DE2228762A1 - Updraught promotion system - for cooling tower using exhaust gases from auxiliary prime mover - Google Patents

Updraught promotion system - for cooling tower using exhaust gases from auxiliary prime mover

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DE2228762A1
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Alois Dipl Ing Rieger
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Kraftwerk Union AG
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Kraftwerk Union AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/06—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F28C1/003—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers comprising outlet ducts for exhaust gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

Air entering the bottom of the tower through the base heat exchanger assemblies in the normal way is given additional updraught by the vertical emission, from a pipe passing through the heat exchanger zone, from below of the exhaust gases, esp. from a gas-turbine used for peak clipping, emergency power supply etc. Consumption of energy by blowers etc. is saved by making good use of the waste energy in the exhaust gases and at the same time diluting those gases.

Description

Einrichtung zur Vergrößerung des Auftriebes erwärmter Luft Insbesondere zur Kühlung des Arbeitsmediums (Dampf oder Gas) von Kraftwerken werden in zunehmendem MaBe Ktthlanlagen notwendig, die direkt die aus dem Energieerzeugungsprozeß anfallende Wärmemenge an die Luft abgeben. Hierfür sind im wesentlichen Trocken- und Naßkühltürme bekannt, bei denen die Wärmetauscherfläche entweder die Oberfläche. von herabrieselndem Wasser oder die Oberfläche von Kühlrippen darstellt, die von dem zu kühlenden Arbeitsmittel durchströmt werden.Device for increasing the lift of heated air in particular for cooling the working medium (steam or gas) of power plants are increasing Measurements of refrigeration systems are necessary, which are directly generated from the energy generation process Release amount of heat into the air. Essentially dry and wet cooling towers are used for this purpose known in which the heat exchanger surface is either the surface. of trickling down Water or the surface of cooling fins that is used by the working fluid to be cooled are flowed through.

Zur Übertragung der Wärme vom jeweiligen Arbeitsmittel an die Luft ist es notwendig, eine große Luftmenge an den WErmetauscherflächen vorbeizuführen. Wenn man Ventilatoren zur Erzeugung der Luftströmung vermeiden will, kann man bei den sogenannten Naturzug-Kühltürmen die Auftriebskräfte der erwärmten Luft ausnutzen, um die gewünschte Luftströmung hervorzurufen. Die nach dem Durchströmen von WErmetauscherflächen erwärmte Luft besitzt nämlich ein geringeres spezifisches Gewicht als die Luft der Umgebung, so daß sich die erwärmte Luft nach oben in Bewegung setzt und verursacht, daß unten von den Seiten kalte Luft nachströmt, die wiederum in den Wärmetauscherflächen erwärmt wird. Die Güte einer derartigen Kühlanlage ist dabei durch den erreichbaren Unterschied zwischen der Temperatur des zu kühlenden Mediums und der Außentemperatur gegeben, während die sich aus Investitions-und Betriebskosten zusammensetzenden Kosten einer derartigen Kühlanlage im wesentlichen von der abzuführenden Wärmemenge und von der Endtemperatur des zu kühlenden Mediums abhängen.For transferring the heat from the respective work medium to the air it is necessary to lead a large amount of air past the heat exchanger surfaces. If you want to avoid fans to generate the air flow, you can at the so-called natural draft cooling towers use the buoyancy of the heated air, to create the desired air flow. After flowing through heat exchanger surfaces namely, heated air has a lower specific weight than the air of the Environment, so that the heated air is set in motion upwards and causes that cold air flows in from the sides below, which in turn flows into the heat exchanger surfaces is heated. The quality of such a cooling system is achievable by the Difference between the temperature of the medium to be cooled and the outside temperature given while resulting from investment and Compounding operating costs Costs of such a cooling system essentially depend on the amount of heat to be dissipated and depend on the final temperature of the medium to be cooled.

Beim Bau eines Kühlturmes hängt also die zur Verfügung stehende Kühlluftmenge neben dem Erwärmungsgrad der Kühlluft von der Höhe und dem Durchmesser des Kühlturmes ab.When building a cooling tower, the amount of cooling air available depends on it in addition to the degree of heating of the cooling air on the height and diameter of the cooling tower away.

Aufgabe der verliegenden Erfindung ist es, den Auftrieb der in Wärmetauscherfläche erwärmten Luft zu vergrößern, ohne daß sich die Abmessungen der Kühlanlage dadurch ändern.The object of the present invention is to increase the buoyancy in the heat exchanger surface to enlarge heated air without affecting the dimensions of the cooling system change.

Die Erfindung betrifft da eine @ @richtig entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 Daa Neue besteht in der im Kennzeichen enthaltenen technischen Lehre.The invention relates to a @ @ correct according to the preamble of claim 1 Daa New consists in the technical contained in the mark Teach.

Ein Ausführungsbeispiel ist im Schnitt in der Zeichnung dargestellt. Ein Kühltürm 1 enthält Wärmetauscherflächen 2, durch die seitlich ffir Luft entsprechend der Pfeilrichtung 3 hineinströmt. @@@@ @@@@hströmen der Wärmetauscherflächen 2 wird die Luft @wärmt, so daß die Luft im Innern des Kühlturmes 1 ein geringeren spezifisches Gewicht als außerhalb des Kühlturmes besitzt. Außerdem ragt in Achsmitte in den Kühlturm die Abgasleitung 4 einer Gasturbine so hinein, daß das Gas von unten in den Mittleren 4eii des Kühlturmes 1 einströmt. In den Kühlturm können z.B. die Abgaseder Gasturbine eines kombinierten Gas-Dampfkraftwerkes oder eines Dampfkessels eingeleitet werden. Es ist aber auch möglich, Turbinen für Notetrombetrieb an die Abgasleitung 4 anzuschließen, die dauernd leer oder mit Teillast mitlaufen. Die aus der Abgasleitung 4 austretenden Gase vergrößern dabei den Kühlluftstrom im Kühlturm erstens durch ihre normalerweise gegenüber der Lufttemperatur im Innern des Kühlturmes höheren Temperatur und zweitens durch die Injektorwirkung des in Strömungsrichtung der Kühlluft im Innern des Kühlturmes eingeblasenen Abgasstromes.An exemplary embodiment is shown in section in the drawing. A cooling tower 1 contains heat exchanger surfaces 2, through the side for air accordingly the direction of arrow 3 flows in. @@@@ @@@@ hflows of the heat exchanger surfaces 2 the air @ warms, so that the air inside the cooling tower 1 has a lower specific Weight than outside of the cooling tower. In addition, protrudes into the center of the axis Cooling tower the exhaust pipe 4 of a gas turbine so that the gas from below in the middle 4eii of the cooling tower 1 flows in. The exhaust gas springs, for example, can be placed in the cooling tower Gas turbine of a combined gas-steam power plant or a steam boiler initiated will. But it is also possible to connect turbines for emergency power operation to the exhaust pipe 4 to be connected, which run continuously empty or with partial load. The one from the exhaust pipe 4 escaping gases increase the flow of cooling air in the cooling tower first Their normally higher than the air temperature inside the cooling tower Temperature and secondly by the injector effect in the direction of flow of the cooling air exhaust gas flow blown inside the cooling tower.

Die aus der Abgasleitung 4 austretenden Abgase sind im Ausführungsbeispiel direkt einer Gasturbine 5 entnommen. Der Effekt der Vergrößerung des Luftauftriebes im Kühlturm wird jedoch rauch erzielt, wenn in die Abgasleitung zusätzlich Wärmetauscher eingeschaltet sind, die einen Teil der Abgaswärme nutzbringend für den Energieerzeugungsprozeß verwenden.The exhaust gases emerging from the exhaust pipe 4 are in the exemplary embodiment direct taken from a gas turbine 5. The effect of increasing air buoyancy in the However, the cooling tower is achieved smoke if there is an additional heat exchanger in the exhaust pipe are switched on, the part of the exhaust gas heat useful for the energy generation process use.

Außerdem ist es bei dieser Anordnung denkbar, daß der KEhlturm völlig entfällt, da sich durch in den Wärmetauscherflächen erwärmende Luft und durch die austretenden Abgase ein Thermik-Schlauch ergibt, der Frischluft ansaugt.In addition, it is conceivable with this arrangement that the cooling tower is completely not applicable, as the air heating in the heat exchanger surfaces and the Exiting exhaust gases result in a thermal hose that draws in fresh air.

3 Patentansprüche 1 Figur3 claims 1 figure

Claims (3)

Patentansprüche 1. iinrichtung zur Vergrößerung des Auftriebes von Luft, die in Wärmetauscherflächen erwärmt wurde, dadurch ge kennzeichnet, daß in Strömungsrichtung der Luft gesehen unmittelbar hinter den Wärmetauscherflächen (2) eine Abgasleitung (4) endet.Claims 1. device for increasing the buoyancy of Air that has been heated in heat exchanger surfaces, characterized in that in Direction of air flow, seen directly behind the heat exchanger surfaces (2) an exhaust pipe (4) ends. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung (4) in der Mittelachse eines Kühlturmes (1) mit nach oben gerichteter Öffnung angeordnet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the exhaust pipe (4) arranged in the central axis of a cooling tower (1) with the opening pointing upwards is. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung (4) an eine Gasturbine (5) angeschlossen ist. 3. Device according to claim 1, characterized in that the exhaust pipe (4) is connected to a gas turbine (5).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2290942A1 (en) * 1974-11-12 1976-06-11 Saarbergwerke Ag PROCEDURE AND INSTALLATION FOR RELEASE TO THE ATMOSPHERE OF GASES WITH LOW HARMFUL MATTERS
EP0170868A1 (en) * 1984-07-03 1986-02-12 Günter Prof. Dr.-Ing. Ernst Natural draught cooling tower
WO1986005577A1 (en) * 1985-03-16 1986-09-25 Saarbergwerke Aktiengesellschaft Smoke gas exhaust by way of a cooling tower

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