一种引风式辅助通风直接空冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种引风式辅助通风直接空冷系统，包括有空冷塔、空冷凝汽器、空冷平台、汽水管路以及塔底周向支撑结构，空冷平台设置在空冷塔内的，空冷凝汽器呈V型布置，在空冷平台上呈矩型排列设置有多个，空冷凝汽器由V型的翅片管束、排汽管道、凝结水管道和轴流风机组成，翅片管束的凝结水汇集到凝结水管道内。本发明专利技术以空冷塔提供的自然通风为主，轴流风机提供的机械通风为辅助，实现冷却空气和汽轮机排汽之间的热量交换，为电站冬季防冻、夏季增加出力、变负荷运行以及不同环境条件下的安全可靠运行提供了有效的技术途径，具有冷却效果好、受外界环境因素影响小、运行调节灵活的特点。

A direct air cooling system with induced draft auxiliary ventilation

【技术实现步骤摘要】
一种引风式辅助通风直接空冷系统
本专利技术涉及电站冷却系统
，尤其涉及一种引风式辅助通风直接空冷系统。
技术介绍
直接空冷技术由于具有显著节水优势，近年来在我国北方富煤缺水地区的燃煤电站中获得了广泛采用。直接空冷系统由数十个呈矩型阵列型式排列的空冷凝汽器构成，空冷单元翅片管束呈“Λ”型结构，布置在空冷凝汽器两侧，空冷凝汽器底部安装轴流风机进行强制通风，对空冷单元翅片管束排汽进行冷却。空冷单元翅片管束和轴流风机群固定在通过支柱支撑的空冷平台上，空冷平台往往高达几十米，用来提供足够的吸风空间。轴流风机数量多，功耗大，造成直接空冷电站厂用电率高，供电煤耗高。现有空冷凝汽器结构的主要缺点之一是受环境风的影响大。在外界静风或风速很小时，冷却空气在轴流风机驱动下流过空冷单元翅片管束后被加热，热风排出很顺利。当外界风速较大特别是有俯冲风时，会将热风往下压，导致空冷凝汽器散热不畅，换热效果下降，严重时会型成空气倒灌现象。同时，在环境风的作用下，轴流风机进口空气动力场受到破坏，型成热风回流现象，进一步降低了空冷凝汽器换热能力。当环境风速更高时，甚至会影响电站汽轮机组的安全运行。冬季低温条件下，还会因空冷系统直接暴露在环境空气中，空冷单元翅片管束发生局部冻结损坏事故，影响机组安全运行。夏季运行工况，由于环境温度较高，空冷冷却能力严重不足，导致机组运行背压偏高。
技术实现思路
为解决现有技术的缺点和不足，提供一种引风式辅助通风直接空冷系统，该系统以空冷塔提供的自然通风为主，轴流风机提供的机械通风为辅助，实现冷却空气和汽轮机排汽之间的热量交换，为电站冬季防冻、夏季增加出力、变负荷运行以及不同环境条件下的安全可靠运行提供了有效的技术途径，具有冷却效果好、受外界环境因素影响小、运行调节灵活的特点。为实现本专利技术目的而提供的一种引风式辅助通风直接空冷系统，包括有空冷塔、空冷凝汽器、空冷平台、汽水管路以及塔底周向支撑结构，所述空冷平台设置在空冷塔内的，所述空冷凝汽器呈V型布置，在空冷平台上呈矩型排列设置有多个，所述空冷凝汽器由V型的翅片管束、排汽管道、凝结水管道和轴流风机组成，所述翅片管束的凝结水汇集到所述凝结水管道内，在工作的时候，空冷塔内外部产生气体密度差型成主要抽吸力，辅以轴流风机提供的引风力，驱动冷却空气经翅片管束与电站汽轮机排汽进行热量交换，换热后经空冷塔排出到大气中。作为上述方案的进一步改进，所述轴流风机采用引风方式，安装于翅片管束的上部。作为上述方案的进一步改进，相邻所述轴流风机的旋转方向相反。作为上述方案的进一步改进，相邻两个空冷凝汽器的上端共用一个排汽管道。作为上述方案的进一步改进，相邻两个空冷凝汽器共用一个防风百叶窗，所述防风百叶窗安装于翅片管束下端。作为上述方案的进一步改进，所述空冷平台安装于空冷塔下沿的上部空间。作为上述方案的进一步改进，所述空冷塔的塔型设置为双曲线型、圆柱型或圆锥圆柱连接型。作为上述方案的进一步改进，所述空冷塔底部设置有支撑柱，所述支撑柱由混凝土浇筑而成，设置为“X”型、“人”字型或柱状立柱。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术提供的一种引风式辅助通风直接空冷系统，具有以下优点：1、空气驱动由空冷塔提供的抽吸作用和轴流风机提供的机械通风共同完成，可显著增加空冷凝汽器的进风量，大幅提高空冷凝汽器夏季散热能力。在空冷塔抽力满足要求的前提下，尽可能降低轴流风机的转速，甚至轴流风机停转，以节约厂用电量；2、空冷凝汽器布置于空冷塔内部，避免环境风的直接冲刷，有效防止热风回流和空气倒灌现象，降低翅片管束冬季冻结风险；3、轴流风机采用引风方式，使冷却空气流场较为均匀，轴流风机出口风向与空冷塔的抽吸力方向均向上，可以减小流动过程的转向阻力；4、轴流风机采用协同旋转方式，并带有调频和分区控制功能，减小轴流风机集群效应带来的不利影响，从而提高了空冷凝汽器的整体性能，具有冷却效果好、受外界环境因素影响小、运行调节灵活的特点。附图说明以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：图1为本专利技术的结构主视图；图2为本专利技术的结构俯视图；图3为本专利技术的空冷凝汽器的结构示意图；图4为本专利技术的轴流风机的旋转方式示意图。具体实施方式如图1-图4所示，本专利技术提供的一种引风式辅助通风直接空冷系统，包括有空冷塔1、空冷凝汽器2、空冷平台3、汽水管路以及塔底周向支撑结构4，空冷平台3设置在空冷塔1内的，空冷凝汽器2呈V型布置，在空冷平台3上呈矩型排列设置有多个，空冷凝汽器2由V型的翅片管束5、排汽管道6、凝结水管道7和轴流风机8组成，翅片管束5的凝结水汇集到凝结水管道7内，在工作的时候，空冷塔1内外部产生气体密度差型成主要抽吸力，辅以轴流风机8提供的引风力，驱动冷却空气经翅片管束5与电站汽轮机排汽进行热量交换，换热后经空冷塔1排出到大气中。进一步改进，轴流风机8采用引风方式，安装于翅片管束5的上部。削弱了横向风对轴流风机8的不利影响，轴流风机8出口风向与空冷塔1抽吸力方向均向上，可以减小流动过程的转向阻力。进一步改进，相邻轴流风机8采用协同旋转方式，即相邻轴流风机8旋转方向相反，可以减小轴流风机8出口周向旋转风的相互影响。轴流风机8采用变频电机控制，根据电站负荷要求、防冻要求、环境风影响等因素，进行轴流风机8转速控制和分区控制，便于灵活调控。进一步改进，相邻两个空冷凝汽器2的上端共用一个排汽管道6。进一步改进，相邻两个空冷凝汽器2共用一个防风百叶窗9，防风百叶窗9安装于翅片管束5下端。冬季通过调节防风百叶窗9的开度控制进入翅片管束5的空气量，防止翅片管束5发生冻结风险。进一步改进，空冷平台3安装于空冷塔1下沿的上部空间。空冷平台3位于空冷塔1内部，距离空冷塔1的塔体下沿高度2-5米，空冷塔1的塔体起到较好的防风作用。进一步改进，空冷塔1的塔型设置为双曲线型、圆柱型或圆锥圆柱连接型。对于双曲线型空冷塔1，其几何尺寸为：塔底部直径与空冷凝汽器2的外缘直径之比为1.18-1.24：1、塔高与塔底部直径之比为1-1.15：1、塔喉部高度与塔高之比为0.7-0.8：1、空冷塔1的出口直径与塔底部直径之比为0.5-0.7：1、塔喉部直径与塔底部直径之比为0.5-0.65：1。空冷凝汽器2外缘与空冷塔1的内壁水平距离为1-2米。空冷塔1的塔体、空冷平台3为钢筋混凝土浇筑而成或采用钢结构形式。进一步改进，空冷塔1底部设置有支撑柱，支撑柱由混凝土浇筑而成，设置为“X”型、“人”字型或柱状立柱。支撑柱数量根据空冷塔1尺寸和重量决定。本专利技术既具有自然通风的空冷系统节能的优点，又具有强制通风空冷系统易于控制冷却空气流量的优势。空气驱动方式以空冷塔1抽力为主，轴流风机8的机械通风为辅，可充分降低厂用电率。在夏季高温天气，混合通风空冷凝汽器2可以满足翅片管束5的换热需求，不需要采用喷水减温，节约了大量水资源。以上实施例不局限于该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种引风式辅助通风直接空冷系统，其特征在于：包括有空冷塔、空冷凝汽器、空冷平台、汽水管路以及塔底周向支撑结构，所述空冷平台设置在空冷塔内的，所述空冷凝汽器呈V型布置，在空冷平台上呈矩型排列设置有多个，所述空冷凝汽器由V型的翅片管束、排汽管道、凝结水管道和轴流风机组成，所述翅片管束的凝结水汇集到所述凝结水管道内，在工作的时候，空冷塔内外部产生气体密度差型成主要抽吸力，辅以轴流风机提供的引风力，驱动冷却空气经翅片管束与电站汽轮机排汽进行热量交换，换热后经空冷塔排出到大气中。/n

【技术特征摘要】
1.一种引风式辅助通风直接空冷系统，其特征在于：包括有空冷塔、空冷凝汽器、空冷平台、汽水管路以及塔底周向支撑结构，所述空冷平台设置在空冷塔内的，所述空冷凝汽器呈V型布置，在空冷平台上呈矩型排列设置有多个，所述空冷凝汽器由V型的翅片管束、排汽管道、凝结水管道和轴流风机组成，所述翅片管束的凝结水汇集到所述凝结水管道内，在工作的时候，空冷塔内外部产生气体密度差型成主要抽吸力，辅以轴流风机提供的引风力，驱动冷却空气经翅片管束与电站汽轮机排汽进行热量交换，换热后经空冷塔排出到大气中。


2.根据权利要求1所述的一种引风式辅助通风直接空冷系统，其特征在于：所述轴流风机采用引风方式，安装于翅片管束的上部。


3.根据权利要求1所述的一种引风式辅助通风直接空冷系统，其特征在于：相邻所述轴流风机的旋转方向相反。
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭永红，刘志刚，李丰亮，
申请(专利权)人：山西能源学院，
类型：发明
国别省市：山西;14