CN220307069U - 氢气冷却器冷却系统和循环水冷却系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种氢气冷却器冷却系统和循环水冷却系统，氢气冷却器冷却系统包括：多个氢气冷却器；进水管路，进水管路用于与循环水冷却系统相连接，且多个氢气冷却器分别连接在进水管路上；以及出水管路，分别连接多个氢气冷却器，且出水管路用于与循环水冷却系统相连接以形成液体回路，其中，出水管路上设置有电动调节阀，用于调节进水管路至氢气冷却器的进水量。当冷却系统处于低负荷、环境温度较低的情况时，此时冷却水量较少，在此情况下，电动调节阀设置在出水管路上的进行调节能够使氢气冷却器的换热管保持水充盈状态，使冷却系统能满足极端工况、极端天气的要求，提高冷却系统的调节范围，提升冷却系统的适用性。

Description

氢气冷却器冷却系统和循环水冷却系统

技术领域

本公开涉及冷却技术领域，具体地，涉及一种氢气冷却器冷却系统和循环水冷却系统。

背景技术

火力发电厂的发电机配有氢气冷却系统进行冷却，发电机氢冷系统用于冷却发电机的定子铁芯和转子，采用闭式氢气循环系统，在氢气冷却发电机定子铁心和转子后，从机座风道进入氢气冷却器，热氢通过发电机的氢气冷却器由冷却水冷却，冷氢再进入发电机，循环通风，氢气冷却器冷却水由开式冷却水提供。

但在相关技术中，氢气冷却器的开式冷却主要存在以下几点不足：1、氢气冷却器布置在高位的汽机平台，导致开式水压力偏低，传统的控制方式容易产生氢气冷却器冷水量不足、调节性能跟不上要求的现象，进而导致发电机存在超温过热的风险，对设备造成极大的安全风险和隐患；2、发电机氢气冷却器密封长时间使用后容易发生破损，由于氢气冷却器内水氢压差大，氢气容易大量外泄进冷却水管路，造成严重风险；3、当冷却水流量较低时，氢气冷却器回水管道内不能保持充盈状态，漏入空气，造成管道振动，容易发生损坏设备的事故。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种氢气冷却器冷却系统和循环水冷却系统，以解决相关技术中氢气冷却器水氢压差大以及氢气冷却器的管路中水量不充盈的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种氢气冷却器冷却系统，包括：

多个氢气冷却器；

进水管路，所述进水管路用于与循环水冷却系统相连接，且多个所述氢气冷却器分别连接在所述进水管路上；以及

出水管路，分别连接多个所述氢气冷却器，且所述出水管路用于与所述循环水冷却系统相连接以形成液体回路，其中，且多个所述氢气冷却器分别连接在所述出水管路上，所述出水管路上设置有电动调节阀，用于调节所述进水管路至所述氢气冷却器的进水量。

可选地，所述进水管路包括进水主路和与所述进水主路相连接的多个进水支路，所述进水主路的上游连接所述循环水冷却系统，多个所述进水支路分别一一对应连接多个氢气冷却器；和

所述出水管路包括出水主路和与所述出水主路相连接的多个出水支路，所述出水主路的下游连接所述循环水冷却系统，多个所述出水支路分别一一对应连接多个氢气冷却器，其中，所述电动调节阀设置在所述出水主路上。

可选地，所述进水支路和所述出水支路上分别设置有第一调节阀，用于控制对应的进水支路或出水支路的开闭。

可选地，所述出水主路上还连接有出水旁路，所述出水旁路的两端分别连接在所述电动调节阀的两侧。

可选地，所述出水主路上还设置有两个手动调节阀，两个所述手动调节阀分别设置在所述电动调节阀的两端，且两个所述手动调节阀位于所述出水旁路与所述出水主路的两个连接处之间。

可选地，所述出水旁路上设置有第二调节阀，用于控制所述出水旁路的开闭。

可选地，所述进水管路和所述出水管路之间还连接有联络管路，用于连通所述进水管路和所述出水管路，所述联络管路上设置有第三调节阀，用于控制所述联络管路的开闭。

可选地，所述进水管路和所述出水管路上还分别设置有压力监测元件，用于监测对应的进水管路或出水管路的压力。

根据本公开的再一个方面，提供一种循环水冷却系统，包括：

氢气冷却器冷却系统，所述氢气冷却器冷却系统为上述的氢气冷却器冷却系统；

进水总管，连接在所述进水管路的上游，用于连接在待冷却设备的上游，所述进水总管上包括开式泵连接段，所述开式泵连接段上间隔设置有两个第四调节阀，两个所述第四调节阀之间还设置有泵和止回阀，其中，所述泵连接在所述止回阀的上游；

出水总管，连接在所属出水管路的下游，用于连接在所述待冷却设备的下游；以及

排污部，所述排污部设置在所述开式泵连接段的上游。

可选地，所述开式泵连接段为多条，且并联在进水管路和所述排污部之间。

通过上述技术方案，冷却水需要流经氢气冷却器将内部换热管的水充满后才能从流出至出水管路中，电动调节阀设置在出水管路上，只有在冷却水在到达出水管路上的电动调节阀的位置时，电动调节阀才能对进水量进行调节。当冷却系统处于低负荷、环境温度较低的情况时，此时冷却水量较少，在此情况下，电动调节阀设置在出水管路上的进行调节能够使氢气冷却器的换热管保持水充盈状态，既能防止出现氢气冷却器换热不均匀、热应力变大导致设备损坏的风险，降低因氢气冷却器引冷水量不足、调整不及时引起的发电机超温过热的风险，可以有效延长检修周期，延长设备使用寿命。也能减少了进入氢气冷却器内的水流压损，提高了氢气冷却器内部水压，减少了与发电机内氢气差压，有效降低了后期因发电机的氢气冷却器密封破损后氢气大量外泄的风险。另外，还可以有效防止因冷却水流量较少时漏入空气，造成管道振动的风险，保护设备安全。使冷却系统能满足极端工况、极端天气的要求，提高冷却系统的调节范围，提升冷却系统的适用性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开一种实施方式的循环水冷却系统的示意图。

图2是根据本公开一种实施方式的氢气冷却器冷却系统的示意图。

附图标记说明

1-氢气冷却器；2-进水管路；20-进水主路；21-进水支路；3-出水管路；30-出水主路；31-出水支路；32-出水旁路；41-电动调节阀；42-手动调节阀；43-第二调节阀；5-第一调节阀；6-联络管路；61-第三调节阀；7-进水总管；70-开式泵连接段；71-第四调节阀；72-泵；73-止回阀；74-排污部；75-排水阀；8-出水总管；9-待冷却设备。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上游”、“下游”是根据循环水冷却系统实际进水流向的顺序进行定义的，使用的术语“第一”、“第二”等词的使用目的在于区分不同的部件，并不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。

根据本公开的一种实施方式，如图1和图2所示，可以提供一种氢气冷却器冷却系统，可以包括多个氢气冷却器1、进水管路2以及出水管路3。其中，进水管路2用于与循环水冷却系统相连接，且多个氢气冷却器1分别连接在进水管路2上。出水管路3分别连接多个氢气冷却器1，且出水管路3用于与循环水冷却系统相连接以形成液体回路，其中，出水管路3上设置有电动调节阀41，用于调节进水管路2至氢气冷却器1的进水量。

通过上述技术方案，冷却水需要流经氢气冷却器1将内部换热管的水充满后才能从流出至出水管路3中，电动调节阀41设置在出水管路3上，只有在冷却水在到达出水管路3上的电动调节阀41的位置时，电动调节阀41才能对进水量进行调节。当冷却系统处于低负荷、环境温度较低的情况时，此时冷却水量较少，在此情况下，电动调节阀41设置在出水管路3上的进行调节能够使氢气冷却器1的换热管保持水充盈状态，既能防止出现氢气冷却器1换热不均匀、热应力变大导致设备损坏的风险，降低因氢气冷却器1引冷水量不足、调整不及时引起的发电机超温过热的风险，可以有效延长检修周期，延长设备使用寿命。也能减少了进入氢气冷却器1内的水流压损，提高了氢气冷却器1内部水压，减少了与发电机内氢气差压，有效降低了后期因发电机的氢气冷却器1密封破损后氢气大量外泄的风险。另外，还可以有效防止因冷却水流量较少时漏入空气，造成管道振动的风险，保护设备安全。使冷却系统能满足不同极端工况、极端天气的要求，提高冷却系统的调节范围，提升冷却系统的适用性。

进一步地，如图2所示，进水管路2可以包括进水主路20和与进水主路20相连接的多个进水支路21，进水主路20的上游连接循环水冷却系统，多个进水支路21分别一一对应连接多个氢气冷却器1。出水管路3可以包括出水主路30和与出水主路30相连接的多个出水支路31，出水主路30的下游连接循环水冷却系统，多个出水支路31分别一一对应连接多个氢气冷却器1。其中，电动调节阀41设置在出水主路30上，这样，仅需操纵出水主路30上的电动调节阀41，即可保证每个氢气冷却器1中均处于冷却水充盈的状态。

进一步地，如图2所示，进水支路21和出水支路31上可以分别设置有第一调节阀5，用于控制对应的进水支路21或出水支路31的开闭，以保证每个氢气冷却器1均可单独接入冷却系统或单独断开，当氢气冷却器1的工作负荷较小时，可以单独关闭多余的氢气冷却器1，仅留部分氢气冷却器1工作，节省能源。当单个氢气冷却器1出现故障时，可以单独将该氢气冷却器1从冷却系统中断开检修，同时不影响其他的氢气冷却器1工作。

根据本公开的一种实施方式，如图2所示，出水主路30上还连接有出水旁路32，出水旁路32的两端分别连接在电动调节阀41的两侧，当出水主路30出现故障时，冷却水可以从出水旁路32中流出。

进一步地，如图2所示，出水主路30上可以还设置有两个手动调节阀42，两个手动调节阀42分别设置在电动调节阀41的两端，且两个手动调节阀42位于出水旁路32与出水主路30的两个连接处之间。电动调节阀41可以与氢气冷却器冷却系统的控制部分相连接，当系统工作时，可以直接发送信号给电动调节阀41，自动控制电动调节阀41的开闭程度，以完成出水主路30的关闭与流通，当信号传递不良或电动调节阀41故障时，可以通过控制手动调节阀42保证出水主路30的关闭与正常流通。

根据本公开的一种实施方式，如图2所示，出水旁路32上设置有第二调节阀43，用于控制出水旁路32的开闭。在常规情况下，第二调节阀43可以为关闭状态，当出水主路30出现故障导致水流无法流通时，可以打开第二调节阀43，使水从出水旁路32流出。

根据本公开的一种实施方式，如图2所示，进水管路2和出水管路3之间还连接有联络管路6，用于连通进水管路2和出水管路3，联络管路6上可以设置有第三调节阀61，用于控制联络管路6的开闭。第三调节阀61在常规情况下处于关闭状态，当氢气冷却器冷却系统首次运行或长时间未运行首次打开时，在系统正式运行之前，需要打开第三调节阀61排放进水管路2和出水管路3的空气，同时清除进水管路2和出水管路3中的灰尘，在灰尘清理与空气排放完成后，关闭第三调节阀61，此时正式开启氢气冷却器冷却系统，以对氢气冷却器1进行冷却。

根据本公开的一种实施方式，进水管路2和出水管路3上还可以分别设置有压力监测元件，用于监测对应的进水管路2或出水管路3的压力，当出现水压过大或过小时，可以及时发现问题，以便于检修，防止进水管路2和出水管路3出现水压过大导致管路崩坏的情况，以及进水管路2和出水管路3导致氢气冷却器1冷却水不够而烧坏的情况。

根据本公开的再一个方面，提供一种循环水冷却系统，如图1和图2所示，可以包括氢气冷却器冷却系统、进水总管7和出水总管8。其中，氢气冷却器冷却系统为上述的氢气冷却器冷却系统，且拥有上述氢气冷却器冷却系统的所有有益效果。进水总管7可以连接在氢气冷却器冷却系统中的进水管路2的上游，同时也用于连接在待冷却设备9的上游，进水总管7上包括开式泵连接段70，开式泵连接段70上间隔设置有两个第四调节阀71，两个第四调节阀71之间还设置有泵72和止回阀73，其中，泵72连接在止回阀73的上游，止回阀73和泵72下游端的第四调节阀71之间还可以连接有一条排水管路，排水管路上可以设置有排水阀75，可以用于紧急情况或检修情况下的排水。进水总管7还包括设置在开式泵连接段70的上游的排污部74，排污部74中还可以设置自动排污过滤器以及其控制阀门的相关结构。出水总管8连接在所属出水管路3的下游，用于连接在待冷却设备9的下游。待冷却设备9可以为多个，每个待冷却设备9均连接进水总管7和出水总管8，同时每个待冷却设备9均连接进水总管7和出水总管8的不同位置，使循环水冷却系统可以同时对多个待冷却设备9进行冷却。

进一步地，如图1所示，开式泵连接段70可以为多条，且并联在进水管路2和排污部74之间，以便于在单条开式泵连接段70故障时，其他开式泵连接段70可以正常工作，防止对循环水冷却系统整体造成影响。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种氢气冷却器冷却系统，其特征在于，包括：

多个氢气冷却器；

进水管路，所述进水管路用于与循环水冷却系统相连接，且多个所述氢气冷却器分别连接在所述进水管路上；以及

出水管路，分别连接多个所述氢气冷却器，且所述出水管路用于与所述循环水冷却系统相连接以形成液体回路，其中，所述出水管路上设置有电动调节阀，用于调节所述进水管路至所述氢气冷却器的进水量。

2.根据权利要求1所述的氢气冷却器冷却系统，其特征在于，所述进水管路包括进水主路和与所述进水主路相连接的多个进水支路，所述进水主路的上游连接所述循环水冷却系统，多个所述进水支路分别一一对应连接多个氢气冷却器；和

所述出水管路包括出水主路和与所述出水主路相连接的多个出水支路，所述出水主路的下游连接所述循环水冷却系统，多个所述出水支路分别一一对应连接多个氢气冷却器，其中，所述电动调节阀设置在所述出水主路上。

3.根据权利要求2所述的氢气冷却器冷却系统，其特征在于，所述进水支路和所述出水支路上分别设置有第一调节阀，用于控制对应的进水支路或出水支路的开闭。

4.根据权利要求2所述的氢气冷却器冷却系统，其特征在于，所述出水主路上还连接有出水旁路，所述出水旁路的两端分别连接在所述电动调节阀的两侧。

5.根据权利要求4所述的氢气冷却器冷却系统，其特征在于，所述出水主路上还设置有两个手动调节阀，两个所述手动调节阀分别设置在所述电动调节阀的两端，且两个所述手动调节阀位于所述出水旁路与所述出水主路的两个连接处之间。

6.根据权利要求4所述的氢气冷却器冷却系统，其特征在于，所述出水旁路上设置有第二调节阀，用于控制所述出水旁路的开闭。

7.根据权利要求1所述的氢气冷却器冷却系统，其特征在于，所述进水管路和所述出水管路之间还连接有联络管路，用于连通所述进水管路和所述出水管路，所述联络管路上设置有第三调节阀，用于控制所述联络管路的开闭。

8.根据权利要求1所述的氢气冷却器冷却系统，其特征在于，所述进水管路和所述出水管路上还分别设置有压力监测元件，用于监测对应的进水管路或出水管路的压力。

9.一种循环水冷却系统，其特征在于，包括：

氢气冷却器冷却系统，所述氢气冷却器冷却系统为权利要求1-8中任一项所述的氢气冷却器冷却系统；

进水总管，连接在所述进水管路的上游，用于连接在待冷却设备的上游，所述进水总管上包括开式泵连接段，所述开式泵连接段上间隔设置有两个第四调节阀，两个所述第四调节阀之间还设置有泵和止回阀，其中，所述泵连接在所述止回阀的上游；

出水总管，连接在所属出水管路的下游，用于连接在所述待冷却设备的下游；以及

排污部，所述排污部设置在所述开式泵连接段的上游。

10.根据权利要求9所述的循环水冷却系统，其特征在于，所述开式泵连接段为多条，且并联在进水管路和所述排污部之间。