：進風系統的進風口設置在冷卻塔塔筒上。進風管伸至塔筒內部。

進一步的，所述進風系統的進風口呈周向對稱布置，還可以不對稱布置。

本發明在進風管中設置風力發電機，風力發電機發出功率并入電網。

進一步的，所述風力發電機總發出功率與總進風通流面積、塔筒內外空氣密度差成正比，即：

W=∝F△ρ

式中：

w為發電裝置總發出功率；

∝系數；

F為總進風通流面積；

△ρ為塔內塔外空氣密度差。

進一步的，所述風力發電機的進口布置風量調節裝置，用來開啟和關閉，具有調節風量大小的功能，調節風量大小的依據是以冷卻塔填料層底部不結冰的池水溫度，當池水溫度小于5℃時，開大風量調節裝置，增加進風量；當池水溫度大于于10℃時，關小風量調節裝置，減少進風量。

進一步的，所述風力發電機發電做功后的進塔空氣經出風口排入冷卻塔塔筒中，出風口優選設置在居塔心距離3/4R~R處，這種布置能夠保證冷卻塔內外圈上升熱空氣與冷空氣充分混合，增加冷卻塔外圈上升熱空氣阻力，避免冷卻塔淋水出現局部過冷卻。

進一步的，所述進風管材料采用包括玻璃鋼、pvc塑料、鋁合金或鋼板等，所述的進風管形狀為矩形、平行四邊形或圓形。

本發明有益效果體現在