CN101614486B - 机力通风间接空冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机力通风间接空冷系统，包括强制通风冷却单元和双曲线空冷塔，空冷塔的底部外侧沿其周向均布设置有若干个强制通风冷却单元，强制通风冷却单元强制外界空气经流过其上设置的散热器，并与散热器进行热交换后经空冷塔排出。本发明具有传热强度大、降温效率高的优点，大大降低了环境风速、风向、温度对冷却塔的影响，保证了对散热翅片管束可靠、稳定的冷却，为发电厂的稳定发电提供了保障。本发明中通过与轴流风机配合，使得空冷塔内的气体成螺旋涡流上升，排放顺畅，在有限的交换空间和时间内，带走更大的热量，并且相对于相同的工作容量，本发明可有效减小冷却塔的尺寸，降低了工程费用，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及火电厂冷却技术领域，尤其是一种机力通风间接空冷系统。
背景技术
间接空冷系统是现有火电厂中汽轮机排出蒸汽的冷却方式之一。现有的间接空冷系统均采用双曲线冷却塔的自然通风来达到冷却效果，随着电站规模不断扩大，冷却塔的尺寸也越来越大，但是，在实际的设计和建造实践中过大尺寸的冷却塔不仅造价高，而且其还存在一定的尺寸极限值，这种设计和建造的极限在目前限制了间接空冷在更大规模的火电机组的应用，限制了间接空冷技术的发展。现有的间接空冷冷却塔工作时，受外界温度、风向、风速等环境因素的影响较大，环境温度高时，散热器冷却效率低，环境温度低时，散热器冷却效率高，这样在昼夜温差大的区域，发电厂汽轮机的工作会产生较大的波动，影响了发电厂的稳定发电。并且，当风速较大时，将导致散热器冷却效果下降、机组运行背压升高的现象。这些因素均造成汽轮机工作的波动，从而导致发电厂发电功率的不稳定。
发明内容
针对现有间接空冷技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种冷却效果好、经济性提高、受外界因素影响小的机力通风间接空冷系统。
为实现上述目的，本发明机力通风间接空冷系统，包括强制通风冷却单元和双曲线空冷塔，空冷塔的底部外侧沿其周向均布设置有若干个强制通风冷却单元，强制通风冷却单元强制外界空气经流过其上设置的散热器，并与散热器进行热交换后经空冷塔排出。
进一步，所述强制通风冷却单元包括轴流风扇、筒状进风通道和散热器，散热器设置在强制通风冷却单元的风道进风测，轴流风扇设置在筒状进风通道的出风侧，外界空气在出风侧风机的作用下，以较快和可控的方式进入所述的间接空冷塔内，并在所述空冷塔内以螺旋状气流向上排出。
进一步，所述散热器，该散热器包括由散热翅片管束构成的若干组冷却三角，每个散热翅片管均由管和设置在管上的散热翅片构成，该散热翅片与管的轴线相垂直。
进一步，所述冷却三角的开口部设置有百叶窗。
进一步，从所述强制通风冷却单元进入所述空冷塔的气流以逆时针方向旋转向上空排出。
进一步，所述强制通风冷却单元的轴线与所述空冷塔的径线夹有夹角，并且所有所述强制通风冷却单元的夹角和方向相同，由此使从进风通道进入空冷塔内的气流自动形成螺旋气流。
进一步，所述空冷塔内设置有导流板，从所述强制通风冷却单元进入空冷塔内的气流在所述导流板的导流下，在所述空冷塔内自动形成螺旋气流。
本发明具有传热强度大、降温效率高的优点，大大降低了环境风速、风向、温度对间接空冷系统散热效率的影响，保证了对散热翅片管束可靠、稳定的冷却，为发电厂的稳定发电提供了保障。本发明中通过与轴流风机配合，使得空冷塔内的气体成螺旋涡流上升，排放顺畅；通过对轴流风机的单独调节，可以实现对冷却塔内流场的优化，以克服环境风、高温对散热的影响，在有限的交换空间和时间内，带走更大的热量，并且相对于相同的工作容量，本发明可有效减小冷却塔的尺寸，降低了工程费用，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为空冷塔设置强制通风冷却单元后的结构俯视图；
图3为空冷塔设置强制通风冷却单元后的另一结构俯视图；
图4为强制通风冷却单元结构示意图；
图5为冷却塔结构示意图。
具体实施方式
如图1、图4、图5所示，本发明机力通风间接空冷系统，包括散热器3和双曲线空冷塔1，空冷塔1的底部外侧沿其周向均布设置有强制通风冷却单元2，有强制通风冷却单元2包括轴流风扇21、筒状进风通道4和散热器3，轴流风扇21设置在筒状进风通道4的出风侧，散热器3设置在筒状进风通道4的进风侧。轴流风扇21沿进风通道4轴线配置，强制通风冷却单元2工作时使得散热器3内的热量快速排放到空冷塔1中，并且通过强制通风冷却单元2吹入的冷风与散热器3进行热交换后进入空冷塔1内以螺旋状气流向上空排出。
对于地理位置的不同，该螺旋状气流的旋转方向要求不同，本发明机力通风间接空冷系统设置在地球赤道以北时，螺旋状气流的旋转方向为逆时针方向；本发明机力通风间接空冷系统设置在地球赤道以南时，螺旋状气流的旋转方向为顺时针方向。
散热器3散热器包括由散热翅片管束构成的若干组冷却三角11，本发明中冷却三角11采用标准产品，每组冷却三角11均由管31和设置在管31上的散热翅片32构成，散热翅片32与管31的轴线相垂直。管31竖直设置。相邻的两个管31及两者之间包含的散热翅片32共同构成管束面结构，散热翅片管束组均排列成平面。
冷却三角11的开口部设置有百叶窗12，百叶窗12根据气候不同，来选择张开或关闭，如在夏季气温较高时，百叶窗12将完全打开，以达到最大散热效果；在冬季气温较低时，百叶窗12将关闭，以防止外界冷空气冻结散热翅片32与管31。
在空冷塔1内形成螺旋状的排出气流，可有效克服自然风对空冷系统的不利影响，还充分发挥了空冷塔1对气流的抬升、整流作用。
为了在空冷塔1内形成螺旋状的排出气流，本发明中设计了两套相应结构：
1、进风通道4沿空冷塔1的径线方向设置。
如图2所示，进风通道4沿空冷塔1的径线方向设置，这样轴流风扇21通过进风通道4吹入的冷风为朝向空冷塔1的径线方向，为了在空冷塔1内形成螺旋状的排出气流，空冷塔1内设置有导流板5，导流板5与空冷塔1的径线夹有夹角，导流板5与进风通道4等高，从进风通道4进入空冷塔1内的气流在导流板5的导流下，在空冷塔1内自动形成螺旋气流。
2、进风通道4的轴线与空冷塔1的径线夹有夹角。
如图3所示，通过将进风通道2的轴线与空冷塔1的径线夹有夹角，这样轴流风扇21通过进风通道4吹入的冷风与空冷塔1的径线方向夹有夹角，由此使从进风通道4进入空冷塔1内的气流自动形成螺旋气流。并且所有进风通道4的夹角大小和方向均相同。
本发明利用塔外的环境风在塔和风机的共同作用下，从间冷散热翅片组成的冷却三角吹过，换热后的空气升温而管道内的水降温，达到冷却的目的，加热的空气经风机由塔顶排出。
本专利设计方式中，无论是30万千瓦、60万千瓦还是100万千瓦的间接空冷机组，所需的间冷散热翅片组成的冷却三角的数量都与原定的设计保持一致，以确保散热量。由于这种设计方式通风塔的直径相应的要小，所以部分因塔直径减小而带来的阻力要靠每个通风单元内的风机来克服，通过间冷散热翅片组成的冷却三角的风量不小于原来的设计方式所要求的风量。
本发明在空冷塔底部周向布置若干个相互独立的封闭式通风单元，每个单元的出风侧与通风塔进风口相连，在通风单元出风侧内设有1～2台(或3台)并联罗列在同一截面的轴流风机；通风单元的进风侧内垂直设有若干组间冷散热翅片组成的冷却三角，完全覆盖了封闭式通风单元的进风口；每个通风单元之间垂直隔开。间冷散热翅片组成的冷却三角和风机均采用标准产品。
本发明具有传热强度大、降温效率高的优点，本发明中通过与轴流风机、导流板配合，使得空冷塔内的气体成螺旋涡流上升，排放顺畅，在有限的交换空间和时间内，带走更大的热量。本发明的这种布置方式可减小通风塔的尺寸，节省土建费用，拓宽了火电厂间冷技术的适用范围。采用风机辅助通风，可以对进风量进行有效控制，满足大机组的稳定运行的要求。在造价上，增加风机的费用与节省的土建费用基本相当。本专利设计会增加一定的厂用电，但可以通过稳定背压的方式在运行中部分甚至全部挽回。
本发明中由于空冷塔内的气体成螺旋涡流上升，其基本消除了外界风对于空冷塔的散热影响，更加合理的利用了塔内的空间。本发明的风机余量可弥补塔抽吸力不足情况，并可相对的减小空冷塔直径。
Claims (7)
1.机力通风间接空冷系统，其特征在于，该系统包括强制通风冷却单元和双曲线空冷塔，空冷塔的底部外侧沿其周向均布设置有若干个强制通风冷却单元，强制通风冷却单元强制外界空气流过其上设置的散热器，并与散热器进行热交换后经空冷塔排出。
2.如权利要求1所述的机力通风间接空冷系统，其特征在于，所述强制通风冷却单元包括轴流风扇、筒状进风通道和散热器，散热器设置在强制通风冷却单元的筒状进风通道进风侧，轴流风扇设置在筒状进风通道的出风侧，外界空气在出风侧轴流风扇的作用下，以较快和可控的方式进入所述空冷塔内，并在所述空冷塔内以螺旋状气流向上排出。
3.如权利要求1所述的机力通风间接空冷系统，其特征在于，所述散热器包括由散热翅片管束构成的若干组冷却三角，每个散热翅片管均由管和设置在管上的散热翅片构成，该散热翅片与管的轴线相垂直。
4.如权利要求3所述的机力通风间接空冷系统，其特征在于，所述冷却三角的开口部设置有百叶窗。
5.如权利要求1所述的机力通风间接空冷系统，其特征在于，从所述强制通风冷却单元进入所述空冷塔的气流以逆时针方向旋转向上空排出。
6.如权利要求5所述的机力通风间接空冷系统，其特征在于，每个所述强制通风冷却单元的轴线与所述空冷塔的径线均夹有夹角，并且每个夹角、每个所述强制通风冷却单元的安装方向相同，由此使从强制通风冷却单元的筒状进风通道进入空冷塔内的气流自动形成螺旋气流。
7.如权利要求5所述的机力通风间接空冷系统，其特征在于，所述空冷塔内设置有导流板，从所述强制通风冷却单元进入空冷塔内的气流在所述导流板的导流下，在所述空冷塔内自动形成螺旋气流。
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