直接空冷喷液氮降温系统技术方案

本实用新型专利技术公开直接空冷喷液氮降温系统，包括液氮制备设备、液氮储罐、液氮总管和液氮分配管，所述液氮制备设备的液氮出口与所述液氮储罐的液氮入口流体导通，所述液氮储罐的液氮出口与所述液氮总管流体导通，所述液氮总管与所述液氮分配管流体导通，布置在每台空冷风机上方的所述液氮分配管上安装有液氮喷嘴；所述液氮制备设备与所述液氮储罐之间的管道上，所述液氮储罐与所述液氮总管之间的管道上以及所述液氮总管与所述液氮分配管之间的管道上分别安装有阀门。本实用新型专利技术不需要使用水且低温季节仍然能够正常工作，能够有效解决风温升高及不利风向引起的直接空冷机组出力受阻问题；另外，利用液氮可以将风温降低到需要的温度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

直接空冷喷液氮降温系统
本技术涉及一种发电机组冷却系统，特别涉及一种直接空冷喷液氮降温系统。
技术介绍
直接空冷机组采用空气直接冷却汽轮机排汽，节水效果十分明显，因此，近几年在北方新投产的火力发电机组中得到了广泛的应用。但是，与水冷机组相比，其最大的缺点是机组的背压容易受到环境的影响，如气温、风速、风向等。研究结果表明，环境气温升高、不利风速、不利风向引起的热风回流均会导致散热器进气侧风温升高。风温升高会显著影响空冷散热器的换热性能，使散热器换热效果下降、换热性能恶化。背压升高使得汽轮机排汽温度上升，导致直接空冷机组汽耗率、热耗率、发电标准煤耗率增大，发电成本增加，机组运行的经济性降低。除此之外，背压升高还会导致汽轮发电机组运行时的振动加强、凝汽器胀口松动、凝结水质变差、轴向推力增加等一系列问题，最后不得不降低机组出力。当处于夏季高温时，空冷凝汽器的换热效果变得更差，若再有不利风向、风速出现时，背压会升得更高，这也是北方大型空冷机组在夏季高温时不得不限制出力及机组容易频繁跳机的原因。夏季高温时段电网负荷也处于高峰时段，同时也是直接空冷机组出力受阻的运行时段。因此，空冷机组夏季高温时段出力受阻问题已受到了高度的重视。目前，针对直接空冷机组夏季出力受限的解决方法为喷雾(水雾)增湿，即在散热器进风侧向空气中喷雾，数值模拟及实际运行的结果都表明喷雾可显著降低散热器进气侧风温，有效解决风温升高引起的机组出力受阻问题。但是，喷雾增湿法也存在一些问题①直接空冷机组最大的优点是节水，但是为了降低背压而进行的喷雾，却大大增加了机组的用水量；为了防止散热器表面发生腐蚀，通常采用除盐水作为冷却介质，因此， 同时又增加了制水所产生的费用；②由于水的冰冻问题，在低温季节无法解决不利风速、风向导致的风机入口风温升高而引发的机组运行问题；③一些电厂的实际使用情况表明，喷雾降温的方法只能降到一定程度，S卩只能将风温降低到一定的温度，不能实现风温的大幅度降低(如不能将风温降低到零摄氏度以下)。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种不需要使用水且低温季节仍然能够正常工作的直接空冷喷液氮降温系统，有效解决风温升高引起的直接空冷机组出力受阻问题。本技术的技术方案是这样实现的直接空冷喷液氮降温系统，包括液氮制备设备、液氮储罐、液氮总管和液氮分配管，所述液氮制备设备的液氮出口与所述液氮储罐的液氮入口流体导通，所述液氮储罐的液氮出口与所述液氮总管流体导通，所述液氮总管与所述液氮分配管流体导通，每台空冷风机上方布置的所述液氮分配管上安装有液氮喷嘴； 所述液氮制备设备与所述液氮储罐之间的管道上，所述液氮储罐与所述液氮总管之间的管道上以及所述液氮总管与所述液氮分配管之间的管道上分别安装有阀门。上述直接空冷喷液氮降温系统，所述液氮制备设备为两个或两个以上，每个所述液氮制备设备的液氮出口与不同的所述液氮储罐的液氮入口流体导通，相邻两个所述液氮储罐的液氮入口之间通过分流管流体导通，在所述分流管上也安装有一个所述阀门。本技术的有益效果是不需要使用水且低温季节仍然能够正常工作，能够有效解决风温升高引起的直接空冷机组出力受阻问题；另外，利用液氮可以将风温降低到需要的温度。附图说明图I为本技术直接空冷喷液氮降温系统的结构示意图。图中1_液氮制备设备，2-液氮储罐，3-液氮总管，4-液氮分配管，5-液氮喷嘴， 6-空冷风机，7-阀门，8-分流管，9- 一号空冷岛，10- 二号空冷岛。具体实施方式如图I所示，本实施例直接空冷喷液氮降温系统包括液氮制备设备I、液氮储罐2、 液氮总管3和液氮分配管4，所述液氮制备设备I的液氮出口与所述液氮储罐2的液氮入口流体导通，所述液氮储罐2的液氮出口与所述液氮总管3流体导通，所述液氮总管3与所述液氮分配管4流体导通，每台空冷风机6上方布置的所述液氮分配管4上安装有液氮喷嘴 5 ;所述液氮制备设备I与所述液氮储罐2之间的管道上，所述液氮储罐2与所述液氮总管 3之间的管道上以及所述液氮总管3与所述液氮分配管4之间的管道上分别安装有阀门7。所述液氮制备设备I为两个，每个所述液氮制备设备I的液氮出口与一个不同的所述液氮储罐2的液氮入口流体导通，两个所述液氮储罐2的液氮入口之间通过分流管8 流体导通，在所述分流管8上也安装有一个所述阀门7。液氮可以直接利用空气做原料，采用低温空气分离技术得到，制备方法简单；在直接空冷系统中使用液氮降温冷却后，产生的氮气可直接进入大气，即无环境污染，也不使散热器产生污垢或腐蚀。因此，液氮非常适合代替喷雾(水)作为直接空冷系统的降温冷却介质。另外，液氮制取的技术、相关的大型低温液体储存及输送技术都非常成熟，这为电厂中使用液氮提供了技术保证。火力发电厂发电机组通常两台联建，其空冷岛通常也相邻建在一起。直接空冷系统可以由8排、8列组成(具体布置，即具体的列数与排数以各电厂实际布置为准)，即一号空冷岛9和二号空冷岛10分别布置64个空冷风机6及散热器单元来进行换热。当夏季高温时,通过向所述一号空冷岛9和所述二号空冷岛10内喷入液氮而使进入散热器的风温下降，从而达到提高散热器换热、降低机组背压、提高机组经济性的目的。为了优化运行，可以采用以下的运行方式即在夜间低温低负荷期间以厂用电制取液氮并储存，在白天高温时段，喷液氮降温，由于散热器换热加强，使机组背压下降，单位制电煤耗下降；也就是说当煤量相同时，可以发出更多的电。由此可以看出，本实施例直接空冷喷液氮降温系统还具有蓄能调峰功能。为了提高运行的可靠性，本实例直接空冷喷液氮降温系统布置两台大型所述液氮制备设备1，液氮制备可以采用低温空分技术或其它技术。根据上述的运行方式，制备好的液氮通过两个或多个(本实施例以2个为例)液氮储罐2进行储存以便需要时随时使用。两个所述液氮储罐2的液氮入口之间通过分流管8流体导通，在所述分流管8上也安装有一个所述阀门7，以提高机组运行的可靠性和灵活性。当环境温度升高需要喷液氮冷却时，液氮储罐2中的液氮通过管道进入液氮总管3，再分别进入为一号空冷岛9，二号空冷岛10内各列液氮分配管4，并通过液氮喷嘴5将液氮喷入散热器及空冷风机6附近，以达到降低风温目的。上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利技术创造所作的举例，而并非对本专利技术创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术创造权利要求的保护范围之中。权利要求1.直接空冷喷液氮降温系统，其特征在于，包括液氮制备设备(I)、液氮储罐(2)、液氮总管(3)和液氮分配管(4)，所述液氮制备设备(I)的液氮出口与所述液氮储罐(2)的液氮入口流体导通，所述液氮储罐(2)的液氮出口与所述液氮总管(3)流体导通，所述液氮总管(3)与所述液氮分配管(4)流体导通，每台空冷风机(6)上方布置的所述液氮分配管(4)上安装有液氮喷嘴(5);所述液氮制备设备(I)与所述液氮储罐(2)之间的管道上，所述液氮储罐(2)与所述液氮总管(3)之间的管道上以及所述液氮总管(3)与所述液氮分配管(4) 之间的管道上分别安装有阀门(7本文档来自技高网...

【技术保护点】
直接空冷喷液氮降温系统，其特征在于，包括液氮制备设备（1）、液氮储罐（2）、液氮总管（3）和液氮分配管（4），所述液氮制备设备（1）的液氮出口与所述液氮储罐（2）的液氮入口流体导通，所述液氮储罐（2）的液氮出口与所述液氮总管（3）流体导通，所述液氮总管（3）与所述液氮分配管（4）流体导通，每台空冷风机（6）上方布置的所述液氮分配管（4）上安装有液氮喷嘴（5）；所述液氮制备设备（1）与所述液氮储罐（2）之间的管道上，所述液氮储罐（2）与所述液氮总管（3）之间的管道上以及所述液氮总管（3）与所述液氮分配管（4）之间的管道上分别安装有阀门（7）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：温高，赵爽，李西军，
申请(专利权)人：赵爽，李西军，
类型：实用新型
国别省市：