CN104121802A - 降低冷却塔循环水温的装置 - Google Patents

Abstract

本发明的名称是降低冷却塔循环水温的装置，涉及一种降低冷却塔循环水温度的装置。主要是解决目前电厂冷却塔循环水温高，水耗大，空冷机组成本高，检修不便，运行费用高的问题。本发明是在冷却塔内的构架梁的上方设有N个阴极框，在阴极框上沿垂向固定有N个相互平行的阴极针，在每个阴极针的外侧均设有与阴极针相平行的阳极板，阴极框固定在阳极板截面的下方，阳极板通过支撑架和支撑架下方的绝缘子固定在构架梁上。在两电极间施加直流电，通过电离子在两个电极间的“对流”产生风能，使塔内高焓水与低焓冷空气的接触面积增大，可降低落入塔下集水池中循环水的温度，可降低循环水温度1-5℃，同时降低循环水的蒸发量80%，本发明生产成本低廉，安装简易。

Description

降低冷却塔循环水温的装置

技术领域

本发明涉及一种降低冷却塔循环水水温同时降低循环水蒸发量的一种装置，具体地是涉及发电厂、化工、冶金、大型空调等部门的降低冷却塔循环水温及降低循环水蒸发量的节能降耗设备。

背景技术

目前在火力发电厂生产过程中，冷却塔是利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去在冷凝器中热交换中产生的废热的一种设备。凝器中循环水温度是保证电厂凝汽器良好的真空度和降低机组能耗的一个重要指标，循环水温度降低1℃，凝汽器真空增加400～500 Pa，发电煤耗下降1.0-1.5 g/(kW·h)。冷却塔作为火电厂循环冷却系统的重要设备，其冷却效果是影响循环水温度的关键。循环水温度每降低一度能够提高发电效率0.47％， 高压机组能提高发电效率0.35％，而使用核燃料的电厂能提高发电效率约为0.7％。火力发电占发电总量的70%以上，而煤炭等化石能源的稀缺性越来越高，电力行业节能降耗也因此愈加重要。同时火电用水量占全国工业用水量的50%。冷却塔耗水量占电厂总消耗水量是70%。目前有些火电厂采用空冷机组对循环水进行降温，但是空冷机组造价高，电耗煤耗大，制造、安装、检修繁琐复杂，运行费用高。 

发明内容

本发明的目的是针对上述不足而提出的一种设备简单，运行和制造成本低廉，可以降低冷却塔循环水温度1-5℃，同时降低循环水蒸发量80%的一种装置。

本发明的技术解决方案是：降低冷却塔循环水温的装置是在冷却塔内构架梁的上方设有N个阴极框，在阴极框上沿垂向固定有N个相互平行的阴极针，在每个阴极针的外侧均设有与阴极针相平行的阳极板，阴极框固定在阳极板截面的下方，阳极板通过支撑架和支撑架下方的绝缘子固定在构架梁上。

本发明的技术解决方案中所述的N个最少是一个。

本发明的技术解决方案中所述的阳极板的横截面通道的形状为六边形、四边形、三角形或平行板形。  

本发明的技术解决方案中所述的阳极板每块极板的形状是W形、S形、矩形或平板形。

本发明的技术解决方案中所述的阳极板极板的内外面采用压花，或涂粘金属网、纤维布或纤维绒。

本发明是根据在两电极(电晕极、阳极)间施加足够高的直流电压，就会在空间中产生电场，电晕极附近的电场强度最高，使电晕极周围的气体电离，即产生电晕放电。电晕放电是气体介质在不均匀电场中的一种局部自持放电现象，它是一种气体放电形式。在尖端电极附近，由于局部电场强度超过气体的电离场强，使气体发生电离和激励，便会出现相对稳定的电晕放电。在一定的电压和技术条件下，电晕放电可以通过电离子在两个电极间的“对流”产生风能。离子风是基于正负电子中和的原理，由一对电极的一端产生正电离子，飞向负电极与负电离子“会合”时，便能带动空气形成稳定气流，即“离子风”。离子风也是电晕放电过程中特有的现象，也称为电晕风。

在冷却塔内，在原有的构架梁上，放置布满整个冷却塔截面的框架单元，框架单元内放置有阴极框架及阳极板组合体。阴极框架置于阳极板组合体的下方，当通一定电压的直流电后，阴极框与阳极板组合体之间便会出现稳定的电晕放电，便会产生由下而上的电晕风，电晕风的方向与冷却塔内由静压而产生的风的方向是相同的，相当于在冷却塔内安装了一个面积与冷却塔面积相同的轴向风机，降低塔内压强,增加塔底部人字孔的进风量，使塔内高焓水与冷空气的接触面积增大，水的蒸发与接触散热也更加充分，降低了落入塔下集水池中水的温度， 提高凝汽器真空度，降低电厂机组煤耗。同时当含水蒸气雾滴的气体,通过该电场时，吸附了负离子和电子的蒸气雾滴在电场库伦力的作用下，移动到阳极板后释放出所带电荷，并吸附于阳极板上，形成较大水滴落入塔底部的集水池中, 达到降低循环水的蒸发量的目的。本发明使在有效的空间内电场面积最大，电场强度高，电晕风风速稳定且强度高，电晕放电电压低。本发明生产成本低廉，重量轻。采用集约模块化生产，结构紧凑合理、安装简易，检修方便、故障率低。本发明可为电厂发电节煤(1-5) g/(kW·h)，可降低循环水蒸发80%。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的原理示意图。

图3是图1中阳极板横截面形状为六边形结构图。

图4是图1中阳极板横截面形状为四边形结构图。

图5是图1中阳极板横截面形状为三边形结构图。

图6是图1中阳极板横截面形状为平行板形结构图。

图7是图3、4、5、6中阳极板的连接结构示意图。

图8是图7中阳极板的纹理形状为W形的示意图。

图9是图7中阳极板的纹理形状为S形的示意图。

图10是图7中阳极板的纹理形状为矩形的示意图。

图11是图7中阳极板的纹理形状为平板形的示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11所示，本发明降低冷却塔循环水温装置固定在原固定淋水管的构架梁3上，降低冷却塔循环水温装置布满整个冷却塔的截面，在构架梁3上设有N个阴极框4，N个阴极框4最少是一个，在阴极框4上沿垂向固定有N个相互平行的阴极针8，阴极框4和阴极针8是一个导电的整体，在每个阴极针8的外侧均设有与阴极针8相平行的阳极极板7，阴极针8贯穿阳极板7的空间，阴极框4固定在阳极板7截面的下方，阳极板7横截面通道的形状可以是六边形，如图1、3所示，也可以是四边形，如图4所示，或者是三角形，如图5所示，也或者是相互平行板形，如图6所示，采取上述结构形状可使电场面积大，电场强度均匀，没有电场空穴，材料利用率高；横截面通道形状是六边形、四边形、三角形的阳极板7的极板与极板之间采用连接插杆10将两相邻极板连接，如图7所示，采用该连接方式使安装简单快捷，定位准确，且形状稳定，调试方便；阳极板7的下方固定在支撑架6上，支撑架6的下方通过绝缘子5固定在构架梁3上；阳极板7采用金属材质，如铝合金板、不锈钢板等 ，极板表面采用防腐处理，使其表面具有更好的耐候性，阳极板7表面采用压花处理或表面覆盖金属网格或表面覆盖纤维布或纤维绒，使其增加表面粗糙度及形成连续不断的水膜，防止水汽微粒反电晕现象发生，增加回收水的效率，阳极板7的每块极板可以采用W形结构，也可以采用S形结构，矩形或平板形结构，如图8、9、10、11所示，能大大提高电场面积，不同的极板形状也可调整电晕风9的运行方向。增加回收水的效率。

工作原理：使用时，阴极框4与高压直流电的负极通过电缆2连接，阳极板7通过电缆接地，当通一定电压的直流电后，阴极框4与阳极板7的截面之间便会出现稳定的电晕放电，便会产生由下而上的电晕风9，电晕风9的方向与冷却塔1内由静压而产生的风的方向是相同的，相当于安装了一个面积与冷却塔1面积相同的轴向风机，增加塔底部人字孔的进风量，使塔内高焓水与低焓冷空气的接触面积增大，水的蒸发与接触散热也更加充分，使落入塔下集水池中水的温度降低，提高凝汽器真空度，降低电厂机组煤耗，同时当含水蒸气雾滴的气体通过该电场时，吸附了负离子和电子的蒸气雾滴在电场库伦力的作用下，移动到阳极板7后释放出所带电荷，并吸附于阳极板7上，形成较大水滴落入塔底部的集水池中, 实现再循环利用，达到降低循环水的蒸发量的目的。

Claims (5)

1.一种降低冷却塔循环水温的装置，其特征是：在冷却塔（1）内的构架梁（3）的上方设有N个阴极框（4），在阴极框（4）上沿垂向固定有N个相互平行的阴极针（8），在每个阴极针（8）的外侧均设有与阴极针（8）相平行的阳极板（7），阴极框（4）固定在阳极板（7）截面的下方，阳极板（7）通过支撑架（6）和支撑架（6）下方的绝缘子（5）固定在构架梁（3）上。

2.根据权利要求1所述的降低冷却塔循环水温的装置，其特征是：所述的N个最少是一个。

3.根据权利要求1所述的降低冷却塔循环水温的装置，其特征是：所述的阳极板（7）的横截面通道的形状为六边形、四边形、三角形或平行板形。

4.根据权利要求1或3所述的降低冷却塔循环水温的装置，其特征是所述的阳极板（7）每块极板的形状是W形、S形、矩形或平板形。

5.根据权利要求1或3所述的降低冷却塔循环水温的装置，其特征是所述的阳极板（7）极板的内外面采用压花，或涂粘金属网、纤维布或纤维绒。