CN103344130A - 双曲线冷却塔循环水发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双曲线冷却塔循环水发电系统，包括集水池、塔身、淋水装置和配水装置，其中所述集水池位于所述塔身下方，所述淋水装置内设在塔身腰部，配水装置设在淋水装置上方，其特征在于：在所述淋水装置和集水池之间设置有发电系统，在所述配水装置上方设置有散热装置。本发明的有益效果是：充分利用水资源，复合结构使双曲线冷却塔的高度优势发挥作用，充分利用水流的落差及势能，由发电装置转换成电能，更加节能，环保。集水环的多层结构在普通双曲线冷却塔的基础上，提供更好的冷却效果；利用水利风机产生风力促进空气流通，增强冷却效果。

Description

双曲线冷却塔循环水发电系统

技术领域

本发明涉及双曲线冷却塔设备技术领域，具体涉及一种双曲线冷却塔循环水发电系统。

背景技术

火电厂、核电站、垃圾发电厂、天然气发电厂的循环水自然通风冷却是一种大型薄壳型构筑物。建在水源不十分充足的地区的电厂，为了节约用水，需建造一个循环冷却水系统，以使得冷却器中排出的热水在其中冷却后可重复使用。大型电厂采用的冷却构筑物多为双曲线型冷却塔。此类冷却塔多用于内陆缺水电站。冷却塔由集水池、支柱、塔身和淋水装置组成。集水池多为在地面下约2米深的圆形水池。塔身为有利于自然通风的双曲线形无肋无梁柱的薄壁空间结构，多用钢筋混凝土制造。

冷却塔高度一般为75～150米，底边直径65～120米。塔内上部为风筒，筒壁第一节（下环梁）以下为配水槽和淋水装置，统制为淋水构架，多用PE或PVC材料制成。塔底有一个蓄水池，但需根据蒸发量连续补水。淋水装置是使水蒸发散热的主要设备。运行时，水从配水槽向下流淋滴溅，空气从塔底侧面进入，与水充分接触后带着热量向上排出。冷却过程以蒸发散热为主，一小部分为对流散热。

现有技术的缺点是：仅仅利用双曲线现有结构设计，未做进一步改进，没有充分利用水资源，也没有增加一些散热装置使风速不大的天气也能达到良好的散热效果。

发明内容

本发明克服了现有的不足，提供一种能利用水的势能产生电能，且能提高散热能力的双曲线冷却塔循环水发电系统。

为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：一种双曲线冷却塔循环水发电系统，包括集水池、塔身、淋水装置和配水装置，其中所述集水池位于所述塔身下方，所述淋水装置内设在塔身腰部，配水装置设在淋水装置上方，其特征在于：在所述淋水装置和集水池之间设置有发电系统，在所述配水装置上方设置有散热装置。

利用双曲线冷却塔的高度，水流落差产生的势能通过发电系统进行发电；利用散热装置增强对双曲线冷却塔的冷却效果。

更进一步的技术方案是发电系统包括集水装置和发电装置，且均安装在所述塔身内，该集水装置位于所述淋水装置下方，在该集水装置下方设有发电装置。

从冷却塔上流下的水，通过落差产生势能，经过集水装置收集并汇聚到发电装置中，利用水压发电，充分利用水能。

更进一步的技术方案是在所述塔身上设有支架，在该支架上安装有所述集水装置，该集水装置由集水环组件以及位于该集水环组件下方的集水漏斗构成，所述发电装置设置在集水漏斗下方。

集水环组件和集水漏斗都具有收集、汇聚水流的功能。支架起支撑作用。

更进一步的技术方案是集水环组件至少包括三个外径逐渐变小的集水环，三个该集水环由外到内呈层状安装在所述塔身内，每层所述集水环内侧低外侧高，相邻两层集水环是下层外径大于上层内径，下层内径小于上层内径。

集水环包含多层结构，这样做不仅不会阻挠自下而上的空气流动，相反的还有助于提供空气对流的环境，增强散热和冷却的效果。

更进一步的技术方案是集水漏斗广口和最底层的集水环连接，集水漏斗尖端和发电装置入水口连通。

更进一步的技术方案是发电装置为水轮发电机组或磁悬浮发电机组。

水轮发电机组或磁悬浮发电机组能将水压转变为电能，水压来自于水流落差产生的势能。

更进一步的技术方案是散热装置是水力风机，该水力风机位于所述配水装置上方，所述集水池出水管通过管道流过换热设备至水力风机进水口，在该集水池和换热设备之间的管道上设有水泵。

水泵抽取冷却循环水管道中的水，输送给换热设备进行换热，换热后输送给水力风机，为水力风机其提供转动的能量，产生风能加快双曲线冷却塔中的冷却速度。

更进一步的技术方案是水力风机的排水管和配水装置的进水管相通。

循环水回水余压驱动水力风机，在提供水力风机转动后，流入配水装置的进水管，进行冷却，提供更好的散热功能。

更进一步的技术方案是所述水力风机是卧式轴流式水力风机，自下往上排风。

通过水力风机加速热空气向上流动，并且不和自然规律违背，也不和传统结构的散热方式相违背。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：充分利用水资源，复合结构使双曲线冷却塔的高度优势发挥作用，充分利用水流的落差及势能，由发电装置转换成电能，更加节能，环保。集水环的多层结构在普通双曲线冷却塔的基础上，提供更好的冷却效果；利用水利风机产生风力促进空气流通，增强冷却效果。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明一实施例的结构示意图，一种双曲线冷却塔循环水发电系统，集水池9、塔身4、淋水装置3和配水装置2，其中所述集水池9位于所述塔身4下方，所述淋水装置3内设在塔身4腰部，配水装置2设在淋水装置3上方，其特征在于：在所述淋水装置3和集水池9之间设置有发电系统，在所述配水装置2上方设置有散热装置1。利用双曲线冷却塔的高度，水流落差产生的势能通过发电系统进行发电；利用散热装置1增强对双曲线冷却塔的冷却效果。发电系统和散热装置1的结合使用，可以充分利用能源。所述发电系统包括集水装置和发电装置7，且均安装在所述塔身4内，该集水装置位于所述淋水装置3下方，在该集水装置下方设有发电装置7。从冷却塔上流下的水，通过落差产生势能，经过集水装置收集并汇聚到发电装置7中，利用水压发电，充分利用水能。

在所述塔身4上设有支架8，在该支架8上安装有所述集水装置，该集水装置由集水环组件5以及位于该集水环组件5下方的集水漏斗6构成，所述发电装置7设置在集水漏斗6下方。集水环组件5和集水漏斗6都具有收集、汇聚水流的功能。因为发电装置7入水口一般较小，双曲线冷却塔内径一般比较宽，为了收集冷却塔下落的水进入发电装置7，就要使用集水装置，用来将水聚拢供给发电装置7。集水环组件5在聚拢时，还附带有散热的功能。集水漏斗6广口和最底层的集水环连接，集水漏斗6尖端和发电装置7入水口连通。

集水环组件5至少包括三个外径逐渐变小的集水环，三个该集水环由外到内呈层状安装在塔身4内，每层集水环内侧低外侧高，相邻两层集水环是下层外径大于上层内径，下层内径小于上层内径。集水环包含多层结构，这样做不仅不会阻挠自下而上的空气流动，相反的还有助于提供空气对流的环境，增强散热和冷却的效果。为了达到聚拢水流的效果，应该是类似漏斗的结构，但漏斗结构全封闭，不利于散热，所以对结构进行改进，改为带间隙的多层圆环组，由此形成集水环组件5，集水环形状是圆环形，内径逐渐变小。集水环组件5在本实施例中是三个，同样可以不止三个，如四个、五个、八个、十个、十五个。而集水环内侧低外侧高的作用是防止水从外洒漏，因为内侧低，水流会在重力作用下往低处流，从而汇聚在一起。相邻两层集水环之间的间距最短为20cm。相邻两层集水环24之间的间距最短为20cm，还可以是20cm、50cm、100cm、500cm、10m、20m、30m、50m。根据安装的空间大小，集水环24的层数来确定相邻两层的间距。该间距是指上下两平行的集水环24平面的公垂线长度。相邻两层之间留有充足的距离以方便空气流动。发电装置7为水轮发电机组或磁悬浮发电机组。将水压转变为电能，水压来自于水流落差产生的势能。

散热装置1是水力风机，该水力风机位于所述配水装置2上方，所述集水池9出水管通过管道流过换热设备11至水力风机进水口，在该集水池9和换热设备11之间的管道上设有水泵10。

水泵10抽取冷却循环水管道中的水，输送给换热设备进行换热，换热后输送给水力风机，为水力风机其提供转动的能量，产生风能加快双曲线冷却塔中的冷却速度。

本实施例双曲线冷却塔循环水发电系统中水力风机的排水管和配水装置2的进水管相通。水在带动水力风机转动，在提供风机转动后，流入配水装置2的进水管，进行再次冷却。使部分水又一次经过冷却塔，提供更好的散热功能。所述水力风机是卧式轴流式水力风机，自下往上排风。通过水力风机加速热空气向上流动，并且不和自然规律违背，也不和传统结构的散热方式相违背。

水轮发电机组或磁悬浮发电机组是利用水流落差和势能产生电能的发电机，水力风机是利用循环水回水富余压力带动叶轮转动的水力风机，现有技术中均有这些设备，在此不赘述。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种双曲线冷却塔循环水发电系统，包括集水池(9)、塔身(4)、淋水装置(3)和配水装置(2)，其中所述集水池(9)位于所述塔身(4)下方，所述淋水装置(3)内设在塔身(4)腰部，配水装置(2)设在淋水装置(3)上方，其特征在于：在所述淋水装置(3)和集水池(9)之间设置有发电系统，在所述配水装置(2)上方设置有散热装置(1)。

2.根据权利要求1所述双曲线冷却塔循环水发电系统，其特征在于：所述发电系统包括集水装置和发电装置(7)，且均安装在所述塔身(4)内，该集水装置位于所述淋水装置(3)下方，在该集水装置下方设有发电装置(7)。

3.根据权利要求2所述双曲线冷却塔循环水发电系统，其特征在于：在所述塔身（4）上设有支架（8），在该支架（8）上安装有所述集水装置，该集水装置由集水环组件(5)以及位于该集水环组件(5)下方的集水漏斗(6)构成，所述发电装置(7)设置在集水漏斗(6)下方。

4.根据权利要求3所述双曲线冷却塔循环水发电系统，其特征在于：所述集水环组件(5)至少包括三个外径逐渐变小的集水环，三个该集水环由外到内呈层状安装在所述塔身(4)内，每层所述集水环内侧低外侧高，相邻两层集水环是下层外径大于上层内径，下层内径小于上层内径。

5.根据权利要求4所述双曲线冷却塔循环水发电系统，其特征在于：所述集水漏斗(6)广口和最底层的集水环连接，集水漏斗(6)尖端和发电装置(7)入水口连通。

6.根据权利要求2-5中任一项所述双曲线冷却塔循环水发电系统，其特征在于：所述发电装置(7)为水轮发电机组或磁悬浮发电机组。

7.根据权利要求1所述双曲线冷却塔循环水发电系统，其特征在于：所述散热装置(1)是水力风机，该水力风机位于所述配水装置(2)上方，所述集水池（9）出水管通过管道流过换热设备（11）至水力风机进水口，在该集水池（9）和换热设备（11）之间的管道上设有水泵（10）。

8.根据权利要求7所述双曲线冷却塔循环水发电系统，其特征在于：所述水力风机的排水管和所述配水装置(2)的进水管相通。

9.根据权利要求7所述双曲线冷却塔循环水发电系统，其特征在于：所述水力风机是卧式轴流式水力风机，自下往上排风。