CN219200144U - 一种阶梯式主流程冷却水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发电厂建造技术领域，特别是涉及一种阶梯式主流程冷却水系统，包括热交换器、循环水泵、冷却塔和与冷却塔的出水口连通的配水井，冷却塔所处的地势、配水井所处的地势和热交换器所处的地势依次降低，热交换器的进水口与配水井的底部连通，配水井中的水在地势差的作用下流入热交换器，热交换器的出水口与循环水泵的进水口连通，循环水泵的出水口与冷却塔的进水口连通，从而将热交换器流出的水抽至冷却塔中；流入热交换器中的水流仅受到配水井与热交换器之间的地势差所做的功，避免了循环水泵对流入热交换器中的水做功，使得热交换器所受到的水锤压力得以降低，热交换器的设计运行压力和冷却系统的造价得以降低。

Description

一种阶梯式主流程冷却水系统

技术领域

本实用新型涉及发电厂建造技术领域，特别是涉及一种阶梯式主流程冷却水系统。

背景技术

电力是关系国计民生的基础产业，电力供应和安全事关国家安全战略，事关经济社会发展全局。电力系统规划必须首先做好电力负荷预测及一次能源开发布局，综合考虑可靠性与经济性的要求，分别做出电源发展规划、电力网络规划和配电规划等。电厂选址是电源规划的重要内容，当电厂厂址位于山区等地势变化较大的区域时，厂区竖向往往采用台阶布置形式，从而充分利用地形，减少场地平整的土方量和建筑物基础的工程量，且利于排水，建立在山区的发电厂的主流程冷却水系统多为依山区地形而形成的阶梯式主流程冷却水系统。

如图1所示，现有的阶梯式主流程冷却水系统包括循环水泵2、热交换器1和冷却塔3，为了保证冷却塔3的良好通风，避免热空气回流影响冷却效果，一般将冷却塔3布置在地势较高处；为便于主厂房的施工，主厂房的热交换器1多布置在地势较低的开阔处，在冷却塔3的出水口处设置集水池，从而将冷却塔3中流出的冷却水汇集在集水池中，循环水泵2同样设置在地势较高处，循环水泵2的进水口与集水池的底部连通，循环水泵2的出水口通过压力供水管与热交换器1的进水口连通，热交换器1的出水口通过压力回水管与循环水泵2的进水口连通。水流循环流程如下：冷却塔3的出水口所流出的冷却水流入集水池，集水池中的水经循环水泵2加压后流入压力供水管，压力供水管中的水在循环水泵2的水压和集水井与热交换器1之间的地势差的加压后流入热交换器1，从热交换器1中流出的热水在循环水泵2的水压和地势差的加压下向上流入冷却塔3的进水口，从而实现冷却水的循环流动。

然而，在循环水泵和地势差的势能作用下，从压力供水管流入热交换器中的水流动能较大，而且在冷却系统运行的各种水力瞬态过程会发生水锤现象，产生较大的水锤压力，影响整个冷却水系统尤其是热交换器的安全运行，故而需要选用设计运行压力较高的热交换器，导致冷却水系统的造价较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：现有的阶梯式主流程冷却水系统，循环水泵和地势差所形成的势能同时向流入热交换器的水流做功，导致热交换器需要承受较高的水锤压力，以致热交换器的设计运行压力较高，冷却系统的造价较高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种阶梯式主流程冷却水系统，包括热交换器、循环水泵、冷却塔和与所述冷却塔的出水口连通的配水井，所述冷却塔所处的地势、所述配水井所处的地势和所述热交换器所处的地势依次降低，所述热交换器的进水口与所述配水井的底部连通，所述热交换器的出水口与所述循环水泵的进水口连通，所述循环水泵的出水口与所述冷却塔的进水口连通。

作为优选方案，所述循环水泵所处的地势低于所述热交换器所处的地势。

作为优选方案，所述阶梯式主流程冷却水系统包括自流通道，所述自流通道的一端与所述冷却塔的出水口连通，所述自流通道的另一端与所述配水井的上部连通，所述自流通道中设有闸阀。

作为优选方案，所述自流通道中设有与所述闸阀间隔布置的滤板。

作为优选方案，所述循环水泵的出水口处设有压力传感器。

作为优选方案，所述热交换器的进水口连接有第一水管，所述第一水管远离所述热交换器的一端与所述配水井的底部连通；所述第一水管上设有第一控制阀。

作为优选方案，所述热交换器的出水口连接有第二水管，所述第二水管远离所述热交换器的一端连接所述循环水泵的进水口，所述第二水管上设有第二控制阀。

作为优选方案，所述循环水泵为卧式离心泵。

作为优选方案，所述循环水泵设有多个，各所述循环水泵的进水口均与所述热交换器的出水口连通，各所述循环水泵的出水口均与所述冷却塔的进水口连通。

作为优选方案，所述冷却塔设有多个，各所述冷却塔的出水口均与所述配水井的上部连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的阶梯式主流程冷却水系统，包括热交换器、循环水泵、冷却塔和与冷却塔的出水口连通的配水井，冷却塔、配水井和热交换器所处的地势依次降低，热交换器的进水口与配水井的底部连通，配水井中的水在地势差的作用下流入热交换器，热交换器的出水口与循环水泵的进水口连通，循环水泵的出水口与冷却塔的进水口连通，从而将热交换器流出的水抽至冷却塔中；由于循环水泵设置在热交换器的出水口处，因此，流入热交换器中的水流仅受到配水井与热交换器之间的地势差所做的功，避免了循环水泵对流入热交换器中的水做功，使得热交换器所受到的水锤压力得以降低，故而热交换器的设计运行压力和冷却系统的造价得以降低。

附图说明

图1为现有阶梯式主流程冷却水系统的示意图；

图2为本实用新型阶梯式主流程冷却水系统的示意图；

图3为本实用新型阶梯式主流程冷却水系统的流程图；

图中，1、热交换器；2、循环水泵；21、压力传感器；3、冷却塔；4、配水井；5、自流通道；51、滤板；52、闸阀；6、第一水管；61、第一控制阀；7、第二水管；71、第二控制阀；8、连通管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型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实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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。应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图2、图3所示，本实用新型阶梯式主流程冷却水系统的优选实施例，包括热交换器1、循环水泵2、冷却塔3和与冷却塔3的出水口连通的配水井4，冷却塔3所处的地势、配水井4所处的地势和热交换器1所处的地势依次降低，热交换器1的进水口与配水井4的底部连通，热交换器1的出水口与循环水泵2的进水口连通，循环水泵2的出水口与冷却塔3的进水口连通。配水井4中的水在地势差的作用下流入热交换器1，循环水泵2将热交换器1流出的热水抽至冷却塔3中；由于循环水泵2设置在热交换器1的出水口处，因此，流入热交换器1中的水流仅受到配水井4与热交换器1之间的地势差所做的功，避免了循环水泵2对流入热交换器1中的水做功，使得热交换器1所受到的水锤压力得以降低，故而热交换器1的设计运行压力和冷却系统的造价得以降低。本实用新型的阶梯式主流程冷却水系统充分利用厂区竖向台阶布置的地势差，梯级利用能量，优化系统内各部分设计压力。避免了将循环水泵2设置在配水井4的出水口处所导致的热交换器1的顶部驼峰，热交换器1的静水压力和运行压力低，受瞬态水锤影响小，增加了热交换器1运行的安全性和可靠性，提升了机组出力的稳定性。将验证，热交换器1水室内水管壁厚相对与将循环水泵设置在配水井处减小约25％，设备制造难度低，造价低，节省了热交换器的购置费。

其中，循环水泵2所处的地势低于热交换器1所处的地势。将循环水泵2设置在较低的地势处，大幅降低了水泵房土建费用降低，而且，循环水泵能够采用汽车吊进行起吊安装检修，节省初期投资，进一步降低冷却水系统的建造成本。

具体的，热交换器1的进水口连接有第一水管6，第一水管6远离热交换器1的一端与配水井4的底部连通；第一水管6上设有第一控制阀61。本实施例中，由于水流依靠地势差流入热交换器，因此第一水管6所承受的水压得以降低，第一控制阀61所承受的水锤压力也得以降低，使得第一水管6的投资成本降低，相对于将循环水泵2设置在配水井4的出水口处，第一水管6和第一控制阀61的使用寿命和漏水损坏率得以降低，冷却水系统的运行更加稳定，冷却水系统的维护成本更低；需要维护热交换器1时，关闭第一控制阀61即可。

进一步的，热交换器1的出水口连接有第二水管7，第二水管7远离热交换器1的一端连接循环水泵2的进水口，第二水管7上设有第二控制阀71。需要维护循环水泵2时，将第二控制阀71关闭即可，第二控制阀71的设置便于对循环水泵进行维护。

本实施例中，循环水泵2的出水口处设有压力传感器21。通过压力传感器21监测循环水泵2的出水口处水压，能够合理调整循环水泵2的运行功率，避免循环水泵运行功率过大导致的水压上升，或循环水泵运行压力过低导致的冷却水循环不畅；将循环水泵2的运行功率控制在最佳范围，进一步降低冷却水系统的运行成本。

具体的，循环水泵2为卧式离心泵。循环水泵2设有多个，各循环水泵2的进水口均与热交换器1的出水口连通，各循环水泵2的出水口均与冷却塔3的进水口连通。进一步的，各个循环水泵2之间设置有连通管，通过调节循环水泵2的运行数量，灵活调节冷却水系统的循环水水流，使得冷却水系统的冷却量与发电厂的发电调峰幅度匹配，进一步降低冷却水系统的运行成本，各循环水泵2的进水口均通过连通管8连通，使得各个循环水泵2之间可互为备用，避免维护循环水泵2所造成的冷却水系统停运。

本实施例中，阶梯式主流程冷却水系统包括自流通道5，自流通道5的一端与冷却塔3的出水口连通，自流通道5的另一端与配水井4的上部连通，自流通道5中设有闸阀52。通过关闭闸阀52能够在配水井中蓄水，便于系统维护作业。

进一步地，自流通道5中设有与闸阀52间隔布置的滤板51。滤板51能够对循环水进行过滤，避免循环水中的杂质对冷却水循环系统的设备造成影响。

本实施例中，冷却塔3设有多个，各冷却塔3的出水口均与配水井4的上部连通。设置配水井4不仅增强冷却水系统内水流稳定性，且占地面积小，利于场地布置；机组停机检修再启动时，热交换器1的水可从配水井4自流而下，取消外部注水，缩短汽机时间，提升发电机组运行检修的便利性。

综上，本实用新型阶梯式主流程冷却水系统，冷却塔3、配水井4和热交换器1所处的地势依次降低，热交换器1的进水口与配水井4的底部连通，热交换器1的出水口与循环水泵2的进水口连通，循环水泵2的出水口与冷却塔3的进水口连通。配水井4中的水在地势差的作用下流入热交换器1，循环水泵2将热交换器1流出的热水抽至冷却塔3中；流入热交换器1中的水流仅受到配水井4与热交换器1之间的地势差所做的功，避免了循环水泵2对流入热交换器1中的水做功，使得热交换器1所受到的水锤压力得以降低，故而热交换器1的设计运行压力和冷却系统的造价得以降低；而且，相对于将循环水泵2设置在配水井4的出水口处，本实用新型的冷却冷却水系统所使用到的压力水管长度得以缩短，建造施工成本得以降低。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种阶梯式主流程冷却水系统，其特征在于，包括热交换器(1)、循环水泵(2)、冷却塔(3)和与所述冷却塔(3)的出水口连通的配水井(4)，所述冷却塔(3)所处的地势、所述配水井(4)所处的地势和所述热交换器(1)所处的地势依次降低，所述热交换器(1)的进水口与所述配水井(4)的底部连通，所述热交换器(1)的出水口与所述循环水泵(2)的进水口连通，所述循环水泵(2)的出水口与所述冷却塔(3)的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的阶梯式主流程冷却水系统，其特征在于，所述循环水泵(2)所处的地势低于所述热交换器(1)所处的地势。

3.根据权利要求1所述的阶梯式主流程冷却水系统，其特征在于，所述阶梯式主流程冷却水系统包括自流通道(5)，所述自流通道(5)的一端与所述冷却塔(3)的出水口连通，所述自流通道(5)的另一端与所述配水井(4)的上部连通，所述自流通道(5)中设有闸阀(52)。

4.根据权利要求3所述的阶梯式主流程冷却水系统，其特征在于，所述自流通道(5)中设有与所述闸阀(52)间隔布置的滤板(51)。

5.根据权利要求1所述的阶梯式主流程冷却水系统，其特征在于，所述循环水泵(2)的出水口处设有压力传感器(21)。

6.根据权利要求1所述的阶梯式主流程冷却水系统，其特征在于，所述热交换器(1)的进水口连接有第一水管(6)，所述第一水管(6)远离所述热交换器(1)的一端与所述配水井(4)的底部连通；所述第一水管(6)上设有第一控制阀(61)。

7.根据权利要求1所述的阶梯式主流程冷却水系统，其特征在于，所述热交换器(1)的出水口连接有第二水管(7)，所述第二水管(7)远离所述热交换器(1)的一端连接所述循环水泵(2)的进水口，所述第二水管(7)上设有第二控制阀(71)。

8.根据权利要求1所述的阶梯式主流程冷却水系统，其特征在于，所述循环水泵(2)为卧式离心泵。

9.根据权利要求1所述的阶梯式主流程冷却水系统，其特征在于，所述循环水泵(2)设有多个，各所述循环水泵(2)的进水口均与所述热交换器(1)的出水口连通，各所述循环水泵(2)的进水口之间均通过连通管连通，各所述循环水泵(2)的出水口均与所述冷却塔(3)的进水口连通。

10.根据权利要求1所述的阶梯式主流程冷却水系统，其特征在于，所述冷却塔(3)设有多个，各所述冷却塔(3)的出水口均与所述配水井(4)的上部连通。

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