CN218443417U - 自然通风冷却塔换热装置及自然通风冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自然通风冷却塔换热装置，包括轴流风机、第二控制器、电动发电机、储能器、第一控制器和新能源电源；所述新能源电源与所述第一控制器相连接，用于将自然能源转化为电能；所述第一控制器与所述电动发电机相连接，所述第一控制器控制所述电动发电机转动，从而将电能转换成机械能储存在储能器；同时，所述储能器能够带动所述电动发电机旋转，使所述电动发电机产生电量，并通过所述第二控制器控制布置在塔内的所述轴流风机。还提供一种设于上述装置的自然通风冷却塔。本发明能够增加进入冷却塔的空气量，提高汽水比，达到提高冷却塔的换热效率的目的。

Description

自然通风冷却塔换热装置及自然通风冷却塔

技术领域

本发明属于自然通风冷却塔领域，特别是一种自然通风冷却塔换热装置及自然通风冷却塔。

背景技术

自然通风冷却塔是火力发电厂中重要的冷端设备，其换热效率的高低会严重影响机组的热力循环效率，因此提高其换热性能具有显著的节能效果。自然通风冷却塔是利用塔底和塔顶的空气密度差将空气从冷却塔底部吸入，同时循环冷却水从填料层上方通过配水喷淋系统由上而下落入集水池，空气与循环冷却水接触后完成换热，从而达到冷却效果。当循环冷却水的流量不变时，增加进入冷却塔的空气量就可以提高其换热效率，即气水比提高。

专利202011398174.X提出了在冷却塔内部设置多台风机，提高冷却塔的通风能力，增加空气动力性，从而提高冷却塔的效率。但是该方法会引入风机电耗，而消耗的风机电耗和其带来的节能量之间是否有一定的经济性，这个有待研究。当前随着新能源装机容量的不断增加，火力发电厂的平均负荷普遍较低，大部分时间进入冷却塔的空气量较为充裕，而早晚用电高峰期机组负荷较高，此时提高进入自然通风冷却塔的空气量可以更好的提高其冷却效果。

发明内容

自然通风冷却塔的体积巨大，表面积也非常巨大，且因为其在户外布置，阳光可以很好的照射在上边。本发明就是利用上述特点，在自然通风冷却塔受日光照射的一面布置一系列太阳能发电板，白天将太阳能转换成电能，电能通过电动机转换成机械能储存在飞轮储能器中，在机组负荷较高的时段，飞轮储能带动电动发电机发电，电能驱动布置在冷却塔内的轴流风机，从而增加进入冷却塔的空气量，提高汽水比，达到提高冷却塔的换热效率的目的。整个过程绿色环保，不需要额外耗电，而且飞轮储能器循环使用寿命长，运行损耗低，环境友好，不受地理环境限制。因此该系统具有良好的节能环保效益，能够为火力发电厂带来一定的经济效益。

一种自然通风冷却塔换热装置，包括轴流风机、第二控制器、电动发电机、储能器、第一控制器和新能源电源；所述新能源电源与所述第一控制器相连接，用于将自然能源转化为电能；所述第一控制器与所述电动发电机相连接，所述第一控制器控制所述电动发电机转动，从而将电能转换成机械能储存在储能器；

同时，所述储能器能够带动所述电动发电机旋转，使所述电动发电机产生电量，并通过所述第二控制器控制布置在塔内的所述轴流风机。

进一步的，所述储能装置为飞轮储能装置。

进一步的，所述新能源电源至少包括太阳能发电装置和风力发电装置中的一种或两种。

进一步的，所述新能源电源为太阳能发电板，所述太阳能发电板通过太阳能发电板支架设置于自然通风冷却塔的外壁。

进一步的，所述太阳能发电板与所述太阳能发电板支架之间的夹角为30°-60°。

进一步的，所述太阳能发电板设于自然通风冷却塔向阳的外壁。

进一步的，所述太阳能发电板支架分多层设置于自然通风冷却塔外壁，且相互平行。

进一步的，所述轴流风机环设于自然通风冷却塔的内壁。

进一步的，所述轴流风机环设于自然通风冷却塔内横截面积最小的位置，且距离塔壁的距离，以圆环中心计算为其横截面积半径的三分之一。

一种自然通风冷却塔，包括塔体，其特征在于，所述塔体设有上述自然通风冷却塔换热装置。

本发明的有益效果是：

(1)通过塔内布置轴流风机，增加自然通风冷却塔的通风量，从而提高汽水比，提高冷却塔的换热效率；

(2)利用冷却塔的巨大的壁面布置一系列光伏发电板，产生清洁的电能，并将其储存在飞轮储能器中，在需要这一部分能量的时候再将其提取出来，整个过程不需要电厂提供额外的能量，不增加火力发电厂的厂用电率，系统灵活性强；

(3)通过飞轮储能器将白天光伏发电板产生的清洁能源储存后，在机组负荷较高时增加冷却塔的通风量可以更好的提高冷却塔的冷却效率，产生更好的节能经济效益。将这一部分清洁能源与冷却塔结合起来使用，提高的冷却塔效率所带来的经济收益比单纯的光伏发电收益更高。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种自然通风冷却塔换热装置及自然通风冷却塔包括自然通风冷却塔1、轴流风机2、太阳能发电板3、太阳能发电板支架4、冷却塔集水池5、飞轮储能器6、电动电动发电机7、第一控制器8、能量信号传输电缆9和第二控制器10。

太阳能发电板3布置在太阳能发电板支架4上，太阳能发电板支架4固定在自然通风冷却塔1外壁面上，太阳能发电板3可以采用多层布置，且每层之间相互平行，在冷却塔壁面强度允许的情况下，尽可能多的布置一系列3太能发电板3。

储存能量过程：太阳能发电板3将太阳能转换成电能，并通过第一控制器8控制电动电动发电机7转动，从而将电能转换成机械能储存在飞轮储能器6中。

释放能量过程：飞轮储能器6利用其强大的转动惯量，带动电动电动发电机7旋转，使其产生电量，并通过第二控制器10控制布置在塔内的轴流风机2，从而将飞轮储能器6中的能量转换到轴流风机2，增加自然通风冷却塔的通风量。

白天有日照的时间，飞轮储能器6将太阳能储存起来，晚高峰机组负荷较高的时段，将这部分能量释放出来驱动轴流风机2，增强冷却塔的换热能力，提高自然通风冷却塔的冷却效率。

太阳能发电板3通过太阳能发电板支架4固定，布置太阳能发电板3可根据冷却塔自身的斜度多层布置，每层可布置若干个。太阳能发电3板与太阳能发电板支架4之间的夹角为30°-60°时效果较佳。

太阳能发电板3仅布置在向阳面，阴面不需要布置。

电动电动发电机7是一个双向电机，其即可以作为电动机驱动飞轮储能器6中的飞轮转动，同时也可以作为电动发电机将飞轮储能器6中的机械能转换成电能。

轴流风机2在塔内可以布置若干个，沿着塔壁成环状布置，布置高度为冷却塔的喉部位置，即塔内横截面积最小的位置。

沿着塔壁成环状布置的轴流风机2距离塔壁的距离，以圆环中心计算为其横截面积半径的三分之一。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自然通风冷却塔换热装置，其特征在于，包括轴流风机、第二控制器、电动发电机、储能器、第一控制器和新能源电源；所述新能源电源与所述第一控制器相连接，用于将自然能源转化为电能；所述第一控制器与所述电动发电机相连接，所述第一控制器控制所述电动发电机转动，从而将电能转换成机械能储存在储能器；

同时，所述储能器能够带动所述电动发电机旋转，使所述电动发电机产生电量，并通过所述第二控制器控制布置在塔内的所述轴流风机。

2.根据权利要求1所述的自然通风冷却塔换热装置，其特征在于，所述储能器为飞轮储能装置。

3.根据权利要求1所述的自然通风冷却塔换热装置，其特征在于，所述新能源电源至少包括太阳能发电装置和风力发电装置中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的自然通风冷却塔换热装置，其特征在于，所述新能源电源为太阳能发电板，所述太阳能发电板通过太阳能发电板支架设置于自然通风冷却塔的外壁。

5.根据权利要求4所述的自然通风冷却塔换热装置，其特征在于，所述太阳能发电板与所述太阳能发电板支架之间的夹角为30°-60°。

6.根据权利要求4所述的自然通风冷却塔换热装置，其特征在于，所述太阳能发电板设于自然通风冷却塔向阳的外壁。

7.根据权利要求4所述的自然通风冷却塔换热装置，其特征在于，所述太阳能发电板支架分多层设置于自然通风冷却塔外壁，且相互平行。

8.根据权利要求1所述的自然通风冷却塔换热装置，其特征在于，所述轴流风机环设于自然通风冷却塔的内壁。

9.根据权利要求8所述的自然通风冷却塔换热装置，其特征在于，所述轴流风机环设于自然通风冷却塔内横截面积最小的位置，且距离塔壁的距离，以圆环中心计算为其横截面积半径的三分之一。

10.一种自然通风冷却塔，包括塔体，其特征在于，所述塔体设有权利要求1至9任意一项所述的自然通风冷却塔换热装置。

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