采用自然通风冷却塔的直接空冷发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种采用自然通风冷却塔的直接空冷发电系统。
【背景技术】
[0002]—般而言，火力发电厂的建设必须具备燃料和水两大条件。在我国的西北、华北地区煤炭资源丰富，但水资源贫乏，水源成为该地区火力发电厂发展的“瓶颈”问题。空冷技术的冷却介质为空气，同容量的空冷机组与湿冷机组相比，其最大优势是能大幅度节水，所以空冷技术发电系统在缺水地区有很大的优势。
[0003]空冷发电又分为直接空冷发电和间接空冷发电。直接空冷系统具有系统简单，换热效果好等优点，但一般的直接空冷系统采用风机强制通风冷却，不仅风机噪声大，风机消耗厂用电，而且机力通风直接空冷系统的布置受夏季主导风向制约，且对大风及热风回流比较敏感，影响汽轮发电机的稳定、安全运行。
[0004]而且，目前自然通风冷却塔外百叶窗的百叶均竖直布置，当关闭某一片百叶窗时，一部分换热管的通风空间被完全关闭，导致这部分换热组件就需要被隔离而停止运行，影响换热组件的工作效率。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种采用自然通风冷却塔的直接空冷发电系统，它通过设置自然通风冷却塔来降低直接空冷发电系统的电耗，尽量减少自然风对空冷系统及发电机组运行的影响，对提高电厂运行经济性、稳定性和可靠性具有重要意义；同时，还可以增大换热系数而减小换热面积；另外，本发明还可以灵活调节进风量而不影响换热管束的工作。
[0006]本发明采用的技术方案是:
[0007]—种采用自然通风冷却塔的直接空冷发电系统，该系统包括锅炉、汽轮发电机组、空冷凝汽器、凝结水箱、凝结水栗、低压加热器、除氧器、给水栗、高压加热器、以及相关连接管路，该系统还包括自然通风冷却塔，所述自然通风冷却塔的底部沿周向均匀开设有多个进风口，所述自然通风冷却塔的顶部设有出风口；所述空冷凝汽器的进口通过排汽管道与汽轮发电机组连接，所述空冷凝汽器的出口与凝结水箱连接，所述空冷凝汽器包括由多个换热管构成的换热管束，所述换热管束设置在所述进风口的内侧或外侧，所述换热管的内表面开设有螺纹或槽，所述换热管的外侧设置有翅片;所述自然通风冷却塔位于进风口的外周设置有多组百叶窗，所述每组百叶窗包括多个水平设置的百叶。
[0008]按上述技术方案，所述自然通风冷却塔的高径比为1.5?3。
[0009]按上述技术方案，当换热管束设置在所述进风口的内侧时，所述换热管束平行于自然通风冷却塔的母线环形设置。
[0010]按上述技术方案，当换热管束设置在所述进风口的内侧时，所述换热管束平行于自然通风冷却塔的径向水平设置。[0011 ]按上述技术方案，当换热管束设置在所述进风口的内侧时，所述换热管束倾斜于自然通风冷却塔的径向设置。
[0012]按上述技术方案，当换热管束设置在所述进风口的外侧时，所述换热管束平行于自然通风冷却塔的母线环形设置。
[0013]按上述技术方案，所述换热管的内表面沿轴向开设有槽。
[0014]按上述技术方案，所述给水栗为电动给水栗。
[0015]本发明具有以下有益效果:该系统采用自然通风冷却塔，通过塔内的自然风直接冷却汽轮机排汽，由于不需要设置冷却风扇，减少了风扇电耗，进而降低了厂用电耗，提高了发电机组的经济性，同时也减少了由风扇运行产生的噪音；同时，采用自然通风冷却塔，还可以降低直接空冷系统布置受夏季主导风向的制约，也减少了大风、热风回流等对汽轮发电机组运行的影响，提高了电厂运行的稳定性和可靠性;另外，空冷凝汽器中的换热管内表面开设有螺纹或槽，可以减轻蒸汽的膜状凝结，增大换热系数而减小换热面积，也可以进一步减少冷却塔占地面积，换热管外表面设置翅片，可以扩大换热表面，增大换热系数;而且，百叶窗不按常规的竖直布置，而是将百叶水平布置，当关闭部分百叶时，不会遮蔽任一换热组件的全部通风空间，通过关闭布置在不同高度的几组水平百叶，逐步减少流过换热管束表面的冷却风量，可以使机组在低负荷或严寒天气防止凝汽器冻结，调节更灵活。
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例的结构示意图；
[0017]图2是本发明实施例中换热管的结构示意图；
[0018]图3是本发明实施例中百叶窗的结构示意图。
[0019]图中:1_锅炉；2-汽轮发电机组；3-自然通风冷却塔;4-空冷凝汽器;401-换热管、402-槽、5-凝结水箱;6-凝结水栗;7-低压加热器;8-除氧器;9-给水栗；10-高压加热器;11-排汽管道、12-百叶。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021 ]在本发明的较佳实施例中，如图1-图3所示，一种采用自然通风冷却塔的直接空冷发电系统，该系统包括锅炉1、汽轮发电机组2、空冷凝汽器4、凝结水箱5、凝结水栗6、低压加热器7、除氧器8、给水栗9、高压加热器10、以及相关连接管路，该系统还包括自然通风冷却塔3，自然通风冷却塔3的底部沿周向均匀开设有多个进风口，自然通风冷却塔3的顶部设有出风口；空冷凝汽器4的进口通过排汽管道11与汽轮发电机组2连接，空冷凝汽器4的出口与凝结水箱5连接，空冷凝汽器4包括由多个换热管401构成的换热管束，换热管束设置在所述进风口的内侧或外侧，换热管401的内表面开设有螺纹或槽402，换热管401的外侧设置有翅片；自然通风冷却塔位于进风口的外周设置有多组百叶窗，每组百叶窗包括多个水平设置的百叶12。
[0022]自然通风冷却塔可以是以其自身结构在塔内产生自下而上自然通风的各种外形及截面的通风塔，在本发明的优选实施例中，自然通风冷却塔设计为瘦高型，高径比为1.5?3，可以进一步减少大风、热风回流等对汽轮发电机组运行的影响。
[0023]在本发明的优选实施例中，当换热管束设置在所述进风口的内侧时，空冷凝汽器的换热管束平行于自然通风冷却塔的母线环形设置，也可以平行于自然通风冷却塔的径向水平设置，还可以倾斜于自然通风冷却塔的径向设置，或者是以上三种方式的组合；当换热管束设置在所述进风口的外侧时，所述换热管束平行于自然通风冷却塔的母线环形设置。
[0024]在本发明的优选实施例中，如图2所示，换热管401的内表面沿轴向开设有槽402。
[0025]在本发明的优选实施例中，给水栗为电动给水栗，以简化给水栗的系统配置。
[0026]本发明在具体应用时，自然通风冷却塔为以其自身结构在塔内产生自然通风的各种外形及截面的通风塔，空冷凝汽器为以自然风在凝汽器换热管外表面流动带走蒸汽热量的凝汽器，锅炉为以固体、气体、液体燃料的热量加热给水产生蒸汽的锅炉，或者是利用余热加热给水产生蒸汽的锅炉。
[0027]本发明的工作流程是:由锅炉提供的蒸汽送至汽轮发电机组发电，汽轮发电机组的排汽由排汽管道引至空冷凝汽器中，从自然通风冷却塔底部流进的自然风，流过空冷凝汽器的外表面，带走蒸汽的热量而使蒸汽温度降低冷凝，换热后的热空气从顶部出风口排出，经过冷凝的蒸汽收集在凝结水箱中，通过凝结水栗升压，凝结水依次流经各级低压加热器而被蒸汽加热，最后流入除氧器中完成除氧，从除氧器流出的给水经给水栗升压，依次流过各级高压加热器，最后给入锅炉，继续加热后变成品质合格的蒸汽，用于汽轮机发电。
[0028]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种采用自然通风冷却塔的直接空冷发电系统，该系统包括锅炉、汽轮发电机组、空冷凝汽器、凝结水箱、凝结水栗、低压加热器、除氧器、给水栗、高压加热器、以及相关连接管路，其特征在于，该系统还包括自然通风冷却塔，所述自然通风冷却塔的底部沿周向均匀开设有多个进风口，所述自然通风冷却塔的顶部设有出风口；所述空冷凝汽器的进口通过排汽管道与汽轮发电机组连接，所述空冷凝汽器的出口与凝结水箱连接，所述空冷凝汽器包括由多个换热管构成的换热管束，所述换热管束设置在所述进风口的内侧或外侧，所述换热管的内表面开设有螺纹或槽，所述换热管的外侧设置有翅片;所述自然通风冷却塔位于进风口的外周设置有多组百叶窗，所述每组百叶窗包括多个水平设置的百叶。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自然通风冷却塔的高径比为1.5?3。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当换热管束设置在所述进风口的内侧时，所述换热管束平行于自然通风冷却塔的母线环形设置。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当换热管束设置在所述进风口的内侧时，所述换热管束平行于自然通风冷却塔的径向水平设置。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当换热管束设置在所述进风口的内侧时，所述换热管束倾斜于自然通风冷却塔的径向设置。6.权利要求1所述的系统，其特征在于，当换热管束设置在所述进风口的外侧时，所述换热管束平行于自然通风冷却塔的母线环形设置。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换热管的内表面沿轴向开设有槽。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述给水栗为电动给水栗。
【专利摘要】本发明公开了一种采用自然通风冷却塔的直接空冷发电系统，包括锅炉、空冷凝汽器、自然通风冷却塔，所述自然通风冷却塔的底部沿周向均匀开设有多个进风口，所述自然通风冷却塔的顶部设有出风口；所述空冷凝汽器包括由多个换热管构成的换热管束，所述换热管束设置在所述进风口的内侧或外侧，所述换热管的内表面开设有螺纹或槽，所述换热管的外侧设置有翅片；所述自然通风冷却塔位于进风口的外周设置有多组百叶窗，所述每组百叶窗包括多个水平设置的百叶。本发明可以降低直接空冷发电系统的电耗，尽量减少自然风对空冷系统及发电机组运行的影响，对提高电厂运行经济性、稳定性和可靠性具有重要意义。
【IPC分类】F28B1/06, F28C1/00, F01D25/12, F01K11/02
【公开号】CN105464725
【申请号】CN201511028489
【发明人】邓涛, 马宝社, 王金龙, 邓宏杰, 赵志华
【申请人】武汉凯迪电力工程有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月31日