CN109237956A - 一种发电厂自然通风空冷系统 - Google Patents

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侯宪安
马峰
李江斌
姚冬梅
张咏梅
郑经纬
刘振盛
张海
郝秉元
王普育
杨迎哲
彭兢
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Abstract

本发明公开了一种发电厂自然通风空冷系统，空冷换热器采用非圆形平面布置垂直排列在自然通风空冷塔的外周圈；空冷换热器冲洗机构垂直布置在空冷换热器内侧或外侧的弧形轨道上；空冷换热器顶至自然通风空冷塔塔体的密封展宽平台支撑在自然通风空冷塔斜支柱上或支撑在独立于自然通风空冷塔塔体布置的竖向支撑柱上。与传统的空冷换热器采用圆形平面布置的发电厂自然通风空冷系统相比，本发明能充分、合理地利用自然通风空冷塔周边的厂区场地，通过增加空冷换热器的布置周长来增加空冷换热器布置数量，从而降低空冷换热器的垂直高度，达到降低空冷换热器自身的水阻，降低循环水泵的功率和电耗的目的。

Description

一种发电厂自然通风空冷系统
技术领域
本发明属于工业冷却设计领域，涉及一种发电厂自然通风空冷系统。
背景技术
常见的冷却系统采用自然通风间接空冷系统或自然通风直接空冷系统的发电厂，其间接空冷散热器或直接空冷凝汽器(统称：空冷换热器)在平面上通常沿圆形垂直布置在自然通风空冷塔塔外周圈。
受厂区总平面尺寸及相邻间冷塔空冷换热器之间最小净距的制约，空冷换热器的布置直径通常被限制在一定的范围内，而空冷换热器的数量直接由空冷换热器布置总周长的决定。在系统配置的空冷换热器总迎风面积一定的条件下，空冷换热器布置周长越大，空冷换热器的数量就越多，相应地空冷换热器的垂直高度就越低，而随着空冷换热器高度的降低自身的水阻也随之降低，与之配套的循环水泵的功率和电耗也相应减小，年运行成本降低。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种发电厂自然通风空冷系统，是在空冷塔本体0m直径、空冷塔布置中心间距不变的前提下，通过优化空冷换热器的平面布置形状，充分、合理地利用自然通风空冷塔周边的厂区场地，增加空冷换热器的布置总周长，从而增加空冷换热器布置数量，降低空冷换热器的垂直高度，降低空冷换热器自身的水阻，达到降低循环水泵的功率和电耗的目的。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种发电厂自然通风空冷系统，包括自然通风空冷塔和设置在自然通风空冷塔外周的多个空冷换热器，空冷换热器沿非圆几何形状垂直布置在自然通风空冷塔的外周；空冷换热器的顶部至自然通风空冷塔塔体之间布置有展宽平台，展宽平台支撑在自然通风空冷塔的斜支柱上或支撑在独立于自然通风空冷塔塔体外布置的竖向支撑柱上。
还包括用于清洗空冷换热器的冲洗机构，冲洗机构垂直布置在空冷换热器内侧或外侧的轨道上。
所述的轨道形状为非圆几何形状。
所述的非圆几何形状为椭圆形、圆角矩形、圆方形、齿轮形或花瓣形。
所述的自然通风空冷塔采用钢筋混凝土空间薄壳结构，或带围护蒙皮的单层、双层或多层网壳钢结构，或索网蒙皮结构。
空冷换热器为间接空冷散热器或直接空冷凝汽器。
所述的展宽平台为钢结构、钢筋混凝土结构或钢-钢筋混凝土混合结构。
所述的空冷换热器外侧布置厂区道路。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明的空冷换热器采用非圆形平面布置垂直排列在自然通风空冷塔的外周圈，与传统的空冷换热器采用圆形平面布置的发电厂自然通风空冷系统相比，本发明能充分、合理地利用自然通风空冷塔周边的厂区场地，通过增加空冷换热器的布置周长来增加空冷换热器布置数量，从而降低空冷换热器的垂直高度，达到降低空冷换热器自身的水阻、降低循环水泵的功率和电耗的目的。
附图说明
图1是本发明发电厂自然通风空冷系统的三维视图；
图2是本发明采用内置冲洗机构时的剖面图；
图3是本发明采用外置冲洗机构时的剖面图；
图中：1-自然通风空冷塔；2-空冷换热器；3-冲洗机构；4-竖向支撑柱；5-展宽平台；6-竖向支撑柱基础；7-空冷换热器基础；8-轨道；9-厂区道路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1和图2，一种发电厂自然通风空冷系统，包括自然通风空冷塔1、空冷换热器2、设置在空冷换热器2顶至自然通风空冷塔1塔体的展宽平台5，在自然通风空冷塔1外周垂直布置有许多个空冷换热器2和布置在空冷换热器2内侧或外侧的冲洗机构3。在水平面上，空冷换热器2沿多种非圆几何形状垂直布置自然通风空冷塔1的外周围，冲洗机构3布置在空冷换热器内侧或外侧的弧形轨道8上，展宽平台5支撑在自然通风空冷塔1的斜支柱上或支撑在独立于自然通风空冷塔塔体布置的竖向支撑柱4上。
优选地，自然通风空冷塔2采用非圆形平面布置垂直排列在自然通风空冷塔1的外周圈，空冷换热器冲洗机构垂直布置在空冷换热器内侧或外侧的弧形轨道8上，空冷换热器2顶至自然通风空冷塔1塔体的密封展宽平台5支撑在自然通风空冷塔1的斜支柱上或支撑在独立于自然通风空冷塔1塔体外布置的竖向支撑柱4上。
几何常识告诉我们，在所有几何形状中圆形是周长最小的一个，采用非圆形布置，可以增加空冷换热器的布置周长。
在空冷塔本体0m直径、空冷塔布置中心间距、空冷换热器总换热面积不变的前提下，通过优化空冷换热器的平面布置形状，充分、合理地利用自然通风空冷塔周边的厂区场地，增加空冷换热器的布置周长，从而增加空冷换热器布置数量，达到降低空冷换热器的垂直高度的目的。
其中，自然通风空冷塔1采用钢筋混凝土空间薄壳结构，或带围护蒙皮的单层、双层或多层网壳钢结构，或索网蒙皮结构等。
空冷换热器2为间接空冷散热器或直接空冷凝汽器等。空冷换热器2在水平面上采用非圆形布置，包括但不限于：椭圆形、圆角矩形、圆方形、齿轮形、花瓣形等其他非圆形布置。非圆形平面布置空冷换热器外侧可布置厂区道路9。与非圆形平面布置相适应，空冷换热器顶部至自然通风空冷塔塔体的展宽平台宽度较大且宽度不一，可采用自支撑或其他支撑型式的密封结构。
展宽平台5为钢结构、钢筋混凝土结构或钢-钢筋混凝土混合结构。
冲洗机构3沿弧形轨道8布置在空冷换热器2的内侧或外侧。
本发明的发电厂自然通风空冷系统，自然通风空冷塔1为钢筋混凝土或钢结构；自然通风空冷塔为整个空冷系统提供抽力；空冷换热器2采用非圆形平面布置垂直排列在自然通风空冷塔1的外周圈；空冷换热器2的冲洗机构3垂直布置在空冷换热器内侧或外侧的弧形轨道8上；空冷换热器2顶至自然通风空冷塔1塔体的密封展宽平台5支撑在自然通风空冷塔1的斜支柱上或支撑在独立于自然通风空冷塔1塔体布置的竖向支撑柱4上。与传统的空冷换热器采用圆形平面布置的发电厂自然通风空冷系统相比，本发明能充分、合理地利用自然通风空冷塔周边的厂区场地，通过增加空冷换热器的布置周长来增加空冷换热器布置数量，从而降低空冷换热器的垂直高度，达到降低空冷换热器自身的水阻、降低循环水泵的功率和电耗的目的。本发明既可用于新建工程，也可用于现有空冷塔增容、湿冷塔改空冷塔的技术改造：
当用于新建工程时，空冷换热器及其基础7、冲洗机构的轨道8、地下管网、自支撑展宽平台等根据空冷塔周围的空闲场地形状进行布置。
当用于现有工程空冷塔的增容改造时，保留自然通风空冷塔，拆除现有空冷换热器及其基础7、以及支撑在自然通风空冷塔1斜支柱上的展宽平台5，并在竖向支撑柱基础6上设置独立于空冷塔的竖向支撑柱4。根据优化后的空冷换热器平面布置形状，新建空冷换热器及其基础，新建自支撑展宽平台5，调整并连接地下管网等。
当用于现有工程湿冷塔改空冷塔时，保留自然通风空冷塔，拆除现有塔芯结构，根据优化后的空冷换热器平面布置形状，新建空冷换热器及其基础，新建自支撑展宽平台，连接地下管网等。
本发明的自然通风空冷系统具有以下特点：
(1)垂直的空冷换热器布置在自然通风空冷塔塔外，结合厂区道路等其他设施的总平面布置，灵活地采用多种非圆几何形状的布置，增加空冷换热器的平面布置周长，从而增加空冷换热器布置数量，降低空冷换热器的垂直高度；
(2)利用多种结构形式、多种建筑材料制成的支撑在自然通风空冷塔斜支柱或自支撑非等宽展宽密封平台，连接空冷换热器顶至自然通风空冷塔塔筒之间的平面空隙形成密封；
(3)打破传统空冷塔采用的等宽展宽密封平台做法，采用非等宽展宽密封平台，从而灵活适应空冷换热器的平面布置形状；
(4)本发明既可用于新建工程，也可用于现有空冷塔或湿冷塔改空冷塔的技术改造。
以上内容是对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定发明保护范围。

Claims (8)

1.一种发电厂自然通风空冷系统，其特征在于：包括自然通风空冷塔(1)和设置在自然通风空冷塔(1)外周的多个空冷换热器(2)，空冷换热器(2)沿非圆几何形状垂直布置在自然通风空冷塔(1)的外周；空冷换热器(2)的顶部至自然通风空冷塔(1)塔体之间布置有展宽平台(5)，展宽平台(5)支撑在自然通风空冷塔(1)的斜支柱上或支撑在独立于自然通风空冷塔塔体外布置的竖向支撑柱(4)上。
2.如权利要求1所述的一种发电厂自然通风空冷系统，其特征在于：还包括用于清洗空冷换热器(2)的冲洗机构(3)，冲洗机构(3)垂直布置在空冷换热器(2)内侧或外侧的轨道(8)上。
3.如权利要求2所述的一种发电厂自然通风空冷系统，其特征在于：所述的轨道(8)形状为非圆几何形状。
4.如权利要求1或3所述的一种发电厂自然通风空冷系统，其特征在于：所述的非圆几何形状为椭圆形、圆角矩形、圆方形、齿轮形或花瓣形。
5.如权利要求1所述的一种发电厂自然通风空冷系统，其特征在于：所述的自然通风空冷塔(1)采用钢筋混凝土空间薄壳结构，或带围护蒙皮的单层、双层或多层网壳钢结构，或索网蒙皮结构。
6.如权利要求1所述的一种发电厂自然通风空冷系统，其特征在于：空冷换热器(2)为间接空冷散热器或直接空冷凝汽器。
7.如权利要求1所述的一种发电厂自然通风空冷系统，其特征在于：所述的展宽平台(5)为钢结构、钢筋混凝土结构或钢-钢筋混凝土混合结构。
8.如权利要求1所述的一种发电厂自然通风空冷系统，其特征在于：所述的空冷换热器(2)外侧布置厂区道路(9)。
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