CN217110559U - 一种空冷系统及发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及火电厂冷却设备技术领域，具体涉及一种空冷系统及发电机组。该空冷系统包括：冷却塔；多个冷却单元，沿所述冷却塔的周向布置，每个所述冷却单元包括至少一个冷却风机和至少一个冷却三角，所述冷却风机沿周向布置于所述冷却塔的内侧，所述冷却三角沿周向设置于所述冷却塔的外侧。本实用新型的空冷系统节约了水资源、充分利用了冷却塔内的空间同时也确保了换热效率、减少冷却风机对外部空间的占用、提高了冷却塔的美观性、降低了改造成本。

Description

一种空冷系统及发电机组

技术领域

本实用新型涉及火电厂冷却设备技术领域，具体涉及一种空冷系统及发电机组。

背景技术

现有火电厂大多采用湿冷方式对汽轮机排出的蒸汽进行冷却，具体地，如图1所示，该湿冷系统包括冷却塔1和设于冷却塔1内的热水分配系统、湿冷填料10等。冷却汽轮机排汽后的循环水通过热水分配系统，经由湿冷填料10，最终落入冷却塔1底部的蓄水池，经冷却塔1自然通风冷却后的循环水再去冷却汽轮机排汽，即进入下一个循环。

但这种采用湿式冷却的方式会使部分水在冷却过程中蒸发，虽然满足了火电厂正常运行的需要，但耗水量巨大，因此为了节约水资源，保护生态，对该湿冷系统的节水改造刻不容缓。

但由于原有的湿冷系统中的冷却塔尺寸较小、不能满足电厂冷端系统冷却能力的要求，导致改造难度加大，如果重建一座新的冷却塔则会增加改造成本。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的湿冷系统耗水量巨大、改造难度大的缺陷，从而提供一种节约水资源、冷却效果好、造价低的空冷系统及发电机组。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种空冷系统，包括：冷却塔；多个冷却单元，沿所述冷却塔的周向布置，每个所述冷却单元包括至少一个冷却风机和至少一个冷却三角，所述冷却风机沿周向布置于所述冷却塔的内侧，所述冷却三角沿周向设置于所述冷却塔的外侧。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，每个所述冷却单元之间相互独立控制。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，同一所述冷却单元内的所有所述冷却风机并联，不同所述冷却单元的所述冷却风机并联；并且同一所述冷却单元内的所有所述冷却三角并联，不同所述冷却单元的所述冷却三角并联。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，所述空冷系统还包括多个分隔件，所述分隔件布置于所述冷却塔的所述内侧且设置于相邻两个所述冷却单元之间。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，所述空冷系统还包括变频电机，所述变频电机与所述冷却风机电连接。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，所述空冷系统还包括循环管路系统，所述循环管路系统与所述冷却三角连通。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，所述循环管路系统包括换热介质循环管路、换热介质输入管路、冷却介质输出管路和冷却介质循环管路，其中，所述换热介质输入管路与所述冷却三角和所述换热介质循环管路均连通，所述冷却介质输出管路与所述冷却三角和所述冷却介质循环管路均连通。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，所述换热介质循环管路和所述冷却介质循环管路均埋设于所述冷却塔的底部。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，多个所述冷却风机沿所述冷却塔的高度方向设有多层；和/或多个所述冷却风机沿所述冷却塔的径向方向设有多层。

本实用新型还提供了一种发电机组，其包括如上文所述的空冷系统。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的空冷系统，在现有冷却塔上进行改造，设置多个冷却单元，利用冷却风机抽吸自然风于冷却三角处进行换热，换热后的自然风流入冷却塔的内部向上排出，这种空冷换热方式节约了水资源、在保证空冷系统换热能力的同时，也充分利用了冷却塔内的空间，同时，减少冷却方风机对冷却塔外部空间的占用、提高了冷却塔的美观性，而且上述改造难度较低，降低了改造成本。

2、本实用新型的空冷系统，每个冷却单元之间相互独立控制，互不影响，能够控制冷却单元的实际运行数量，从而调节冷却塔的冷却能力，以在满足不同的冷却需求的同时尽可能节省能源。

3、本实用新型的空冷系统，还设置有多个分隔件，并且分隔件布置于冷却塔的内侧且设置于相邻两个冷却单元之间，使得每个冷却单元内的冷却风机抽吸的自然风均经过该冷却单元内对应的冷却三角，提高了每个冷却单元的冷却效果，增强了冷却单元间的独立性、减少运行时的相互影响。

4、本实用新型的空冷系统，还设置有变频电机，变频电机与冷却风机电连接，以通过调节变频电机的功率实现对冷却风机转速的调节，以此控制冷却效率，满足不同的冷却需求。

5、本实用新型的空冷系统，将冷却介质循环管路和换热介质循环管路均埋设于冷却塔的底部，在减少外部安装空间占用的同时，也缩短了循环管路到冷却三角的输送路径、减少管路铺设及进一步提高换热效率。

6、本实用新型的发电机组，利用上述的空冷系统进行冷却，节约水资源、在保证冷却系统换热能力的同时，也充分利用了冷却塔内的空间，提高了冷却塔的美观性，而且上述改造难度较低，降低了改造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有技术中湿冷系统的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例的空冷系统的正视图；

图3示出了本实用新型实施例的空冷系统的部分结构的俯视图一；

图4示出了本实用新型实施例的空冷系统的部分结构的俯视图二。

附图标记说明：

1、冷却塔；11、进风口；2、冷却风机；3、冷却三角；4、支撑结构；5、冷却单元；6、分隔件；7、循环管路系统；71、换热介质循环管路；72、换热介质输入管路；73、冷却介质输出管路；74、冷却介质循环管路；10、湿冷填料。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图2、图3和图4所示，本实施例公开了一种空冷系统，其包括冷却塔1和多个冷却单元5，多个冷却单元5沿冷却塔1的周向布置，每个冷却单元5包括至少一个冷却风机2和至少一个冷却三角3，冷却风机2沿周向布置于冷却塔1的内侧，冷却三角3沿周向设置于冷却塔1的外侧。

本实用新型在现有冷却塔1上进行改造，设置多个冷却单元5，利用冷却风机2抽吸自然风在冷却三角3处进行换热，换热后的自然风流入冷却塔1的内部向上排出，这种空冷换热方式节约了水资源、在保证冷却系统换热能力的同时，也充分利用了冷却塔1内的空间，减少冷却风机2对冷却塔1外部空间的占用，提高了冷却塔1的美观性、降低了改造成本。

下面结合说明书附图，对该空冷系统的各结构进行详细介绍。

如图2、图3所示，冷却塔1为双曲线塔，其底部结构尺寸大于顶部结构尺寸，以使冷却塔1的重心下移、提高冷却塔1整体的稳定性。冷却塔1的底部为框架结构，形成有多个进风口11。

冷却风机2用于抽吸冷却塔1外的自然风，使自然风流经冷却三角3换热后经进风口11流进冷却塔1并向上部排出。具体地，冷却风机2的位置与进风口11的位置相对设置且安装于进风口11的顶部，以缩短自然风抽吸路径、确保冷却效果。本实施例中，冷却风机2选用轴流风机，多个轴流风机沿周向均匀间隔固定于冷却塔1的内壁，进而使自然风在冷却塔1的内部成螺旋状气流上升，提高了冷却塔1的抽吸能力。

优选地，本实施例中，将冷却塔1内原有的热水分配系统、湿冷填料10拆除以留出更多的空间安装冷却风机2。具体地，可将冷却风机2沿冷却塔1的高度方向设有多层，或者将冷却风机2沿冷却塔1的径向方向设有多层，以进一步提高冷却塔1的塔抽力，确保冷却效果，冷却风机2的排布方式具体可根据需要设置，本实施例不作具体限制。

如图3和图4所示，冷却三角3的位置相对于进风口11设置，以此冷却三角3和冷却风机2相对设置于进风口11的内外两侧，确保冷却效果。本实施例中，冷却三角3采用现有的标准产品。具体地，每个冷却三角3均由换热管和设置在换热管上的散热翅片构成，散热翅片与换热管的轴线相垂直。换热管竖直设置，相邻的两个换热管及两者之间包含的散热翅片共同构成管束面结构。

进一步地，在冷却三角3的开口部设置有百叶窗，百叶窗的开度可调节。具体地，百叶窗可根据气候不同选择张开或关闭，如在夏季气温较高时，百叶窗将完全打开，以达到最大散热效果；在冬季气温较低时，百叶窗将关闭，以防止外界冷空气冻结散热器换热管。

本实施例中，每个冷却单元5对应设有一个冷却风机2和多个冷却三角3，通过一个冷却风机2同时对多个冷却三角3进行冷却换热，提高冷却效率。进一步地，每个冷却单元5之间相互独立控制，使得每个冷却单元5之间互不影响，能够独立运行，可根据实际冷却需要选择运行的冷却单元5的数量，以在满足冷却需求的同时尽可能节省能源，经济性好。

如图4所示，进一步地，同一冷却单元5内的所有冷却风机2并联，不同冷却单元5的冷却风机2并联；并且同一冷却单元5内的所有冷却三角3并联，不同冷却单元5的冷却三角3并联。以此，实现对同一冷却单元5内的所有冷却风机2及所有冷却三角3的独立控制，而不同冷却单元5之间的冷却风机2和冷却三角3分别并联则便于独立控制，提高控制灵活性，同时并联的方式也降低了冷却三角3内换热介质的流动阻力，进一步降低耗能。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，该空冷系统还包括支撑结构4，支撑结构4固定于冷却塔1的内侧，冷却风机2安装于支撑结构4上，支撑结构4对冷却风机2起到稳定支撑作用。具体地，支撑结构4可采用框架结构，以确保结构强度。

如图3所示，作为一种空冷系统的优选的技术方案，上述的空冷系统还包括多个分隔件6，分隔件6布置于冷却塔1的内侧且设置于相邻两个冷却单元5之间。上述设置，使得每个冷却单元5内的冷却风机2抽吸的自然风均经过该冷却单元5内对应的冷却三角3，提高了每个冷却单元5的冷却效果，增强了冷却单元5间的独立性、减少运行时的相互影响。具体地，分隔件6为彩钢板，彩钢板固定于支撑结构4上。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，该空冷系统还包括变频电机，变频电机与冷却风机2电连接。通过控制变频电机的功率即可控制和调节冷却风机2的速度，进而控制冷却效率，满足不同的使用需求。例如，当需要快速将换热介质冷却至一定温度或者需要将换热介质冷却到很低的温度时，则通过变频电机增大冷却风机2的转速；当换热介质冷却时间不做限定或者换热介质冷却温差较小时，则通过变频电机减小冷却风机2的转速，以此既能实现冷却又能节省电能。

作为一种空冷系统的优选的技术方案，上述空冷系统还包括循环管路系统7，循环管路系统7与冷却三角3连接，以持续对冷却三角3循环输入换热介质，实现冷却换热。

循环管路系统7包括换热介质循环管路71、换热介质输入管路72、冷却介质输出管路73和冷却介质循环管路74，其中，换热介质输入管路72与冷却三角3和换热介质循环管路71均连接，冷却介质输出管路73与冷却三角3和冷却介质循环管路74均连接。具体地，换热介质输入管路72与冷却介质输出管路73均和冷却三角3内的换热管连接，运行时，换热介质循环管路71内的换热介质经换热介质输入管路72流入冷却三角3内的换热管，在冷却三角3冷却换热后经过冷却介质输出管路73流入冷却介质循环管路74内，实现循环利用。本实施例中，换热介质和冷却介质均为水，水在冷却三角3内的换热管与空气热交换实现冷却。

进一步地，换热介质循环管路71和冷却介质循环管路74均埋设于冷却塔1的底部。上述设置，在减少外部安装空间占用的同时，也缩短了换热介质循环管路71和冷却介质循环管路74到冷却三角3的输送路径、减少管路铺设及进一步提高换热效率。

当然，本实施例的循环管路系统7还包括阀门、地下水箱、膨胀水箱以及设置在进出冷却三角3管路上的排水管路等结构，以确保整个空冷系统的正常运行，由于上述结构及设置均为现有技术，此处不再赘述。

为便于对本实施例的空冷系统的理解，现对该空冷系统的施工过程进行如下介绍：

拆除冷却塔1内原有的热水分配系统、湿冷填料10及其支撑部等；

在冷却塔1的内侧并且位于进风口11顶部的位置，将冷却风机2沿冷却塔1的周向布置于支撑结构4上；

在与进风口11的位置相对的位置，将冷却三角3沿周向设置于冷却塔1的外侧，使多个冷却三角3与一个冷却风机2对应设置，以此形成多个冷却单元5；

将同一冷却单元5内的多个冷却三角3并联，将不同冷却单元5的冷却三角3并联，将不同冷却单元5的冷却风机2并联；

将分隔件6固定于冷却塔1的内侧的支撑结构4上且位于相邻的冷却单元5之间；

将换热介质循环管路71和冷却介质循环管路74均埋设于冷却塔1的底部。

此外，本实施例还提供了一种发电机组，其包括上述的空冷系统。

需要说明的是，在其他实施例中，冷却风机2的类型、每个冷却单元5内冷却三角3和冷却风机2的布置方式、设置数量，分隔件6的材质以及换热介质均可根据需要进行设置，不局限于本实施例中的方案。例如，每个冷却单元5可包括多个冷却风机2和多个冷却三角3，或者包括两个冷却风机2和多个冷却三角3，本实用新型对此不作限制。

综上所述，本实施例公开的空冷系统及发电机组，充分利用了原有冷却塔1等设施，降低了改造成本、缩短改造工期，在满足冷却效率的同时减小占地面积、满足了不同的冷却需求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种空冷系统，其特征在于，包括：

冷却塔(1)；

多个冷却单元(5)，沿所述冷却塔(1)的周向布置，每个所述冷却单元(5)包括至少一个冷却风机(2)和至少一个冷却三角(3)，所述冷却风机(2)沿周向布置于所述冷却塔(1)的内侧，所述冷却三角(3)沿周向设置于所述冷却塔(1)的外侧。

2.根据权利要求1所述的空冷系统，其特征在于，每个所述冷却单元(5)之间相互独立控制。

3.根据权利要求2所述的空冷系统，其特征在于，同一所述冷却单元(5)内的所有所述冷却风机(2)并联，不同所述冷却单元(5)的所述冷却风机(2)并联；并且同一所述冷却单元(5)内的所有所述冷却三角(3)并联，不同所述冷却单元(5)的所述冷却三角(3)并联。

4.根据权利要求1所述的空冷系统，其特征在于，所述空冷系统还包括多个分隔件(6)，所述分隔件(6)布置于所述冷却塔(1)的所述内侧且设置于相邻两个所述冷却单元(5)之间。

5.根据权利要求1所述的空冷系统，其特征在于，所述空冷系统还包括变频电机，所述变频电机与所述冷却风机(2)电连接。

6.根据权利要求1所述的空冷系统，其特征在于，所述空冷系统还包括循环管路系统(7)，所述循环管路系统(7)与所述冷却三角(3)连通。

7.根据权利要求6所述的空冷系统，其特征在于，所述循环管路系统(7)包括换热介质循环管路(71)、换热介质输入管路(72)、冷却介质输出管路(73)和冷却介质循环管路(74)，其中，所述换热介质输入管路(72)与所述冷却三角(3)和所述换热介质循环管路(71)均连通，所述冷却介质输出管路(73)与所述冷却三角(3)和所述冷却介质循环管路(74)均连通。

8.根据权利要求7所述的空冷系统，其特征在于，所述换热介质循环管路(71)和所述冷却介质循环管路(74)均埋设于所述冷却塔(1)的底部。

9.根据权利要求1-8任一项所述的空冷系统，其特征在于，多个所述冷却风机(2)沿所述冷却塔(1)的高度方向设有多层；和/或

多个所述冷却风机(2)沿所述冷却塔(1)的径向方向设有多层。

10.一种发电机组，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的空冷系统。

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