冷却系统及其控制方法_2

文档序号:8297371阅读:来源:国知局
10连接两组风冷散热器11和12,发电机组10和任一组风冷散热器11或12连接时均通过两路通道进行连接,即一路为进风通道,另一路为出风通道;余热利用设备20连接用于水冷的冷却塔,本示例性实施例中以两个冷却塔为例,分别是21和22,两个连接管路中一路为进水管,另一路为出水管。例如,在某机场燃气冷热电项目中,两台IieokW的燃气发电机组的高低温缸套水各自采用闭式风冷散热器,即需要两套风冷散热器,而余热利用设备采用开式水冷冷却塔,还需要至少一套包含冷却塔的水冷系统。由于发电机组通过风冷散热器进行冷却,余热利用设备通过水冷冷却塔进行冷却,使得整个冷热电联产系统的冷却系统设备复杂,占地较大,由于两种冷却方式独立运行,不能联合运行,也无法实现联合控制。
[0039]实施例一
[0040]为实现一体化冷却的目的,本发明实施例提供了一种冷却系统,其组成示意图如图2所示,包括:
[0041]冷却塔100,用于对发电机组200进行冷却;以及
[0042]至少一个第一换热机组301以及至少一个第二换热机组302,均设置在发电机组200和冷却塔100之间,其中第一换热机组301用于与发电机组200之间形成低温缸套水循环,第二换热机组302用于与发电机组200之间形成高温缸套水循环,第一换热机组301与冷却塔100之间以及第二换热机组302与冷却塔100之间分别形成冷却水循环。
[0043]由于发电机组的冷却一般包括高温缸套水循环的冷却以及低温缸套水的冷却,高温缸套水的水循环温度范围为80-90°C,低温缸套水循环温度范围为40-50°C,而常规冷却塔对应冷却水循环温度范围为30-37°C。由于高温缸套水和低温缸套水这两个水循环的冷却需求不同,因此在冷却塔和发电机组之间需要分别通过两个换热机组来实现冷却。需要说明的是,本实施例中的第一换热机组是指连接发电机组与冷却塔之间完成低温缸套水循环换热的换热机组,可以是一个或多个,同理第二换热机组是指连接发电机组与冷却塔之间完成高温缸套水循环换热的换热机组,也可以是一个或多个,本实施例中是以一个为例,但是并不局限于一个,可以根据需要适量选用。
[0044]通过在发电机组与冷却塔之间设置换热机组,可以隔断换热,在利用冷却塔对发电机组进行冷却时保证冷却水进入发电机组的水质以及水压符合要求,因此本实施例改变现有冷却系统的结构,使得冷却塔也可以对发电机组进行水冷,通过在系统配置上减少发电机组的闭式风冷散热器,适当增加水冷散热器的散热容量就能实现一体化冷却系统,减少设备的占地面积以及简化设备。
[0045]除上述以外,冷却系统运行过程中还会涉及余热利用设备400,设置在O冷却塔100与发电机组20之间,余热利用设备400与发电机组200之间形成高温缸套水循环,余热利用设备400与冷却塔100之间形成冷却水循环。由于余热利用设备本身就可以通过冷却塔来进行水冷,因此可以将余热利用设备设置在冷却塔与发电机组之间,完成发电机组的高温缸套水的冷却,其中余热利用设备可以根据需要进行选择,常用的是制冷机组。
[0046]为实现整体运行以及冷却控制,该冷却系统还可以包括:控制器500,与发电机组200、冷却塔100、第一换热机组301、第二换热机组302以及余热利用设备400均连接,用于控制冷却系统中冷却水的流量,结构示意图如图3所示。以冷热电联产系统为例,利用冷却塔完成对发电机组以及余热利用设备的一体化冷却,需要根据冷热电联产系统运行工况来调整冷却塔的运行状态,调整的过程需要控制器来实现。通过控制器采集发电机组、余热利用设备干接点信号、冷却水的供水温度信号以及回水温度信号,来控制冷却塔的开启、变频运行和电动旁通阀的开度,因此需要控制器与发电机组、余热利用设备、冷却塔、第一换热机组以及第二换热机组均连接,根据采集各设备的状态完成整体运行的调控。
[0047]本实施例中采用的换热机组,即第一换热机组301及第二换热机组302均为板式换热机组。其中板式换热机组的连接关系示意图如图4所示,板式换热机组中包括:换热器(即图中“板换”,表示板式换热器),换热器的两侧分别为缸套水侧和冷却水侧;多个温度传感器,分别设置在缸套水侧的出水管和回水管上以及冷却水侧的出水管和回水管上;循环水泵,设置在冷却水侧出水管上,且与冷却水侧出水管上的温度传感器连接;电动三通阀(图中未示出),设置在发电机组200、第二换热机组302以及余热利用设备400的分支处。其中循环水泵由变频器控制,通过高温缸套水的回水温度结合循环水泵的频率来切换电动三通阀,以调节高温缸套水向第二换热机组和余热利用设备的流量。
[0048]另外,板式换热机组中还包括过滤器和止回集箱,其中过滤器优先采用低阻力型过滤器,用于对循环水泵的水进行过滤;止回集箱既能防止水流反冲,防止出现倒流,又可以最大限度降低管道水流阻力。如图4所示,图4中T3、P3表示板换(板式换热机组的简称)冷却塔侧循环水泵出口的冷却水出水温度、出水压力,T4、P4表示板换冷却塔侧冷却水的回水温度、回水压力,Τ5、Τ6表示板换发电机缸套水侧出水温度、回水温度。
[0049]图4中循环水泵与Τ6间的两条虚线表示Τ6温度传感器的信号传输至循环水泵的变频控制器:根据发电机组缸套水的回水温度Τ6是否达到发电机对缸套水的需求温度,对板换冷却塔侧的循环水泵进行变频控制,调节进入板换的冷却水流量大小(即对缸套水的换冷量大小)。当回水温度T6高于额定回水温度要求时,调高冷却水循环水泵的频率,增大冷却水对缸套水的换冷量;通过PID (Proport1n、Integrat1n、Differentiat1n,即比例积分微分)调节来精确控制温度T6,使发电机缸套水回水温度达到额定回水温度的要求。因此,该冷却系统能够根据系统反馈的当前状态来调整冷却方案,保证冷热电联产系统中发电机组与余热利用设备的联合运行冷却需求和独立运行的冷却器需求。
[0050]另外,本实施例中还可以在冷却塔的底部设置有积水盘,且积水盘上还设置有加热棒,用于解决该冷却系统在冬季运行时出现冰冻导致无法正常完成冷却功能的问题。冬季室温低于o°c时,冷却塔长时间不运用,其积水盘的积水就会结冰,影响冷却塔的正常运行。在积水盘设置电加热棒可以很好的解决积水盘冰冻问题。其中加热棒采用电极式液位开关、液位控制器、温度传感器和温控器配合起来控制加热棒的运行,当控制温度超过设定值时,加热器停止加热,当控制温度低于设定值时加热器开始自动加热。
[0051]以该一体化冷却系统应用于冷热电联产系统中为例,工作原理如下:
[0052]当冷热电联产系统在夏季冷电联产工况下运行时,发电机和余热利用设备运行,冷却塔的运行需要保证余热利用设备和发电机缸套水散热的要求,冷却塔的开启、台数控制、电动旁通阀的开度及冷却水循环水泵的频率通过可编程逻辑控制器(Progra_ableLogic Controller,简称PLC)采集的相关信号进行控制;当冷热电联产系统在冬季热电联产工况下运行时,发电机和余热利用设备运行,冷却塔正常不开启,但根据板换机组对发电机缸套水进行散热的要求,由发电机缸套水的相关参数来调节冷却塔的开启、台数控制、电动旁
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1