CN114991541A - 一种循环供水系统建构筑物集群化布置结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发电机组设备技术领域，公开了一种循环供水系统建构筑物集群化布置结构，包括冷却水循环建筑组，冷却水循环建筑组包括冷却塔、集水池、回水沟、吸水井和循环水泵房，冷却塔设置多个，多个冷却塔呈一字型连接形成冷却塔排，冷却塔排设于集水池上，冷却塔沿冷却塔排的宽度方向相对分布的两侧设有进风口，集水池、回水沟以及吸水井依次连通且水流方向保持不变，循环水泵房位于冷却塔排的长度方向的一侧，回水沟和吸水井依序设于冷却塔排与循环水泵房之间，循环水泵房内设有循环水泵，循环水泵的吸水口与吸水井连接。本发明布置合理，在不影响冷却塔进风冷却效果的前提下有效减少占地面积，节省工程投资，保持系统内水流流态稳定。
Description
技术领域
本发明涉及发电机组设备技术领域，特别是涉及一种循环供水系统建构筑物集群化布置结构。
背景技术
锅炉送入汽轮机的蒸汽，作功以后排入凝汽器凝结成水，这就需要一种冷却介质，通过冷凝器管与冷凝器中的蒸汽进行热交换。电厂一般是采用水作为冷却介质，而供水系统是为机组提供冷却水，并循环使用的一种冷却水系统，主要由冷却设备、水泵和管道组成。为了保护水环境，节约水资源，一般电厂冷却水采用循环供水系统。
循环供水系统是以循环冷却水作为冷却介质，经凝汽器完成一次冷却后，再经冷却塔冷却并循环使用的冷却系统，其工艺流程为：冷却塔集水池→自流回水沟→循环水泵房→压力供水管→凝汽器→压力回水管→冷却塔→冷却塔集水池。在循环供水系统中，冷却水由循环水泵从冷却塔底部的集水池吸取，流经凝汽器后的温水被送入冷却塔的配水管中，落在淋水填料上，被冷却后落入底部集水池中。系统中的主要建构筑物包括循环水泵房、冷却塔及集水池、自流回水沟等，循环水泵房包括泵室及吸水井，布置循环水泵、闸门、滤网等设备。根据冷却技术的不同，循环水冷却塔分为自然通风冷却塔和机械通风冷却塔，其中机械通风冷却塔具有初期投资低、建设工期短等优点而应用较多。
机械通风冷却塔工作原理为：温度较高的循环水经冷却塔配水系统喷洒到淋水填料上，与此同时在风机的作用下，引入塔外冷空气，在塔内从下往上与水流逆向流动，在填料上的水膜和冷空气广泛的接触，并发生传质传热过程，带走循环水的热量，使得循环水水温降低。
机械通风冷却塔单台冷却水量较小，一般工程均需多台、多排布置，形成冷却塔群，导致热回流现象和热干扰现象同时存在。因此，机械通风冷却塔需要结合工程厂址处的风向条件进行合理规划布置，且保证进风口与周围建构筑物、塔群之间保持必要的距离，尽可能向塔内引入新鲜冷空气、降低冷却塔群热回流影响，以充分发挥冷却塔的冷却效能。
冷却塔与燃气发电机组一一对应的方式配置，垂直冷却塔进风口方向布置循环水泵房，为减少建构筑物对冷却塔进风的影响，冷却塔群之间、循环水泵房与冷却塔之间按照规范要求保持必要的距离。现有的循环水系统建构筑物布置结构如图1所示，主要包括冷却塔111、集水池12、循环水泵房15和吸水井14，同一机组的不同集水池12之间以及集水池12与吸水井14之间采用回水沟13连接，冷却塔111的出水从集水池12流向回水沟13引至吸水井14，然后被循环水泵房15内的循环水泵抽送，在回水沟13上沿水流方向前后布置平板钢闸门131和平板滤网132，所有循环水泵共用一个循环水泵房15，设备检修场地位于循环水泵的一端，存在以下问题：1、自集水池至吸水井整个行程过程水流方向多次发生变化，系统内水流流态紊乱，循环水泵的运行过程中容易产生汽蚀，安全可靠性低；2、检修条件不好，冷却塔与循泵房之间设置排水沟，无法作为重件检修通道，无论是冷却塔设备还是循泵房内的设备检修设备通道为单向道，增加运行维护难度；3、平板钢闸门与平板滤网分别设置起吊装置，增加土建及设备投资；4、占地面积大，增加征地费，且不利用厂区总平面布置。
本发明提出一种循环供水系统建构筑物集群布置的方法，对循环水系统内各建构筑物功能及布置进行有效优化，充分利用场地资源。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种布置合理，在不影响冷却塔进风冷却效果的前提下有效减少占地面积，节省工程投资，保持系统内水流流态稳定的循环供水系统建构筑物集群化布置结构。
为了实现上述目的，本发明提供了一种循环供水系统建构筑物集群化布置结构，包括与燃气发电机组一一对应使用的冷却水循环建筑组，所述冷却水循环建筑组包括冷却塔、集水池、回水沟、吸水井和循环水泵房，所述冷却塔设置多个，多个所述冷却塔呈一字型连接形成冷却塔排，所述冷却塔排设于所述集水池上，所述冷却塔沿所述冷却塔排的宽度方向相对分布的两侧设有进风口，所述集水池、所述回水沟以及所述吸水井依次连通且水流方向保持不变，所述循环水泵房位于所述冷却塔排的长度方向的一侧，所述回水沟和所述吸水井依序设于所述冷却塔排与所述循环水泵房之间，所述循环水泵房内设有循环水泵，所述循环水泵的吸水口与所述吸水井连接。
作为本发明的优选方案，所述冷却水循环建筑组至少设置两组，两个或多个所述冷却塔排相互平行且相对设置。
作为本发明的优选方案，相邻的两个所述冷却塔排之间的距离与所述进风口的高度比不小于4：1。
作为本发明的优选方案，两个或多个所述循环水泵房均设于所述冷却塔排的同一侧，相邻的所述循环水泵房之间设有检修场地，相邻的所述冷却塔排之间设有检修通道，所述检修场地与所述检修通道联通。
作为本发明的优选方案，所述冷却塔排的长度与其宽度的比例不大于8：1。
作为本发明的优选方案，所述循环水泵房与所述冷却塔排的距离不小于4m。
作为本发明的优选方案，所述集水池的底面设有朝所述回水沟倾斜的斜坡，所述斜坡的坡度部不大于1：4。
作为本发明的优选方案，所述回水沟与所述吸水井连接处的底面低于所述循环水泵的吸水口的底端且两者的垂直距离不小于所述循环水泵的吸水口的直径的0.5倍，所述吸水井的底面低于所述循环水泵的吸水口的底端且两者的垂直距离不小于所述循环水泵的吸水口的直径的0.8倍，所述吸水井沿水流方向的长度不小于所述循环水泵的吸水口的直径的3.5倍。
作为本发明的优选方案，所述回水沟设有共槽布置的闸门和滤网，所述回水沟的长度不小于2m。
作为本发明的优选方案，所述冷却水循环建筑组还包括用于吊置闸门和滤网的起吊设备，所述起吊设备安装在所述冷却塔排靠近所述回水沟的一侧的结构柱上。
本发明实施例一种循环供水系统建构筑物集群化布置结构，与现有技术相比，其有益效果在于：多个冷却塔呈一字型连接形成冷却塔排而冷却塔沿冷却塔排的宽度方向相对分布的两侧设有进风口，即冷却塔排中的冷却塔的进风互不影响，而循环水泵房位于冷却塔排的长度方向的一侧，即循环水泵房位于冷却塔排的非进风侧，不会影响冷却塔排的进风，回水沟和吸水井依序设置在冷却塔排与循环水泵房之间且水流方向保持不变，有效节省占地面积，同时避免了水流流向的多次变化，水流流态稳定，避免发生紊流，利于循环水泵等设备安全可靠运行。本发明通过优化建构筑物的平面及高程设计，促进系统内水流流态稳定，提升设备运行安全可靠性；有效降低工程设备及土建静态投资；优化循环供水系统建筑物集群布置，节省用地，对不同总平面布置适应性强。
附图说明
图1是现有的循环水系统建构筑物布置结构图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的冷却塔排的剖面图；
图中，1、冷却水循环建筑组；11、冷却塔排；111、冷却塔；12、集水池；121、斜坡；13、回水沟；131、闸门；132、滤网；14、吸水井；15、循环水泵房；2、检修场地；21、检修通道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图2－3所示，本发明优选实施例的一种循环供水系统建构筑物集群化布置结构，包括与燃气发电机组一一对应使用的冷却水循环建筑组1，即一组冷却水循环建筑组1为一个燃气发电机组工作，冷却水循环建筑组1包括冷却塔111、集水池12、回水沟13、吸水井14和循环水泵房15，冷却塔111设置多个，多个冷却塔111呈一字型连接形成冷却塔排11，冷却塔排11设于集水池12上，冷却塔111沿冷却塔排11的宽度方向相对分布的两侧设有进风口，集水池12、回水沟13以及吸水井14依次连通且水流方向保持不同，循环水泵房15位于冷却塔排11的长度方向的一侧，回水沟13和吸水井14依序设于冷却塔排11与循环水泵房15之间，循环水泵房15内设有循环水泵，循环水泵的吸水口与吸水井14连接。
本实施例的工作原理为：用于凝气器冷却后的冷却水输送冷却塔111内，冷却水从上至下流落至集水池12中，冷却水在流落的过程中与从下至上的空气接触实现冷却，集水池12内的冷却水经回水沟13流至吸水井14，最后循环水泵房15内的循环水泵将吸水井14内的水抽送至凝汽器中，实现冷却水循环。
本实施例的多个冷却塔111呈一字型连接形成冷却塔排11，而冷却塔111沿冷却塔排11的宽度方向相对分布的两侧设有进风口，即冷却塔排11中的冷却塔111的进风互不影响，而循环水泵房15位于冷却塔排11的长度方向的一侧，即循环水泵房15位于冷却塔排11的非进风侧，不会影响冷却塔排11的进风，回水沟13和吸水井14依序设置在冷却塔排11与循环水泵房15之间且水流方向保持不变，有效节省占地面积，同时避免了水流流向的多次变化，水流流态稳定，避免发生紊流，利于循环水泵等设备安全可靠运行。本发明通过优化建构筑物的平面及高程设计，促进系统内水流流态稳定，提升设备运行安全可靠性；有效降低工程设备及土建静态投资；优化循环供水系统建筑物集群布置，节省用地，对不同总平面布置适应性强。
示例性的，冷却水循环建筑组1至少设置两组，两个或多个冷却塔排11相互平行且相对设置，由于冷却塔111的前侧和后侧均设有进风口，因此空气可从前后的方向穿过冷却塔111，从而减少相邻两个冷却塔排11的相互阻碍进风的影响，即该布置结构能在保证多个冷却水塔排的进风的前提下，有效减少整体的占地面积。
示例性的，相邻的两个冷却塔排11之间的距离与进风口的高度比不小于4：1，进风口的高度指的是进风口的最顶端的高度，确保相邻的两个冷却塔排11之间具有充足的空间，以确保能向冷却塔排11提供充足的风量，避免两个冷却塔排11排出的湿热空气回流，相互干扰影响，导致冷却效果受影响。
示例性的，两个或多个循环水泵房15均设于冷却塔排11的同一侧，具体为不同的循环水泵房15分别位于其对应的冷却塔排11的同一侧，如图1所示，相邻的循环水泵房15之间设有检修场地2，相邻的冷却塔排11之间设有检修通道21，检修场地2与检修通道21联通，减少占地面积，检修维护条件好，便于检修。
示例性的，冷却塔排11的长度与其宽度的比例不大于8：1，避免因热回流而影响整体的冷却效果，一般地，单个冷却塔111的长度约等于其宽度，此时冷却塔排11中的冷却塔111的个数应不大于8个，如本实施中由5个冷却塔111连接形成冷却塔排11。
示例性的，循环水泵房15与冷却塔排11的距离不小于4m，预留防火间距。
示例性的，集水池12的底面设有朝回水沟13倾斜的斜坡121，便于集水池12内的水流向回水沟13，优化水流流态，斜坡121的坡度不大于1：4，减少紊流，需要说明的是，斜坡121设置在集水池12与回水沟13的连接处，也可设置在整个集水池12的底面。
示例性，回水沟13与吸水井14连接处的底面低于循环水泵的吸水口的底端且两者的垂直距离不小于循环水泵的吸水口的直径的0.5倍，吸水井14的底面低于循环水泵的吸水口的底端且两者的垂直距离不小于循环水泵的吸水口的直径的0.8倍，即回水沟13的底面低于吸水井14的底面低于循环水泵的吸水口的底端，保证水流的方向和确保循环水泵的吸水口能顺利吸水，吸水井14沿水流方向的长度不小于循环水泵的吸水口的直径的3.5倍，具有一定的水流缓冲距离以及保证吸水井14的供水量。
示例性的，回水沟13设有共槽布置的闸门131和滤网132，即回水沟13上设有安装槽，系统正常运行时，安装槽内放置滤网132，系统检修维护时，安装槽内放置闸门131，能保证系统运行水质的同时减少回水沟13长度及系统构筑物占地面积，回水沟13的长度不小于2m，确保回水沟13内的水具有足够的缓冲距离，减小紊流的产生。
示例性的，所述冷却水循环建筑组还包括用于吊置闸门131和滤网132的起吊设备，闸门131与滤网132共槽布置使得闸门131和滤网132可共用起吊设备，无需设置两个起吊设备，减少了导槽、起吊设备及其土建的静态投资，起吊设备安装在冷却塔排11靠近回水沟13的一侧的结构柱上，起吊设备的固定可利用冷却塔111的结构柱，不再另设起吊设备土建构造柱，不仅优化布置，而且降低工程造价。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种循环供水系统建构筑物集群化布置结构，其特征在于：包括与燃气发电机组一一对应使用的冷却水循环建筑组，所述冷却水循环建筑组包括冷却塔、集水池、回水沟、吸水井和循环水泵房，所述冷却塔设置多个，多个所述冷却塔呈一字型连接形成冷却塔排，所述冷却塔排设于所述集水池上，所述冷却塔沿所述冷却塔排的宽度方向相对分布的两侧设有进风口，所述集水池、所述回水沟以及所述吸水井依次连通且水流方向保持不变，所述循环水泵房位于所述冷却塔排的长度方向的一侧，所述回水沟和所述吸水井依序设于所述冷却塔排与所述循环水泵房之间，所述循环水泵房内设有循环水泵，所述循环水泵的吸水口与所述吸水井连接。
2.根据权利要求1所述的循环供水系统建构筑物集群化布置结构，其特征在于：所述冷却水循环建筑组至少设置两组，两个或多个所述冷却塔排相互平行且相对设置。
3.根据权利要求2所述的循环供水系统建构筑物集群化布置结构，其特征在于：相邻的两个所述冷却塔排之间的距离与所述进风口的高度比不小于4：1。
4.根据权利要求2所述的循环供水系统建构筑物集群化布置结构，其特征在于：两个或多个所述循环水泵房均设于所述冷却塔排的同一侧，相邻的所述循环水泵房之间设有检修场地，相邻的所述冷却塔排之间设有检修通道，所述检修场地与所述检修通道联通。
5.根据权利要求1所述的循环供水系统建构筑物集群化布置结构，其特征在于：所述冷却塔排的长度与其宽度的比例不大于8：1。
6.根据权利要求1所述的循环供水系统建构筑物集群化布置结构，其特征在于：所述循环水泵房与所述冷却塔排的距离不小于4m。
7.根据权利要求1所述的循环供水系统建构筑物集群化布置结构，其特征在于：所述集水池的底面设有朝所述回水沟倾斜的斜坡，所述斜坡的坡度部不大于1：4。
8.根据权利要求1所述的循环供水系统建构筑物集群化布置结构，其特征在于：所述回水沟与所述吸水井连接处的底面低于所述循环水泵的吸水口的底端且两者的垂直距离不小于所述循环水泵的吸水口的直径的0.5倍，所述吸水井的底面低于所述循环水泵的吸水口的底端且两者的垂直距离不小于所述循环水泵的吸水口的直径的0.8倍，所述吸水井沿水流方向的长度不小于所述循环水泵的吸水口的直径的3.5倍。
9.根据权利要求1所述的循环供水系统建构筑物集群化布置结构，其特征在于：所述回水沟设有共槽布置的闸门和滤网，所述回水沟的长度不小于2m。
10.根据权利要求9所述的循环供水系统建构筑物集群化布置结构，其特征在于：所述冷却水循环建筑组还包括用于吊置闸门和滤网的起吊设备，所述起吊设备安装在所述冷却塔排靠近所述回水沟的一侧的结构柱上。
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2022
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