一种多级调节的空冷系统技术方案

本实用新型专利技术属于冷却技术领域，公开了一种多级调节的空冷系统，包括循环水进水管、循环水出水管、空冷塔以及若干多级切除散热装置；多级切除散热装置包括散热装置进水管、散热装置出水管以及若干依次串联的散热器；各散热器上均设置散热器进水管和散热器出水管；若干多级切除散热装置均设置在空冷塔的进风口的外延；循环水进水管上设置循环水泵；各多级切除散热装置的散热装置进水管均与循环水进水管连通；各多级切除散热装置的散热装置出水管均与循环水出水管连通。实现空冷系统的多级调节，调节灵活且范围大，使得空冷系统能够在冬季低温下稳定运行。季低温下稳定运行。季低温下稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种多级调节的空冷系统


[0001]本技术属于冷却
，涉及一种多级调节的空冷系统。

技术介绍

[0002]空冷系统是冷却水通过散热器和环境空气进行热交换，采用自然通风或机械通风的冷却方式。空冷散热器暴露在大气环境中，当热负荷确定的条件下，其冷却能力直接取决于环境空气的温度。在冬季低温状态下，由于换热面积大以及水
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空气换热器(冷却三角)的储热能力相对较小，如果热量输入不足以保持冷却三角的温度，就会导致翅片管管束内部被冰块堵塞，使散热器翅片管变形或冻裂，造成永久性损害。电厂针对空冷系统的防冻问题提出多种措施，常用的措施有增加冷却塔内散热器分区数，以提高系统运行调节灵活性，冬季考虑停运冷却塔内散热器的部分分区。
[0003]火电厂辅机或主机空冷系统常规设计的散热器分区数为4～12个，每单元有若干个散热器，冷却水并列分配给各散热器，每个区的散热器由一组进水阀、出水阀和排水阀等控制。由于冷却塔进风面的长度或宽度和塔的高度或风机的组数需有合理的匹配，这种所有散热器全部并联配水的布置形式有时会出现散热器管束的流速偏低，导致散热效率较低，需增加设备投资，且冬季防冻难度加大。
[0004]目前，在冬季低温状态下，通常采用切除一个散热器单元的方式，即减少散热面积的防冻方式保护散热器翅片管不被冻裂，该措施有一定的防冻效果。但是，该方式导致其他运行散热器管束流速提高，提高了在冬季并不需要的散热效率，抵消了一部分切除散热器面积的有利防冻条件；管束内流速增加幅度较大，引起循环水泵扬程增加、流量降低，偏离高效工况点；且运行调节的灵活性不高，出水温度的调节跨度大，甚至仍然会出现冻裂翅片管的情况。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服上述现有技术中，在冬季低温状态下，空冷系统的散热器翅片管会出现冻裂的缺点，提供一种多级调节的空冷系统。
[0006]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种多级调节的空冷系统，包括循环水进水管、循环水出水管、空冷塔以及若干多级切除散热装置；多级切除散热装置包括散热装置进水管、散热装置出水管以及若干依次串联的散热器；各散热器上均设置散热器进水管和散热器出水管；定义串联后位于两端的散热器分别为第一散热器和第二散热器；散热装置进水管的一端用于输入循环水，另一端与第一散热器的散热器进水管连通，散热装置出水管的一端用于输出循环水，另一端与第二散热器的散热器出水管连通；第二散热器的散热器出水管上设置散热器出水阀；预设数量的散热器进水管上均设置散热器进水阀和散热器旁路管，且散热器进水阀位于散热器旁路管和散热器之间；各散热器旁路管均与散热装置出水管连通，且各散热器旁路管上均设置散热器旁路阀；若干多级切除散热装置均设置在空冷塔的进风口的外延；循环水进水管
上设置循环水泵；各多级切除散热装置的散热装置进水管均与循环水进水管连通；各多级切除散热装置的散热装置出水管均与循环水出水管连通。
[0008]本技术进一步的改进在于：
[0009]所述循环水进水管上设置第一循环旁路管和第二循环旁路管；第一循环旁路管上设置第一循环旁路水泵，第二循环旁路管上设置第二循环旁路水泵，第一循环旁路管的两端分别与第一循环水泵两端的循环水进水管连通；第二循环旁路管的两端分别与第一循环旁路管两端的循环水进水管连通；第一循环旁路管两端之间的循环水进水管上以及第一循环旁路管上和第二循环旁路管上均设置循环管旁路阀。
[0010]所述多级切除散热装置还包括散热装置排水管；所述第一散热器的散热器进水管上以及第二散热器的散热器出水管上均设置散热器排水管；当当前散热器的散热器出水管连接的散热器进水管上设置散热器旁路管时，当前散热器的散热器出水管上设置散热器排水管；所有散热器排水管均与散热装置排水管连通，且各散热器排水管上均设置散热器排水阀。
[0011]还包括膨胀水箱；膨胀水箱与循环水进水管和循环水出水管均连通。
[0012]还包括储水箱，循环水进水管和循环水出水管均与储水箱连通，储水箱内设置输水泵，输水泵与循环水进水管连通。
[0013]所述储水箱设置在冰冻线以下的土层内。
[0014]所述散热器进水阀、散热器旁路阀、散热器排水阀和散热器出水阀均为闸阀或蝶阀。
[0015]所述各散热器上均设置排气管，排气管上设置排气阀。
[0016]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0017]本技术多级调节的空冷系统，基于若干的多级切除散热装置实现，各多级切除散热装置内的散热器采用串联的连接形式，增大流经散热器管束的流量，从而使散热器管束流速在高效范围内，提高换热效率，降低设备投资。同时，在预设数量的散热器进水管上均设置散热器进水阀和散热器旁路管，且散热器进水阀位于散热器旁路管和散热器之间，并在散热器旁路管上均设置散热器旁路阀，通过散热器进水阀和散热器旁路阀的开启和关闭的配合，实现散热器的逐级切除。因此，在冬季大部分时间可以仅逐级切除散热装置内的部分散热器，运行散热器管束流速相对稳定，循环水泵仍在高效区间运行，节能效果好。同时，由于散热装置可以根据环境气温及进出水温度的控制，切除一个或多个散热器，也可以将一个散热装置和另一个散热装置内的散热器进行组合切除，所以整体调节灵活，调节范围大，可以有效避免在冬季将散热器的翅片管冻裂，并且在一定程度上降低水阻，节约配套循环水泵的能耗，使循环水泵高效运行，延长使用寿命。
[0018]进一步的，通过设置循环旁路管，在循环水系统运行初期，进入空冷系统的循环水的温度偏低时，无需运行散热器，打开循环旁路管上的循环管旁路阀，关闭散热装置的进出水阀，整个空冷系统先由循环水进水管和循环水出水管循环，待水温升高后，关闭循环管旁路阀，打开散热装置的进出水阀，散热器投入使用进行冷却降温，进而节约资源。
[0019]进一步的，设置散热装置排水管和散热器排水管，在冬季热负荷小，将停运的散热器放空其内的冷却水，起到防冻保护的的作用。
[0020]进一步的，还包括膨胀水箱；膨胀水箱起定压、补水作用，还有系统水温升高体积
膨胀容纳膨胀水量的作用，保证系统稳定运行。
[0021]进一步的，储水箱设置在冰冻线以下的土层内，有效防止储水箱在冬季的低温情况下被冻坏，不需要额外的保温设施，降低成本。
附图说明
[0022]图1为本技术的多级调节的空冷系统结构示意图；
[0023]图2为本技术的一种多级切除散热装置结构示意图；
[0024]图3为本技术的又一种多级切除散热装置结构示意图。
[0025]其中：1
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散热装置进水管；2
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散热装置出水管；3
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散热器；4
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散热器进水管；5
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散热器出水管；6
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散热器出水阀；7
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散热器进水阀；8
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散热器旁路阀；9...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级调节的空冷系统，其特征在于，包括循环水进水管(14)、循环水出水管(15)、空冷塔以及若干多级切除散热装置；多级切除散热装置包括散热装置进水管(1)、散热装置出水管(2)以及若干依次串联的散热器(3)；各散热器(3)上均设置散热器进水管(4)和散热器出水管(5)；定义串联后位于两端的散热器(3)分别为第一散热器和第二散热器；散热装置进水管(1)的一端用于输入循环水，另一端与第一散热器的散热器进水管(4)连通，散热装置出水管(2)的一端用于输出循环水，另一端与第二散热器的散热器出水管(5)连通；第二散热器的散热器出水管(5)上设置散热器出水阀(6)；预设数量的散热器进水管(4)上均设置散热器进水阀(7)和散热器旁路管，且散热器进水阀(7)位于散热器旁路管和散热器(3)之间；各散热器旁路管均与散热装置出水管(2)连通，且各散热器旁路管上均设置散热器旁路阀(8)；若干多级切除散热装置均设置在空冷塔的进风口的外延；循环水进水管(14)上设置循环水泵(16)；各多级切除散热装置的散热装置进水管(1)均与循环水进水管(14)连通；各多级切除散热装置的散热装置出水管(2)均与循环水出水管(15)连通。2.根据权利要求1所述的多级调节的空冷系统，其特征在于，所述循环水进水管(14)上设置第一循环旁路管(17)和第二循环旁路管(18)；第一循环旁路管(17)上设置第一循环旁路水泵(19)，第二循环旁路管(18)上设置第二循环旁路水泵(20)，第一循环旁路管(17)的两端分别与第一循环水泵(16)两端的循环水进水管(14)连通；第二循环旁路管(18)的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，范攀，张咏梅，雁川，李诚，侯建鹏，杨迎哲，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：