本實用新型屬于核(火)電廠冷卻塔設(shè)計的技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種高位塔瓦楞收水結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
高位收水冷卻塔(下文簡稱高位塔)帶有高位收水裝置和高位集水池。只有超大塔采用高位收水技術(shù),經(jīng)濟性上才有意義。
高位收水技術(shù)最初在歐洲只是作為減小水泵揚程達到節(jié)能目標的一種辦法,我國曾應用該技術(shù)應對不良地基土,預防濕陷,而發(fā)展到今天,該技術(shù)已成為核電廠和火電廠大型機組節(jié)能、減噪的必要措施。
高位塔是70年代末由法國電力公司和比利時哈蒙公司設(shè)計研究提出,80年代中期開始應用。在法國,大型核電站先后投入運行的高位塔至少有貝爾維爾、諾讓、舒茲和戈爾費什的8座冷卻塔。
高位收水塔相對于常規(guī)的普通塔有低噪、節(jié)能等優(yōu)點。常規(guī)塔填料底面至水面的空間(或區(qū)域/高度)被定義為雨區(qū)。對于常規(guī)的冷卻塔,發(fā)生噪音的主要原因是淋水密度和雨區(qū)高度,水滴的大小及空氣與水的運動粘度對噪音的影響很小。
根據(jù)測定,常規(guī)塔從其敞口中央豎井水位平面到填料底部,交換了總熱量的85%,系統(tǒng)幾何揚程降低43%,而雨區(qū)交換了總熱量的15%,消耗系統(tǒng)幾何揚程57%。常規(guī)塔雨區(qū)冷效很低,水滴觸及水面產(chǎn)生的噪音較大,循環(huán)水泵的揚程中包含有雨區(qū)幾何高度,使水泵功率變大,運行費用增高。
對于高位收水塔,在填料下懸掛收水槽可降低水泵功率與噪音。收水槽的布置要保證均勻地分配進風量。原西德曾用大小不同的裝置進行了多次試驗,優(yōu)化收水槽的設(shè)計和布置。在收水槽下面布置有一根下降管,將收集到的水全部引入循環(huán)水泵的進水管。收水槽的布置一方面要有相應的斜面承接住從填料來的流水,另一方面是要保證空氣正好流進填料中。設(shè)置收水槽直接減少了有效通風面積,可導致空氣流動的阻力增加,但收水槽又會使雨區(qū)的高度變小,從而使空氣流入塔內(nèi)時的阻力減少。如果設(shè)計合理,空氣阻力的增加量和減少量可基本持平。法國電力公司為了給貝爾維爾以及諾讓核電廠選擇高位塔的設(shè)計方案,與幾家專業(yè)實驗室聯(lián)合,在法國南特的試驗基地進行了高位收水試驗,冷卻水量為46.5m3/s,結(jié)果表明,可節(jié)約水泵揚程8.5m(即功率減少4850kW),降低噪音12dB(A).嚴冬啟動機組時,先將循環(huán)水泵的出入口聯(lián)通起來進行循環(huán),當水溫足夠高時,再開始配水。正常運行時的防凍方法,也是聯(lián)通循環(huán)。
由于泵前有8~10米高的水頭,所以基本根除了水泵的氣蝕條件。水泵房的地下部分可減少4~5米,降低投資。循環(huán)水泵可安裝在汽機房內(nèi),能減少基本投資和改善電廠布局。高位收水使冷卻塔結(jié)構(gòu)更加復雜,建造費用增加,要求初始運行時的控制水平更高。
一般來說,高位收水技術(shù)具有明顯的節(jié)能效果,并使水滴觸及水面的距離減少10米左右,可從源頭上消減噪音,高位塔中心部分可獲得充分的空氣供給,即有均風的效果。高位塔在核電廠的節(jié)能效果更顯著。
2009年10月7日,時任國家副主席的習近平同志和比利時王國首相范龍佩共同出席了哈蒙集團與中國深化核電超大冷卻塔合作的簽字儀式。此后,高位塔在我國核電領(lǐng)域受到高度重視。同年國核院與哈蒙公司合作,完成了江西省彭澤核電廠高位塔的設(shè)計。該塔冷卻水量21.8×104m3/h,尺寸為:全高215米,底徑168.7米。
高位塔具有節(jié)能、減噪、均風的優(yōu)點,但也伴隨有投資大、有濺水的缺點。
核電常規(guī)島是從火電發(fā)展過來的,反過來又促進了火電的進步。1993年我國首先把核電廠采用的高位塔移植到火電廠,在陜西蒲城電廠一期2×330MW燃煤火力發(fā)電廠使用高位塔,并且安全成功運行到目前。
高位塔是通過增加初投資,即建造復雜的收水系統(tǒng),才謀取到節(jié)能、減噪、均風的效果,高位塔只有配用在單機容量超過900MW的機組上方顯效益。冷卻倍率越大,優(yōu)勢越明顯。
如圖1所示,現(xiàn)有的高位塔收水結(jié)構(gòu)主要由收水斜板和收水槽構(gòu)成,收水斜板為平面型結(jié)構(gòu),疏水導流差,疏水水流下時會沿著斜板向邊緣斜板邊緣流動不能完全流入收水槽中,導致資源浪費,而且平面型結(jié)構(gòu)強度較低,為保證高強度需要將斜板厚度做的很厚,增加了項目成本;其次收水斜板與收水槽之間為平行的平板結(jié)構(gòu)連接,容易出現(xiàn)縫隙,漏水等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種高位塔瓦楞收水結(jié)構(gòu),增強了收水斜板強度,降低了成本,避免了漏水的問題。
為達到上述目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案:
一種高位塔瓦楞收水結(jié)構(gòu),包括收水斜板和收水槽;各互相部分搭接的傾斜設(shè)置的收水斜板裝在高位塔的三層填料的下方,所述收水斜板為帶瓦楞結(jié)構(gòu),瓦楞沿著疏水流動方向設(shè)置,每塊收水斜板下方設(shè)置收水槽,收水槽與收水斜板搭接的部分帶有瓦楞。
進一步,各收水斜板與相鄰收水斜板的搭接處設(shè)有抬高棱,抬高棱的高度等于收水斜板的厚度,相鄰收水斜板的瓦楞鑲嵌在抬高棱下方。
進一步,所述收水斜板材質(zhì)為石棉鐵絲混凝土或塑料。
進一步,所述收水槽連同瓦楞托板一次注塑成型。
本實用新型的高位塔瓦楞收水結(jié)構(gòu),把原有高位塔收水斜板改進為瓦楞收水斜板,同時把原有收水槽的收水托板配套改為瓦楞型。由于有瓦楞的作用,板的強度增加,板厚可減少1/3,疏水順著瓦楞通暢流下,濺水減少。收水槽與收水斜板搭接的部分帶有瓦楞,各收水斜板相互部分搭接的,避免漏水。
進一步,為了確保瓦楞斜板緊貼收水槽的瓦楞,每塊瓦楞板的右側(cè)均設(shè)計了抬高棱,抬高棱的高度恰好等于瓦楞板的板厚,最末端一個瓦楞的圓弧半徑尺寸也減小一個板厚,目的是把最后一個瓦楞剛好鑲嵌在下層的瓦楞上。
【附圖說明】
圖1為現(xiàn)有高位塔收水結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖2為本實用新型高位塔瓦楞收水結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是兩塊瓦楞收水斜板的平面拼裝圖;
圖4是圖3的A-A剖面圖;
圖中:1-收水斜板;2-收水槽;5-收水槽支柱;6-三層填料;7-噴頭;8-配水管;9-主梁;10-次梁。
【具體實施方式】
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細描述:
參見圖2,一種高位塔瓦楞收水結(jié)構(gòu),包括收水斜板1和收水槽2;各互相部分搭接的傾斜設(shè)置的收水斜板1安裝在高位塔的三層填料6下方,所述收水斜板1為帶瓦楞結(jié)構(gòu),瓦楞沿著疏水流動方向設(shè)置,每塊收水斜板1下方設(shè)置收水槽2,收水槽2通過收水槽支柱5支撐,收水槽2與收水斜板1搭接的部分帶有瓦楞。
圖3是兩塊瓦楞收水斜板的平面拼裝圖,其中虛線表示下方的瓦楞收水斜板。
圖4是A-A剖面圖,顯示了兩塊瓦楞斜板搭接的情形。為了確保瓦楞斜板緊貼收水槽的瓦楞,每塊瓦楞板的右側(cè)均設(shè)計了抬高棱11,抬高棱的高度恰好等于瓦楞板的板厚。最末端一個瓦楞的圓弧半徑尺寸也減小一個板厚,目的是把最后一個瓦楞剛好鑲嵌在下層的瓦楞上。
由于有瓦楞的作用,板的強度增加,板厚可減少1/3,濺水減少。由于有瓦楞存在,板的強度增加,板厚可減少1/3;由于有瓦楞存在,疏水導流變強,濺水減少。
所述收水斜板1材質(zhì)為石棉鐵絲混凝土或塑料。所述收水槽2連同瓦楞托板一次注塑成型。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明,不能認定本實用新型的具體實施方式僅限于此,對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單的推演或替換,都應當視為屬于本實用新型由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護范圍。