用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置，其包括有一个喷淋水池，若干个并列设置在所述喷淋水池顶部的蒸发冷却器，每个蒸发冷却器内部设置有一组蒸发冷却管，所述蒸发冷却管的进水口和出水口分别与来自火电厂自辅机冷却设备的热水管、流向辅机冷却设备的冷水管连通，形成一个封闭的循环，所述每个蒸发冷却器的底部与所述喷淋水池连通，同时在所述蒸发冷却器内部设有喷淋装置，所述喷淋装置经水管、喷淋水泵与所述喷淋水池连通，形成又一个循环，在所述每个蒸发冷却器的顶部设有用于输出所述喷淋装置在所述蒸发冷却管表面形成的水膜层蒸发产生的蒸汽的蒸汽输出口。
【专利说明】用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置。
【背景技术】
[0002] 目前用于火力发电厂辅机的循环冷却水系统有两种：一是开闭式结合冷却系统， 即开式水通过机力通风塔或自然通风冷却塔冷却，闭式水通过开式水冷却，对水质要求高 的设备采用闭式水冷却，其他采用开式水冷却。如：给水泵冷油器、水环真空泵冷却器、发电 机氢冷器、主机润滑油冷却器、除灰空压机冷却水、脱硫冷却水等用开式水冷却；给水泵密 封冷却水、油冷却器冷却水、凝结水泵冷却水、磨煤机冷却水、炉侧各风机油站冷却水等 用闭式水冷却；二是风冷大闭式水系统，即所有辅机均采用闭式水冷却，闭式水通过专门的 间接冷却塔冷却。
[0003] 其中开闭式结合冷却系统是经过辅机升温后的冷却水进入机力通风塔或自然通 风冷却塔冷却，冷却后的低温冷却水一部分进入对水质要求不严格的辅机冷却器冷却辅机 冷却介质；另一部分进入闭式冷却器冷却闭式冷却水，被冷却的闭式冷却水再进入对水质 要求较严的辅机冷却器冷却辅机冷却介质，温度升高的闭式水再回至闭式冷却器被开式 水冷却，温度升高的开式水再回至机力通风塔冷却，如此循环运行，如图1所示。但是这种 开闭式结合冷却系统存在有以下问题：
[0004] 1、开式水有C02散失和盐类浓缩，易产生结垢和腐蚀问题。
[0005] 2、如果周围环境较恶劣，水会被严重污染，经常发生冷却器堵塞或腐蚀问题。
[0006] 3、厂房内需布置闭式冷却水泵及闭式水冷却器，厂房外辅机泵房再布置辅机循环 水泵，系统较复杂，厂房内较拥挤。
[0007] 4、循环水水质尽管要求高，由于和大气直接接触仍存在腐蚀，板式换热器由板片 组成，没办法进行防腐处理，所以板式换热器材质一般为316L或者更高，一次性投资增大。 并且板式换热器需要经常清理，增加了劳动强度、降低了设备运行的安全系数、经常清理的 板材会不同程度的受损，减少了冷却器的使用寿命。
[0008] 5、耗水量大、飘逸损失大：利用水温升换热，带走热量有限，需要大量的水进行循 环、排污量大：为防止板式换热器结垢或腐蚀对水质要求高。
[0009] 6、蒸发量大：传热小、空气量小，空气温升带走热量小，只能蒸发换热。
[0010] 风冷大闭式水系统是经过辅机升温后的冷却水进入间接空冷塔冷却，冷却后的低 温冷却水一部分进入辅机冷却器冷却辅机冷却介质，如此循环运行，如图2所示，存在 [0011] 1、投资大、占地面积大、冷却效果相对较差；
[0012] 2、空冷系统的冷却水不与空气直接接触，仅有传热，没有传质等问题。 实用新型内容
[0013] 本实用新型的目的在于提供一种用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置， 该设备是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能冷却设 备。
[0014] 本实用新型中用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置包括有一个喷淋水 池，若干个并列设置在所述喷淋水池顶部的蒸发冷却器，每个蒸发冷却器内部设置有一组 蒸发冷却管，所述蒸发冷却管的进水口和出水口分别与来自火电厂自辅机冷却设备的热水 管、流向辅机冷却设备的冷水管连通，形成一个封闭的循环，所述每个蒸发冷却器的底部与 所述喷淋水池连通，同时在所述蒸发冷却器内部设有喷淋装置，所述喷淋装置经水管、喷淋 水泵与所述喷淋水池连通，形成又一个循环，在所述每个蒸发冷却器的顶部设有用于输出 所述喷淋装置在所述蒸发冷却管表面形成的水膜层蒸发产生的蒸汽的蒸汽输出口。
[0015] 所述蒸发冷却器包括有一封闭的壳体，在所述壳体的底部设有多个与所述喷淋水 池连通的通孔。
[0016] 所述蒸发冷却管呈螺旋状的设置在所述壳体内部。
[0017] 所述喷淋装置包括有位于所述蒸发冷却管上部的喷淋管道，所述喷淋管道上安装 有若干个喷淋头。
[0018] 所述喷淋头经所述喷淋管道与所述蒸发冷却器外的水管连通，并进一步经滤水 器、喷淋水泵后与所述喷淋水池的底部连通。
[0019] 在所述壳体内部位于所述喷淋装置的上方设有用于抽吸蒸汽的引风机。
[0020] 本实用新型中的蒸发冷却器的传热量是空气湿球温度的函数，而目前所采用的空 冷式冷凝器的传热量是干球温度的函数，因为湿球温度通常比干球温度低，加上水膜层与 蒸发冷却管的金属壁面的传热系数大于风机产生的局部负压作用，因此使用本实用新型中 的蒸发冷却器的冷凝温度远低于空气冷却系统，具有冷却水干净，大大降低了冷却器堵塞 和腐蚀速度的优点，同时具有运行较灵活、投资较低、占地面积较小等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是目前开闭式结合冷却系统的原理图。
[0022] 图2是目前风冷大闭式水系统的原理图。
[0023] 图3是本实用新型中用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置的结构示意 图。
[0024] 图4是本实用新型中蒸发冷却器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合附图对本实用新型中的具体实施例作详细说明。
[0026] 如图3所示，本实用新型中用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置包括有 一个喷淋水池2,五个并列设置在喷淋水池2顶部的蒸发冷却器1，每个蒸发冷却器1内部 的蒸发冷却管10的进水口和出水口分别与来自火电厂自辅机冷却设备的热水管3、流向辅 机冷却设备的冷水管4连通，形成一个封闭的循环。蒸发冷却器1的数量可以根据火电厂 辅机的功率来决定，并不一定是五个。
[0027] 如图4所不，每个蒸发冷却器1包括有一封闭的壳体11，在壳体11的底部设置有 多个与喷淋水池2连通的通孔（图中未示出），顶部设有一蒸汽输出口 12,在壳体11内部 设置有一组呈螺旋状盘设的金属蒸发冷却管10,位于蒸发冷却管10的上部固定设置有喷 淋装置，该喷淋装置包括有连接至壳体11外的喷淋管道5,每个喷淋管道上安装有若干个 喷淋头9,喷淋头9经喷淋管道5与蒸发冷却器1外的水管6连通，并进一步与滤水器7连 通，滤水器7经喷淋水泵8后与喷淋水池2的底部连通。在壳体11内部位于喷淋管道5的 上方设有引风机13,用于抽吸蒸汽或热空气。喷淋水池2内的喷淋冷却水经喷淋水泵8的 升压后送到蒸发冷却器1内部上方的喷淋管道5,经喷淋头9均匀的喷淋到蒸发冷却器1内 部的蒸发冷却管10表面，在蒸发冷却管10的表面形成较薄的水膜层向下流，蒸发冷却管10 内的热水通过管壁与管壁外的水膜层及空气进行热交换，水膜层在进行热交换的同时由于 受热而形成蒸汽，在引风机13的作用下经蒸汽输出口 12输出，带走热量。
[0028] 在喷淋水池2的一侧设置有补水管和排水管，用于喷淋水池2进行补水和清洗。
[0029] 本实用新型中的蒸发冷却器1利用"喷淋水"蒸发吸收蒸发冷却管10释放的潜热 而使蒸发冷却器1内的水温降低，未蒸发的喷淋水向下流动经冷空气冷却，温度降低，进入 喷淋水池2。其具体的工作原理是来自火电厂辅机的冷却介质通过蒸发冷却器1把热量传 给其内部的蒸发冷却管10,由蒸发冷却管10的管壁将热量传至水膜层，水膜层迅速蒸发带 走热量，蒸发的湿空气由上方的引风机13抽走，并由下面再进来的新空气进行冷却，以此 循环。同时喷淋水池2内的水通过喷淋泵8、喷淋头9喷至蒸发冷却管10表面冷却蒸发冷 却管10内输送的来自火电厂辅机的冷却介质。同时利用空冷和水冷两种方式进行冷却。
[0030] 蒸发冷却器1的传热量是空气湿球温度的函数，而空冷式冷凝器的传热量是干球 温度的函数，因为湿球温度通常比干球温度低，加上水膜层与金属壁面的传热系数大于风 机产生的局部负压作用，因此使用蒸发冷却器的冷凝温度远低于空气冷却系统。从而可以 本实用新型中的冷却水设备在环境温度20°c以下停止蒸发冷却器1喷水，即环境温度20°C 以下可将喷淋水池2中的水放掉，停止水冷却，只通过空气进行热交换就可达到冷却目的。
[0031] 综上所述，由于蒸发式凝汽器在风机局部负压的作用下以相对较低的稳定温度发 生蒸发换热，水蒸汽分压力降低，蒸发温度低，而水的汽化潜热相应增大，因此水的蒸发量 明显降低。同时冷却水干净，大大降低了冷却器堵塞和腐蚀速度，且运行较灵活、投资较低、 占地面积较小。
[0032] 将不同辅机冷却方案综合比较后具有以下效果：
[0033] ( -）开闭式结合冷却系统尽管机力通风塔出的水温度较低，但是在不能保证塔 周围环境的条件下，采用此系统，可能造成机组运行中冷却器堵塞，频繁清理冷却器，不但 增加了维护人员的工作量，还可能发生冷却器损坏的问题。
[0034](二）风冷大闭式水系统虽节约用水，冷却水质较好的优点，但一次性投资和年总 费用较高，且占地面积较大。
[0035](三）本实用新型中的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置一次性投资与开闭式结合 系统相差不多，年耗水量比开闭式结合系统湿冷方案节省一半以上。
【权利要求】
1. 一种用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置，其特征在于，其包括有一个喷 淋水池，若干个并列设置在所述喷淋水池顶部的蒸发冷却器，每个蒸发冷却器内部设置有 一组蒸发冷却管，所述蒸发冷却管的进水口和出水口分别与来自火电厂自辅机冷却设备的 热水管、流向辅机冷却设备的冷水管连通，形成一个封闭的循环，所述每个蒸发冷却器的底 部与所述喷淋水池连通，同时在所述蒸发冷却器内部设有喷淋装置，所述喷淋装置经水管、 喷淋水泵与所述喷淋水池连通，形成又一个循环，在所述每个蒸发冷却器的顶部设有用于 输出所述喷淋装置在所述蒸发冷却管表面形成的水膜层蒸发产生的蒸汽的蒸汽输出口。
2. 根据权利要求1所述的用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置，其特征在 于，所述蒸发冷却器包括有一封闭的壳体，在所述壳体的底部设有多个与所述喷淋水池连 通的通孔。
3. 根据权利要求2所述的用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置，其特征在 于，所述蒸发冷却管呈螺旋状的设置在所述壳体内部。
4. 根据权利要求2所述的用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置，其特征在 于，所述喷淋装置包括有位于所述蒸发冷却管上部的喷淋管道，所述喷淋管道上安装有若 干个喷淋头。
5. 根据权利要求4所述的用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置，其特征在 于，所述喷淋头经所述喷淋管道与所述蒸发冷却器外的水管连通，并进一步经滤水器、喷淋 水泵后与所述喷淋水池的底部连通。
6. 根据权利要求2所述的用于火电厂的蒸发冷却器闭式循环冷却水装置，其特征在 于，在所述壳体内部位于所述喷淋装置的上方设有用于抽吸蒸汽的引风机。
【文档编号】F28D5/02GK203893703SQ201420307690
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】刘茂胜, 马东, 范晓英, 刘峰 申请人:内蒙古京能盛乐热电有限公司