哈蒙式间接空冷喷雾降温系统的制作方法
【专利摘要】一种哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，包括：水箱(1)、进口管路(2)、离心泵(3)、出口管路(4)以及喷雾管路(12)；其中，离心泵(3)的流入端通过进口管路(2)连接水箱(1)，以及该离心泵(3)的流出端通过出口管路(4)连接喷雾管路；以及喷雾管路(12)沿冷却三角单元长度方向设置于冷却三角单元的开口侧，喷雾管路(12)的两端分别为流入端和封闭端，喷雾管路(12)上设置有多个喷雾位置(13)，每个喷雾位置(13)设置有喷嘴以向冷却三角单元的两侧管束喷雾。通过上述技术方案，能够将雾化的冷却水喷在冷却三角的进风口，降低进口空气温度，从而降低循环水温度，使机组背压降低，从而保证间接空冷机组在极热环境中安全运行。
【专利说明】哈蒙式间接空冷喷雾降温系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及冷却塔领域，具体地，涉及一种哈蒙式间接空冷喷雾降温系统。
【背景技术】
[0002]表面式间接空冷系统，又称哈蒙式间接空冷系统。哈蒙式间接空冷系统与常规湿冷系统基本相同，不同的是空冷塔代替了湿冷塔，工艺流程为汽轮机尾部排汽至安装在汽机房内的表面式凝汽器，经与循环水换热后，由凝结水泵升压回热系统，汽轮机排汽与汽动给水泵的小机排汽统一进入表面式凝汽器由循环水进行凝结，循环水受热后经循环水泵升压进入自然通风间冷塔各段换热三角由空气冷却，冷却后的循环水再回至表面式凝汽器形成闭式循环。
[0003]采用哈蒙式间接空冷系统的间接空冷机组已经进行了广泛的推广，普遍适用于冬夏温差不大的地域。然而，受极热环境温度影响，在特殊地理环境中(例如，沙漠、戈壁地区，其极寒环境温度最低可以为_40°C，夏季极热环境温度可达到42°C以上)采用哈蒙式间接空冷系统难以对间接空冷机组进行有效的冷却，会对间接空冷机组的运行造成影响并产生极大的安全隐患。因此，如何在极热环境温度下保持间接空冷机组的安全渡夏，是现有技术中亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，该系统能够对间接空冷机组进行有效冷却。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其中，该系统可以包括:水箱、进口管路、离心泵、出口管路以及喷雾管路；其中，所述离心泵的流入端通过所述进口管路连接所述水箱，以及该离心泵的流出端通过所述出口管路连接所述喷雾管路；以及所述喷雾管路沿冷却三角单元长度方向设置于冷却三角单元的开口侧，所述喷雾管路的两端分别为流入端和封闭端，所述喷雾管路12上设置有多个喷雾位置，每个喷雾位置设置有喷嘴以向所述冷却三角单元的两侧管束喷雾。
[0006]进一步地，所设置的喷雾位置对应于所述冷却三角单元的子三角单元；以及每个喷雾位置上设置有两个喷嘴以分别向一个子三角单元的两侧管束喷雾。
[0007]进一步地，所述出口管路的流出端设置有多条支管路，该多条支管路的数量与间冷塔冷却三角扇区数量相同；以及每条支管路的流出端与设置在冷却三角扇区处的多条弧形管路对应连接，所述弧形管路两端封闭且其上设置有连接所述喷雾管路的多个连接部。
[0008]进一步地，每个所述连接部通过金属软管与一条喷雾管路的流入端连接。
[0009]进一步地，所述进口管路中串联有过滤件和位于该过滤件两侧的第一隔离阀和第二隔离阀，以及所述进口管路还包括与由所述过滤件、所述第一隔离阀和所述第二隔离阀组成的管路并联的旁路管路，该旁路管路中设置有旁路阀。
[0010]进一步地，所述出口管路中至少串联以下部件:出口逆止阀、出口电动阀、流量计和压力表。
[0011]进一步地，所述出口逆止阀就近安装在所述离心泵的流出端。
[0012]进一步地，所述离心泵的流出端设置有到所述水箱的再循环管路，该再循环管路上设置有再循环阀。
[0013]进一步地，所述离心泵为多级离心泵。
[0014]进一步地，所述喷嘴为螺旋形实心圆锥形喷嘴。
[0015]进一步地，该系统中的管路为不锈钢材质。
[0016]通过上述技术方案提供的系统，能够将雾化的冷却水喷在冷却三角的进风口，利用水汽吸热降低换热器周围的空气温度，从而降低循环水温度，降低机组背压，从而保证间接空冷机组在极热环境中安全运行。
[0017]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0019]图1是根据本发明实施方式的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统组成示意图；
[0020]图2是安装根据本发明实施方式的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统的冷却三角单元的正视图；
[0021]图3是图2所示冷却三角单元的左视图；以及
[0022]图4是图2所示冷却三角单元H-H截面图。
[0023]附图标记说明
[0024] I水箱2进口管路 3离心泵
[0025]4出口管路5再循环管路6手动阀
[0026]7电动阀 8过滤件 9流量计
[0027]10出口逆止阀11再循环阀12喷雾管路
[0028]13喷雾位置。
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0030]图1是根据本发明实施方式的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统组成示意图。如图1所示，本发明实施方式提供的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，可以包括:水箱1、进口管路
2、离心泵3、出口管路4以及喷雾管路12 ;其中，所述离心泵3的流入端通过所述进口管路2连接所述水箱1，以及该离心泵3的流出端通过所述出口管路4连接所述喷雾管路；以及所述喷雾管路12沿冷却三角单元长度方向设置于冷却三角单元的开口侧，所述喷雾管路12的两端分别为流入端和封闭端，所述喷雾管路12上设置有多个喷雾位置13，每个喷雾位置13设置有喷嘴以向所述冷却三角单兀的两侧管束喷雾。
[0031]其中，水箱I中的水可以是除盐水或消防水，并且水箱I可以单独设置，也可以直接利用循环冷却水系统的地下储水箱。水箱I中的水可以通过离心泵3 (例如，多级离心泵或离心泵组)的进口管路2送入离心泵3，而后被从离心泵3的出口输出到出口管路4，接着可以从与出口管路4连接的喷雾管路上设置的喷嘴向冷却三角单兀的两侧管束(或称为换热器)喷出。通过上述技术方案提供的系统，能够将雾化的冷却水喷在冷却三角的进风口，利用水汽吸热降低换热器周围的空气温度，从而降低循环水温度，降低机组背压，从而保证间接空冷机组在极热环境中安全运行。采用喷雾的降温方式与直接将冷却水喷洒在换热器表面的蒸发冷却方式相比，在保证降温效果的前提下能够显著的节水，降低资源消耗。
[0032]在实施方式中，所设置的喷雾位置13可以对应于所述冷却三角单元的子三角单元。在优选的实施方式中，可以对每个子三角单元设置一个喷雾位置13。为了保证喷雾效果，喷雾位置13可以选择设置在子三角单元开口侧的中部(例如，开口侧几何中心)。
[0033]以下结合附图2-图4对本发明提供的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统进一步说明。本发明实施方式中举例的冷却三角可以位于双曲线间冷塔中，举例的冷却三角高度约20米，每列冷却三角自下而上可以分为9个子三角单元。冷却三角单元的两侧管束和中心线的夹角为23.8度。
[0034]为了使喷雾范围能够有效覆盖子三角单元每一侧的管束，在优选的实施方式中，每个喷雾位置13上可以设置两个喷嘴以分别向一个子三角单元的管束喷雾。因此，在举例的实施方式中，每列冷却三角需要使用18个喷嘴。
[0035]在实施方式中，喷嘴可以是螺旋形实心圆锥形喷嘴。例如，具有120°广角喷头的外螺纹实心圆锥形喷嘴。考虑安装要求，在喷雾位置13可以设置适于与实心圆锥形喷嘴的外螺纹配合的具有内螺纹的安装部。
[0036]在实施方式中，出口管路4(例如，DN100不锈钢管)的流出端可以设置有多条支管路(例如，DN50不锈钢管)，例如，可以通过设置DN100/DN50的变径不锈钢管来实现。在这里，该多条支管路的数量可以与间冷塔冷却三角扇区数量相同，例如，6个冷却三角扇区，每个扇区包含22个冷却三角(或称为冷却三角单元，如图2和图3所示)，则可以设置6条支管路。在每个冷却三角扇区，例如扇区内冷却三角下方，可以设置一条弧形管路(例如，DN50不锈钢管)。每条支管路的流出端可以与设置在冷却三角扇区处的多条弧形管路(例如，6条弧形管路)对应连接，弧形管路两端封闭且管路上可以设置有连接所述喷雾管路12的多个连接部。为便于管路安装和维护，每个连接部可以通过金属软管(例如，不锈钢软管)与一条喷雾管路12的流入端连接。上述每条弧形管路上可以设置多个放水装置，例如可以在其两端及中部设置3处DN20手动球阀以便于排水防冻。
[0037]在实施方式中，进口管路2中可以串联过滤件8(例如，过滤网)和位于该过滤件8两侧的第一隔离阀和第二隔离阀，以及所述进口管路2还可以包括与由所述过滤件8、所述第一隔离阀和所述第二隔离阀组成的管路并联的旁路管路，该旁路管路中设置有旁路阀。在实施方式中，第一隔离阀、第二隔离阀和旁路阀可以为手动阀。
[0038]在实施方式中，出口管路4(例如，从所述离心泵3到出口管路4的流出端之间)中可以串联以下部件:出口逆止阀10及电动阀7、流量计9和压力表(未示出)。其中，电动阀7可以用于控制出口管路4的通/断。这里的电动阀7仅做示例，其也可以是手动阀、电动阀中的一者或多者，以实现对出口管路4的手动和/或电动控制。优选地，为保证管路中液体的流动方向一致不会回流，出口逆止阀10可以就近安装在所述离心泵3的流出端(或出口)。[0039]在优选的实施方式中，为了离心泵3的流出端(或在出口管路4上阀体之前)可以设置有到所述水箱I的再循环管路5，该再循环管路5上设置有再循环阀11 (或称为泵保护阀或最小流量阀)，以实现离心泵最小流量的自动再循环，防止离心泵在低负载下由于过热、噪音及振动而造成损坏。
[0040]在实施方式中，上述系统中使用的阀体可以为电动阀，以可通过分布式控制实现远程控制。此外，在离心泵3的出口可以设置智能一体化电动阀，实现系统的无人值守运行以及故障反馈。可以针对每台机组设置水泵控制柜开实现对离心泵的控制。
[0041]下面结合一个具体的实施方式对本发明的原理进一步说明。
[0042]在一个实施方式中，离心泵3可以设置在间冷塔内，离心泵3的进水口可以从消防水、化学除盐水母管或循环冷却水系统地下储水箱取水。进口管路2中可以配置滤网8、旁路阀及滤网前后手动隔离阀，以实现对滤网进行在线清理。离心泵3的出口可以配置再循环管路、压力表、电动阀、流量计等管路附件。离心泵3的流量可以为90t/h，出口压力可以为0.6?4.0MPa,功率可以为60kW。从离心泵3输出的水经过出口管路4送至各个冷却三角扇区的弧形管路。每个弧形管路上连接多个喷雾管路。
[0043]在每列三角单元安装一路不锈钢喷雾管路，在喷雾管路上安装喷嘴。每列三角单元自下而上可分为9个小三角单元，在每个小三角单元内的喷雾管路上安装2只螺旋形实心圆锥形喷嘴，分别朝向小三角单元的两侧管束，每只喷嘴可实现2000mmX2000mm的喷雾面积，可实现对散热管路喷雾面积达到95%以上(图4中清楚地示出了喷雾面积覆盖效果)。由此每列三角单元安装18只实心锥形雾化喷嘴，每个扇区为22列即396只实心锥形雾化喷嘴，整个间冷塔共6个扇区，共计2376只实心锥形雾化喷嘴。
[0044]在实施方式中，喷嘴采用螺旋形实心圆锥形喷嘴，是为了保证雾化效果和检修维护方便，可以采用120°广角喷头。此喷头的单个流量可降到传统喷雾喷嘴的10%，流量约为0.80L/min,整个系统耗水量最大为90m3/h。此外，螺旋形实心圆锥喷嘴具有不易堵塞、安装检修方便的优点，且成本价格低廉。
[0045]本实施方式提供的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，采用离心泵和电动阀，可接入分布式控制系统(DCS)控制，实现喷雾系统的人工启、停操作。降温系统运行时水泵出口压力和系统故障信号可以实时反馈至DCS。对于每台机组可以配I台水泵控制柜，水泵控制柜可以具备远程/就地操作切换。水泵出口可以配备具备远程/就地操作切换功能的智能一体化电动阀。整个系统可以做到运行时无人值守，故障时及时反馈。
[0046]本发明实施方式提供的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统对机组背压的降低效果明显。根据发明人实测，在使用本发明提供的降温系统前某发电公司#1机组负荷260MW、机组背压为16Kpa(环境温度34°C );采用本发明提供的降温系统后，该#1机组负荷255MW，机组背压为13Kpa(环境温度35°C )。
[0047]通过实验，在一般情况下，利用本发明提供的降温系统，可以降低机组背压I?3KPa，按照机组背压每降低IKPa可以节约发电标煤1.8g/Kffh计算，可以节约1.8?5.4g/KWh发电标煤。在极端高温条件下，可使机组背压降低5?lOKPa，节能效果更佳明显。本发明提供的降温系统兼容性强，便于安装，适合在所有哈蒙式间接空冷机组使用且具有以下优点:系统简单，投资费用小；实现冷却水的雾化，冷却效果好；可分段、分区、分时间段进行喷雾降温、效果明显；在迎峰渡夏阶段能有效降低机组背压，提高机组效率。[0048]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0049]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0050]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其特征在于，该系统包括: 水箱(I)、进口管路(2)、离心泵(3)、出口管路(4)以及喷雾管路(12);其中， 所述离心泵(3)的流入端通过所述进口管路(2)连接所述水箱(I)，以及该离心泵(3)的流出端通过所述出口管路(4)连接所述喷雾管路；以及 所述喷雾管路(12)沿冷却三角单元长度方向设置于冷却三角单元的开口侧，所述喷雾管路(12)的两端分别为流入端和封闭端，所述喷雾管路(12)上设置有多个喷雾位置(13)，每个喷雾位置(13)设置有喷嘴以向所述冷却三角单元的两侧管束喷雾。
2.根据权利要求1所述的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其特征在于，所设置的喷雾位置(13)对应于所述冷却三角单元的子三角单元；以及每个喷雾位置(13)上设置有两个喷嘴以分别向一个子三角单元的两侧管束喷雾。
3.根据权利要求1所述的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其特征在于，所述出口管路(4)的流出端设置有多条支管路，该多条支管路的数量与间冷塔冷却三角扇区数量相同；以及 每条支管路的流出端与设置在冷却三角扇区处的多条弧形管路对应连接，所述弧形管路两端封闭且其上设置有连接所述喷雾管路(12)的多个连接部。
4.根据权利要求3所述的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其特征在于，每个所述连接部通过金属软管与一条喷雾管路(12)的流入端连接。
5.根据权利要求1所述的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其特征在于，所述进口管路(2)中串联有过滤件(8)和位于该过滤件(8)两侧的第一隔离阀和第二隔离阀，以及所述进口管路(2)还包括与由所述过滤件(8)、所述第一隔离阀和所述第二隔离阀组成的管路并联的旁路管路，该旁路管路中设置有旁路阀。
6.根据权利要求1所述的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其特征在于，所述出口管路(4)中至少串联以下部件:出口逆止阀(10)、出口电动阀(7)、流量计(9)和压力表。
7.根据权利要求6所述的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其特征在于，所述出口逆止阀(10)就近安装在所述离心泵(3)的流出端。
8.根据权利要求1所述的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其特征在于，所述离心泵(3)的流出端设置有到所述水箱(I)的再循环管路(5)，该再循环管路(5)上设置有再循环阀(11)。
9.根据权利要求1-8所述的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其特征在于，所述离心泵(3)为多级离心泵。
10.根据权利要求9所述的哈蒙式间接空冷喷雾降温系统，其特征在于，所述喷嘴为螺旋形实心圆锥形喷嘴。
【文档编号】F28F25/02GK103968678SQ201410186560
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】赵双林, 郭永和 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华神东电力有限责任公司, 神华神东电力有限责任公司新疆准东五彩湾发电分公司