EA000905B1

EA000905B1 - Гибридная градирня

Info

Publication number: EA000905B1
Application number: EA199900733A
Authority: EA
Inventors: Владимир Водичка; Арно Катцманн
Original assignee: Геа Кюльтурмбау Гмбх
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2000-06-26
Also published as: EP0968397A1; WO1999030096A1; EP0968397B1; DE19754995A1; DE19754995C2; DE59806628D1; EA199900733A1

Description

Изобретение касается гибридной градирни согласно признакам независимого п. 1.

В гибридной градирне (мокрая-сухая градирня) часть подлежащей охлаждению горячей воды, полученной в процессе охлаждения, охлаждается в системе мокрого охлаждения, а другая часть охлаждается воздухом в системе сухого охлаждения. Однако горячая вода может также вначале полностью охлаждаться в системе сухого охлаждения, а затем пропускаться через систему мокрого охлаждения.

Горячая вода, пропускаемая через систему мокрого охлаждения, разбрызгивается водораспределителем, занимающим значительную часть поперечного сечения башенного охладителя, по встроенным оросителям, расположенным ниже. Охлаждаемая вода стекает каплями со встроенных оросителей в водосборник, откуда она снова подается в процесс охлаждения. Воздух, охлаждающий горячую воду в системе мокрого охлаждения, проходит через входные отверстия для воздуха, находящиеся под встроенными оросителями, и поднимается вверх противотоком. Для нагнетания воздушного потока в верхний край выходного отверстия градирни встроен вентилятор, работающий на всасывание.

Этот вентилятор всасывает также охлаждающий воздух через элементы системы сухого охлаждения, расположенные по периметру над водораспределителем. В области между водораспределителем, элементами сухого охлаждения и вентилятором предусмотрены встроенные смесители воздуха.

Для эксплуатации гибридной градирни без выпара необходимо к выпару из системы мокрого охлаждения, насыщенному влагой, примешивать достаточное количество горячего ненасыщенного воздуха из системы сухого охлаждения. В этом случае гибридная градирня считается работающей без выпара, если прямая смешения между состоянием окружающего воздуха и воздуха на выходе из градирни не переходит линию насыщения.

С падением температуры окружающего воздуха количество сухого воздуха, необходимого для устранения выпара, значительно возрастает, и, соответственно, при максимально возможном количестве сухого воздуха необходимо уменьшить долю мокрого воздуха.

С учетом этого обстоятельства известный уровень техники предусматривает, например, шторные ворота или жалюзи, которые могут быть предусмотрены на входных отверстиях для воздуха как в системе мокрого охлаждения, так и в системе сухого охлаждения. Подобное устройство описано в статье «Гибридная градирня для 2 х 600 МВт теплоэлектроцентрали «Вест» городского энергетического предприятия во Франкфурте-на-Майне».

Однако применение шторных ворот или жалюзей на входных отверстиях для воздуха в системе мокрого охлаждения требует особых мер, чтобы обеспечивать их работу и в зимних условиях. Известно, что для этого применяется, например, дополнительный обогрев и т. д.

В целом из известного уровня техники следует, что расходы на установку и эффективную эксплуатацию шторных ворот и жалюзей очень высоки. Обычно в зависимости от условий на месте возникает необходимость также регулирования вентилятора, работающего на всасывание.

Применяя во внимание известный уровень техники, в основу изобретения положена задача создать гибридную градирню согласно признакам независимого п. 1, которая обеспечивает эксплуатацию без выпара при существенном снижении себестоимости и эксплуатационных затрат.

Поставленная задача достигается посредством существенных признаков отличительной части п. 1 .

Поскольку определенные секции водораспределителя могут быть отключены от подвода воды, можно в зависимости от температуры окружающего воздуха соответственно регулировать количество насыщенного влагой воздуха, поступающего из системы мокрого охлаждения, относительно количества ненасыщенного воздуха, поступающего из системы сухого охлаждения. Благодаря этому гибридная градирня может всегда работать без выпара. Следовательно, зимой гарантируется работа градирни без обледенения.

Следующее существенное преимущество изобретения заключается в том, что можно полностью отказаться от необходимых до сих пор регулировочных агрегатов, таких как шторные ворота, жалюзи, дополнительные вентиляторы и относящиеся к ним управляющие и приводные устройства. Благодаря этому затраты на изготовление и эксплуатацию гибридной градирни значительно снижаются.

Кроме того, преимуществом настоящего изобретения является то, что встроенный в выходное отверстие градирни вентилятор, работающий на всасывание или на нагнетание, постоянно функционирует с примерно одинаковым количеством воздуха и примерно одинаковой степенью сжатия, поэтому не нужно рассчитывать его параметры для какого-то особого случая применения. Таким образом, можно применять стандартизированный вентилятор.

Изобретение может быть использовано как в градирнях с круглым поперечным сечением по горизонтали, так и в градирнях квадратной конфигурации. Отключение секции или секций может осуществляться, например, с помощью запорных органов, таких как вентили.

Система сухого охлаждения может содержать вертикально и/или горизонтально расположенные ребристые трубы.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения по п. 2 одна из секций водораспределителя, расположенных вблизи оси градирни, может быть отключена от подвода воды. Благодаря такому отключению активной зоны возможно необходимое понижение сильного перенасыщения воздуха, поступающего из системы мокрого охлаждения и насыщенного влагой. Благодаря этому сокращается потребность в сухом воздухе.

Чтобы обеспечить ступенчатую пригонку воздуха, выходящего из гибридной градирни, к внешнему воздуху, а также к тепловой нагрузке, секция, отключаемая от подвода воды, по п. 3 разделена на независимые друг от друга подсекции.

Ниже изобретение поясняется более подробно с помощью примеров выполнения, показанных на чертежах, где показано:

на фиг. 1 - гибридная градирня в схематическом вертикальном сечении;

на фиг. 2 - горизонтальное сечение изображения фиг. 1 вдоль линии II-II и на фиг. 3 и 4 - варианты изображения фиг.

2.

На фиг. 1 показана гибридная градирня 1 . В процессе охлаждения, например, в конденсаторе отработавшего пара турбины, в гибридной градирне 1 происходит регенеративное охлаждение нагревшейся воды для охлаждения.

В горизонтальном поперечном сечении гибридная градирня 1 имеет квадратную конфигурацию. В области основания имеется водосборник 2 для охлаждающей воды, подвергаемой регенеративному охлаждению. Над поверхностью воды 3 в стенке градирни имеются отверстия для входа воздуха 5. Над отверстиями для входа воздуха 5 расположена система мокрого охлаждения 6. В ней имеются встроенные оросители 7 расположенные по всему поперечному сечению градирни. Канал 8, расположенный по периметру гибридной градирни 1 , обеспечивает подачу нагревшейся охлаждающей воды в эти встроенные оросители 7. При этом нагревшаяся охлаждающая вода из канала 8 разбрызгивается водораспределителем 9 по встроенным оросителям 7 и стекает с них в водосборник 2.

Охлаждающий воздух, радиально поступающий в гибридную градирню 1 через впускные отверстия 5 в направлении стрелок А, через встроенные оросители 7 проходит вверх навстречу стекающей охлаждающей воде, поглощая при этом влагу, в результате чего вода охлаждается. Затем этот обогащенный влагой воздух проходит через каплеотделитель 10, расположенный над поперечным сечением гибридной градирни 1 .

Над каналом 8 для подачи воды в систему мокрого охлаждения расположена по внешнему периметру гибридной градирни 1 система сухого охлаждения 11. Система сухого охлаждения состоит из элементов теплообменника 1 2, выполненных в виде вертикально расположенных ребристых труб. Охлаждающий воздух, который проходит через элементы теплообменника 1 2 в направлении стрелок В и поглощает в них тепло, через впускные отверстия 1 3 в стенке 4 градирни проходит внутрь гибридной градирни 1 и с помощью встроенных в ней смесителей воздуха 1 4 смешивается с восходящим, насыщенным влагой,, охлаждающим воздухом из системы мокрого охлаждения 6.

В выходное отверстие 15, предусмотренное в верхней части гибридной градирни 1 , встроен вентилятор 1 6, работающий на всасывание.

Охлаждающая вода, нагревшаяся в процессе охлаждения, через трубопровод 1 7 подается в канал 8, а через трубопровод 18 - в элементы теплообменника 1 2. После регенеративного охлаждения в системе сухого охлаждения 11 охлаждающая вода по трубопроводу 1 9 поступает в трубопровод 1 7. После регенеративного охлаждения в системе мокрого охлаждения охлаждающая вода по трубопроводу 20 направляется в процесс охлаждения.

Как видно из фиг. 2 в схеме водораспределитель 9 подразделен на три секции 21, 22, 23. При этом средняя секция 22 может быть отключена от подвода воды из канала 8 с помощью запорных органов 24, показанных на фиг.1.

Среднюю секцию 22 водораспределителя 9 можно еще раз подразделить на подсекции 22ad, показанные штрихпунктирными линиями на фиг.2, в данном случае - на четыре равных подсекции 22a-d пластинчатой конфигурации.

На фиг. 3 показан вариант выполнения водораспределителя 9, у которого центральная секция 24 концентрической формы подразделена на подсекции 25-27, которые могут быть отключены по отдельности от подвода воды из канала 8.

На фиг. 4 показан вариант выполнения водораспределителя 9, в котором центральная секция 28 разделена на равные треугольные сегментовидные подсекции 28a-d, каждая из которых может независимо от остальных снабжаться водой из канала 8 и соответственно быть отключенной от водораспределителя 9. В свою очередь, при необходимости эти подсекции 28ad тоже могут быть секционированы и каждая часть из них, независимо от остальных, может быть отделена от подвода воды из канала 8.

Перечень условных обозначений

- Гибридная градирня

- Водосборник

- Зеркало воды

- Стенка градирни

- Входные отверстия для воздуха

- Система мокрого охлаждения

- Встроенные оросители

- Канал

- Водораспределитель

- Каплеотделитель

- Система сухого охлаждения

- Элементы теплообменника

- Входные отверстия для воздуха

- Встроенные смесители воздуха

- Выходное отверстие градирни

- Вентилятор

- Трубопровод

- Секция водораспределителя 9

22а - Подсекция 22b - Подсекция 22с - Подсекция 22d - Подсекция

- Секция водораспределителя 9

- Запорные органы

- Центральная секция

- Подсекция

- Центральная секция

29а - Подсекция 29b - Подсекция 29с - Подсекция 29d - Подсекция

- Штрихпунктирные линии

А - Охлаждающий воздух

В - Охлаждающий воздух

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Гибридная градирня, содержащая водораспределитель (9), занимающий, по меньшей мере, существенную часть поперечного сечения градирни над встроенными оросителями (7), входные отверстия для воздуха (5), выполненные в стенке градирни (4) под встроенными оросителями (7), расположенные по периметру элементы системы сухого охлаждения (12) с поперечной подачей охлаждающего воздуха (В) над водораспределителем (9), работающий на всасывание вентилятор (16), встроенный в выходное отверстие градирни (15), и встроенные смесители воздуха (1 4), размещенные в области между водораспределителем (9), элементами системы сухого охлаждения (12) и вентилятором (16), отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна из секций (22, 24, 28) водораспределителя (9) может быть отключена от подвода воды (8).
2. Гибридная градирня по п.1, отличающаяся тем, что одна из секций (22, 24, 28) водораспределителя (9), расположенная вблизи оси градирни, может быть отключена от подвода воды (8).
3. Гибридная градирня по п.1 или 2, отличающаяся тем, что секция (22, 24, 28), которая может быть отключена от подвода воды (8), подразделена на независимые друг от друга подсекции (22a-d; 24a-d; 25, 26, 27; 28a-d).