專利名稱：火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及火電廠冷卻技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
直接空冷系統(tǒng)是現(xiàn)有火電廠中汽輪機(jī)排出蒸汽的冷卻方式之一。汽輪機(jī)排出的蒸汽經(jīng)由排汽管送至室外布置的空冷凝汽器的翅片管束中，冷卻空氣在翅片管外流動將管內(nèi)的排汽凝結(jié)，得到的凝結(jié)水送至加熱系統(tǒng)循環(huán)利用。直接空冷系統(tǒng)通常由若干個凝汽器單元組成，每個凝汽器單元均由翅片管束和大直徑軸流風(fēng)扇構(gòu)成，翅片管束和風(fēng)扇通過支柱架設(shè)在高空中，其中風(fēng)扇設(shè)置在翅片管束的下方，通過風(fēng)扇直接對翅片管束進(jìn)行風(fēng)冷(又稱空冷島通風(fēng)方式)。由于每個凝汽器單元體積都非常大，如風(fēng)扇的直徑通常為9米，并且架設(shè)高度往往高達(dá)幾十米，而對于一座60萬千瓦發(fā)電機(jī)組則需要64組凝汽器單元進(jìn)行蒸汽的冷凝，因此，一座火力發(fā)電廠中的直接空冷系統(tǒng)需要占用巨大的空間，并且高高在上的凝汽器單元及其冷卻風(fēng)扇也給設(shè)備的日常維護(hù)帶來極大的困難。 另外，現(xiàn)有直接空冷系統(tǒng)中的凝汽器單元直接設(shè)置在室外，工作時，受外界溫度、風(fēng)向、風(fēng)速等環(huán)境因素的影響較大。環(huán)境溫度高時，凝汽器冷卻效率低，環(huán)境溫度低時，凝汽器冷卻效率高，這樣在晝夜溫差大區(qū)域采用直接空冷，將使發(fā)電廠汽輪機(jī)的工作產(chǎn)生較大的波動，進(jìn)而影響發(fā)電廠的穩(wěn)定發(fā)電。同樣，風(fēng)向、風(fēng)速也會影響到凝汽器的冷卻效率而造成汽輪機(jī)工作的波動，導(dǎo)致發(fā)電廠發(fā)電功率的不穩(wěn)定。 再有，暴露在空中的凝汽器翅片管束表面很容易積聚灰塵，而影響其有效散熱。[0005] 空冷島通風(fēng)方式存在的問題1、受風(fēng)的影響大，運(yùn)行不夠穩(wěn)定；2、熱風(fēng)回流現(xiàn)象比較嚴(yán)重；3、風(fēng)機(jī)能耗較高；4、暴露在空中的凝汽器翅片管束表面很容易積聚灰塵，而影響散熱效率。5、日照情況下，暴露的凝汽器翅片管束吸收太陽的輻射熱，經(jīng)凝汽器翅片管束被加熱的空氣所帶走的熱量包含有太陽的輻射熱，從而降低了散熱效率。6、設(shè)備距地面高，維修、清洗困難。 以上問題輕度時增加發(fā)電煤耗、影響穩(wěn)定發(fā)電，嚴(yán)重時會使機(jī)組跳閘、影響電網(wǎng)運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種冷卻效果好、經(jīng)濟(jì)性提高、受外界因素影響小的火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，包括雙曲線空冷塔，空冷塔的底部外側(cè)沿其周向密布有若干個進(jìn)風(fēng)通道，該進(jìn)風(fēng)通道為外端開放、內(nèi)端與空冷塔內(nèi)部相連通的筒狀結(jié)構(gòu)，每個進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)均設(shè)置有與汽輪機(jī)排汽管道和凝結(jié)水收集管道相接的空氣凝汽器單元，外界空氣在進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)與空氣凝汽器單元進(jìn)行熱交換后經(jīng)空冷塔排出。 進(jìn)一步，所述空氣凝汽器單元包括軸流風(fēng)扇和散熱翅片管束，軸流風(fēng)扇與散熱翅
3片管束沿所述進(jìn)風(fēng)通道軸線配置，外界空氣與散熱翅片管束進(jìn)行熱交換后進(jìn)入所述空冷塔 內(nèi)，并在所述空冷塔內(nèi)以螺旋狀向上空排出。 進(jìn)一步，從所述進(jìn)風(fēng)通道進(jìn)入所述空冷塔的氣流以逆時針方向旋轉(zhuǎn)向上空排出。 進(jìn)一步，所述筒狀進(jìn)風(fēng)通道的軸線與所述空冷塔的徑線夾有10 30度的夾角，并 且所有進(jìn)風(fēng)通道的夾角大小和方向相同，由此使從進(jìn)風(fēng)通道進(jìn)入空冷塔內(nèi)的氣流自動形成 螺旋氣流。 進(jìn)一步，所述筒狀進(jìn)風(fēng)通道的軸線沿所述空冷塔的徑線方向設(shè)置，所述空冷塔內(nèi) 設(shè)置有導(dǎo)流板，從所述進(jìn)風(fēng)通道進(jìn)入空冷塔內(nèi)的氣流在所述導(dǎo)流板的導(dǎo)流下，在空冷塔內(nèi) 自動形成螺旋氣流。 進(jìn)一步，所述空氣凝汽器單元中的所述軸流風(fēng)扇位于所述散熱翅片管束進(jìn)風(fēng)方向 的上游，并且空氣凝汽器單元包括兩組散熱翅片管束；所述進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)在軸流風(fēng)扇下游沿 其高度方向中線設(shè)置有水平隔板，所述兩組散熱翅片管束分別設(shè)置在所述隔板上下方的進(jìn) 風(fēng)通道內(nèi)，軸流風(fēng)扇吹入的空氣被水平隔板分流后分別對兩組散熱翅片管束進(jìn)行冷卻。 進(jìn)一步，所述散熱翅片管束中的管束上的散熱翅片與管的軸線相垂直，所述水平 隔板上下方的散熱翅片管束組均排列成平面，并且管束面傾斜放置，使其上的散熱翅片與 所述進(jìn)風(fēng)通道的軸線夾有夾角。 進(jìn)一步，所述散熱翅片與所述進(jìn)風(fēng)通道的軸線夾有30 70度夾角。 進(jìn)一步，所述空冷塔底部外側(cè)沿高度方向設(shè)置有一層或多層所述進(jìn)風(fēng)通道。 進(jìn)一步，所述進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)還設(shè)置有散熱翅片清洗裝置。 本實(shí)用新型通過設(shè)置進(jìn)風(fēng)通道和與其相配套的雙曲線空冷塔后，在保證風(fēng)扇主動 的前提下，又充分利用了空冷塔對氣流的抽吸作用，大大降低了環(huán)境風(fēng)速、風(fēng)向、溫度的影 響，保證了對散熱翅片管束的可靠、穩(wěn)定冷卻，為發(fā)電廠的穩(wěn)定發(fā)電提供了保障。因本實(shí)用 新型只是對發(fā)電廠的直接空冷系統(tǒng)的通風(fēng)方式進(jìn)行了改進(jìn)，對其上下游設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作 沒有特殊要求，對于相同的散熱要求所需的風(fēng)機(jī)和散熱翅片的種類、功率、數(shù)量等均無改 變，因此，本實(shí)用新型為現(xiàn)有火力發(fā)電廠的改造提供了一種可行的、優(yōu)化的技術(shù)途徑。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中空冷塔俯視圖； 圖3為圖1中空冷塔另一結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖4中空冷塔俯視圖； 圖6為圖4中空冷塔另一結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例一 如圖1所示，本實(shí)用新型火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，包括雙曲線空冷塔 1 ，空冷塔1的底部外側(cè)沿其周向密布有若干個進(jìn)風(fēng)通道2，進(jìn)風(fēng)通道2為筒狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)風(fēng)通 道2可由方形管構(gòu)成，進(jìn)風(fēng)通道2的外端開放，進(jìn)風(fēng)通道2內(nèi)端與空冷塔1內(nèi)部相連通，每
4個進(jìn)風(fēng)通道2內(nèi)均設(shè)置有空氣凝汽器單元5?？諝饽鲉卧?包括軸流風(fēng)扇51和散熱翅 片管束52，軸流風(fēng)扇51與散熱翅片管束52沿進(jìn)風(fēng)通道2軸線配置。進(jìn)風(fēng)通道2內(nèi)還設(shè)置 有散熱翅片清洗裝置8。 空氣凝汽器單元5中的軸流風(fēng)扇51位于散熱翅片管束52進(jìn)風(fēng)方向的上游，并且 空氣凝汽器單元5包括兩組散熱翅片管束52 ;進(jìn)風(fēng)通道2內(nèi)在軸流風(fēng)扇51下游沿其高度方 向中線設(shè)置有水平隔板7，兩組散熱翅片管束52分別設(shè)置在隔板7上下方的進(jìn)風(fēng)通道2內(nèi)， 軸流風(fēng)扇51吹入的空氣被水平隔板7分流后分別對兩組散熱翅片管束52進(jìn)行冷卻。水平 隔板7還可用于日常維護(hù)中的作業(yè)平臺。 散熱翅片管束52的管束上密布設(shè)置有散熱翅片53，散熱翅片53與管束的軸線相 垂直，水平隔板7上下方的散熱翅片管束52組均排列成平面，并且管束面傾斜放置，使其上 的散熱翅片53與進(jìn)風(fēng)通道2的軸線夾有夾角。其中散熱翅片53與進(jìn)風(fēng)通道2的軸線夾角 優(yōu)選為30 70度。由于散熱翅片53與進(jìn)風(fēng)通道2的軸線夾有夾角，這樣在軸流風(fēng)扇51以 一定角度向散熱翅片53上吹入強(qiáng)制冷風(fēng)時，強(qiáng)制冷風(fēng)可打破散熱翅片53表面上形成的穩(wěn) 流層，使得散熱翅片53的表面上形成湍流，其可有效提高散熱翅片管束52的熱交換效果。 空氣凝汽器單元5上連接有汽輪機(jī)排汽管道3和凝結(jié)水收集管道4，汽輪機(jī)排汽管 道3內(nèi)輸送的飽和蒸汽經(jīng)過空氣凝汽器單元5后冷凝為凝結(jié)水，凝結(jié)水通過凝結(jié)水收集管 道4回收。在空氣凝汽器單元5進(jìn)行熱量交換的工作中，軸流風(fēng)扇51向進(jìn)風(fēng)通道2內(nèi)吹入 強(qiáng)制冷風(fēng)，使得散熱翅片管束52快速散熱，并且外界空氣與散熱翅片管束52進(jìn)行熱交換后 熱風(fēng)進(jìn)入空冷塔1內(nèi)，并在空冷塔1內(nèi)以螺旋狀氣流向上空排出。 對于地理位置的不同，該螺旋狀氣流的旋轉(zhuǎn)方向要求不同，本實(shí)用新型火力發(fā)電 廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)設(shè)置在地球赤道以北時，螺旋狀氣流的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r針方向； 本實(shí)用新型火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)設(shè)置在地球赤道以南時，螺旋狀氣流的旋轉(zhuǎn) 方向?yàn)轫槙r針方向。 在空冷塔1內(nèi)形成螺旋狀的排出氣流，可有效克服自然風(fēng)對直接空冷系統(tǒng)的不利 影響，并能有效解決直接空冷系統(tǒng)中熱風(fēng)再循環(huán)的問題，還充分發(fā)揮了空冷塔對氣流的抬 升、整流作用。 為了在空冷塔1內(nèi)形成螺旋狀的排出氣流，本實(shí)用新型中設(shè)計(jì)了兩套相應(yīng)結(jié)構(gòu) 1、進(jìn)風(fēng)通道2沿空冷塔1的徑線方向設(shè)置。 如圖2所示，進(jìn)風(fēng)通道2沿空冷塔1的徑線方向設(shè)置，這樣軸流風(fēng)扇51通過進(jìn)風(fēng) 通道2吹入的冷風(fēng)為朝向空冷塔1的徑線方向，為了在空冷塔1內(nèi)形成螺旋狀的排出氣流， 空冷塔1內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板6，導(dǎo)流板6與空冷塔1的徑線夾有10 30度夾角，導(dǎo)流板6與 進(jìn)風(fēng)通道2等高，從進(jìn)風(fēng)通道2進(jìn)入空冷塔1內(nèi)的氣流在導(dǎo)流板6的導(dǎo)流下，在空冷塔1內(nèi) 自動形成螺旋氣流。 2、進(jìn)風(fēng)通道2的軸線與空冷塔1的徑線夾有10 30度夾角。 如圖3所示，通過將進(jìn)風(fēng)通道2的軸線與空冷塔1的徑線夾有10 30度夾角，這
樣軸流風(fēng)扇51通過進(jìn)風(fēng)通道2吹入的冷風(fēng)與空冷塔1的徑線方向夾有夾角，由此使從進(jìn)風(fēng)
通道2進(jìn)入空冷塔1內(nèi)的氣流自動形成螺旋氣流。并且所有進(jìn)風(fēng)通道2的夾角大小和方向
均相同。 實(shí)施例二[0038] 如圖4所示，為了滿足不同氣候、不同地區(qū)的的工作要求，本實(shí)用新型空冷塔1底 部外側(cè)沿高度方向可設(shè)置有多層所述進(jìn)風(fēng)通道。本實(shí)施例中設(shè)置了上下兩層進(jìn)風(fēng)通道9、進(jìn) 風(fēng)通道10。進(jìn)風(fēng)通道9和進(jìn)風(fēng)通道10的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部連接的設(shè)備、外部連接的設(shè)備等均與實(shí) 施例一中相通。為了在空冷塔l內(nèi)形成螺旋狀的排出氣流，本實(shí)施例中設(shè)計(jì)了兩套相應(yīng)結(jié) 構(gòu)1)如圖5所示，在冷塔1內(nèi)設(shè)置有與空冷塔1的徑線夾有夾角的導(dǎo)流板，并且每個進(jìn)風(fēng) 通道均對應(yīng)有一個導(dǎo)流板；2)如圖6所示，進(jìn)風(fēng)通道9和進(jìn)風(fēng)通道10的軸線均與空冷塔1 的徑線夾有夾角。 本實(shí)用新型具有自然通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，又具有強(qiáng)制通風(fēng)直接空冷系 統(tǒng)易于控制風(fēng)量的優(yōu)點(diǎn)，還應(yīng)用了占地面積較小的專用空冷塔，既克服了自然風(fēng)對直接空 冷系統(tǒng)的不利影響，有效解決了直接空冷中熱風(fēng)再循環(huán)的問題，還充分利用了空冷塔的自 由抬升力，相對的節(jié)省了風(fēng)機(jī)的能耗。通過設(shè)置進(jìn)風(fēng)通道和與其相配套的雙曲線空冷塔后， 在保證風(fēng)扇主動的前提下，又充分利用了空冷塔對氣流的抽吸作用，大大降低了環(huán)境風(fēng)速、 風(fēng)向、溫度的影響，保證了對散熱翅片管束的可靠、穩(wěn)定冷卻，為發(fā)電廠的穩(wěn)定發(fā)電提供了 保障。因本實(shí)用新型只是對發(fā)電廠的直接空冷系統(tǒng)的通風(fēng)方式進(jìn)行了改進(jìn)，對其上下游設(shè) 備的結(jié)構(gòu)和工作沒有特殊要求，因此，本實(shí)用新型為現(xiàn)有火力發(fā)電廠的改造提供了一種可 行的、優(yōu)化的技術(shù)途徑。
權(quán)利要求火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括雙曲線空冷塔，空冷塔的底部外側(cè)沿其周向密布有若干個進(jìn)風(fēng)通道，該進(jìn)風(fēng)通道為外端開放、內(nèi)端與空冷塔內(nèi)部相連通的筒狀結(jié)構(gòu)，每個進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)均設(shè)置有與汽輪機(jī)排汽管道和凝結(jié)水收集管道相接的空氣凝汽器單元，外界空氣在進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)與空氣凝汽器單元進(jìn)行熱交換后經(jīng)空冷塔排出。
2. 如權(quán)利要求1所述的火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣凝汽器單元包括軸流風(fēng)扇和散熱翅片管束，軸流風(fēng)扇與散熱翅片管束沿所述進(jìn)風(fēng)通道軸線配置，外界空氣與散熱翅片管束進(jìn)行熱交換后進(jìn)入所述空冷塔內(nèi)，并在所述空冷塔內(nèi)以螺旋狀向上空排出。
3. 如權(quán)利要求2所述的火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，其特征在于，所述筒狀進(jìn)風(fēng)通道的軸線與所述空冷塔的徑線夾有10 30度的夾角，并且所有進(jìn)風(fēng)通道的夾角大小和方向相同，由此使從進(jìn)風(fēng)通道進(jìn)入空冷塔內(nèi)的氣流自動形成螺旋氣流。
4. 如權(quán)利要求2所述的火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，其特征在于，所述筒狀進(jìn)風(fēng)通道的軸線沿所述空冷塔的徑線方向設(shè)置，所述空冷塔內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板，從所述進(jìn)風(fēng)通道進(jìn)入空冷塔內(nèi)的氣流在所述導(dǎo)流板的導(dǎo)流下，在空冷塔內(nèi)自動形成螺旋氣流。
5. 如權(quán)利要求2所述的火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣凝汽器單元中的所述軸流風(fēng)扇位于所述散熱翅片管束進(jìn)風(fēng)方向的上游，并且空氣凝汽器單元包括兩組散熱翅片管束；所述進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)在軸流風(fēng)扇下游沿其高度方向中線設(shè)置有水平隔板，所述兩組散熱翅片管束分別設(shè)置在所述隔板上下方的進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)，軸流風(fēng)扇吹入的空氣被水平隔板分流后分別對兩組散熱翅片管束進(jìn)行冷卻。
6. 如權(quán)利要求5所述的火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱翅片管束中的管束上的散熱翅片與管的軸線相垂直，所述水平隔板上下方的散熱翅片管束組均排列成平面，并且管束面傾斜放置，使其上的散熱翅片與所述進(jìn)風(fēng)通道的軸線夾有夾角。
7. 如權(quán)利要求6所述的火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱翅片與所述進(jìn)風(fēng)通道的軸線夾有30 70度夾角。
8. 如權(quán)利要求1所述的火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，其特征在于，所述空冷塔底部外側(cè)沿高度方向設(shè)置有一層或多層所述進(jìn)風(fēng)通道。
9. 如權(quán)利要求1所述的火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)還設(shè)置有散熱翅片清洗裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種火力發(fā)電廠聯(lián)合通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)，包括雙曲線空冷塔，空冷塔的底部外側(cè)沿其周向密布有若干個進(jìn)風(fēng)通道，該進(jìn)風(fēng)通道為外端開放、內(nèi)端與空冷塔內(nèi)部相連通的筒狀結(jié)構(gòu)，每個進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)均設(shè)置有與汽輪機(jī)排汽管道和凝結(jié)水收集管道相接的空氣凝汽器單元，外界空氣在進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)與空氣凝汽器單元進(jìn)行熱交換后經(jīng)空冷塔排出。本實(shí)用新型通過設(shè)置進(jìn)風(fēng)通道和與其相配套的雙曲線空冷塔后，在保證風(fēng)扇主動的前提下，又充分利用了空冷塔對氣流的抽吸作用，大大降低了環(huán)境風(fēng)速、風(fēng)向、溫度的影響，保證了對散熱翅片管束的可靠、穩(wěn)定冷卻，為發(fā)電廠的穩(wěn)定發(fā)電提供了保障。本實(shí)用新型為現(xiàn)有火力發(fā)電廠的改造提供了一種可行的、優(yōu)化的技術(shù)途徑。
文檔編號F28B1/06GK201497387SQ20092010785
公開日2010年6月2日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者劉杰克, 姜宗林, 郝德麟 申請人:北京布魯斯蓋環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司