[发明专利]加力通风直接空冷塔

说明书

技术领域

本发明属于热交换领域，特别涉及以空气为冷却介质的空冷式发电的的自然通风直接空冷系统的空气驱动方式。

背景技术

由于水资源的日益短缺，利用空气通过金属表面直接或间接冷凝汽轮机乏汽，能大幅降低火力电站和核能电站用水量的空冷式发电，已在我国及全球广泛采用。

由于空气的热容仅为水的1/4，密度仅为水的1/1000，空冷式发电的汽机乏汽冷凝潜热进入大气环境的方式，只能由空气温度升高的热焓带走，空气用量就特别巨大，所以汽机背压与大气环境关系特别密切。

而我国北方正好处于北半球西风带内，一年到头频繁的吹风，有的地区累计长达3～4千小时，加上冬严寒夏酷热，昼夜温差达十几二十摄氏度。现行的电厂空冷方式，导致汽机背压不断的大幅度波动，这既不经济安全又浪费能源。

在夏季高温时段，空气在散热器中温升减小，无论机力通风还是自然通风，其冷却能力均出现大幅降低，通常的办法是采用喷水增湿降温，利用水在散热器上的蒸发提高冷却效果，但汽机满负荷背压仍在20～30kPa之间，这不仅带来水资源的消耗，还由于空气中的尘土、杂质在散热器翅片上的结垢难以清除，反而还要降低不喷水时的空冷效果。

吹风时段，自然通风空冷塔使水平流动的自然风，在空冷塔外形成严重的非均匀压力场，仅能通过关小正对来风方向的百叶窗，以部份减小对空冷塔冷却性能的干扰，由于这种源自湿式凉水塔的塔内简单结构，仍不能改变夏季自然风使空冷塔圆周进风总量大幅减少的结果，常常使汽机背压迅速上升到30～40kPa以上，电厂只能被迫降低负荷，以防跳闸事故发生。

冬季时段，气温常在-10～-30℃之间，有的地区甚至达到-40℃以下，虽然通过关小空冷岛的百叶窗、或停掉风机，可以大幅减小冷空气流量，由于冬季空气密度，比夏季酷热时段高20～30％，在散热器中温升又高达50～70℃，达夏季高温时段的2～4倍，使自然通风塔产生出300～400Pa的过剩抽风能力，风力风向即使小幅度的随机变化，很容易造成局部过量进风而冻坏散热翅片管，为防止此事件发生，通常采取人为提高汽机背压到8～10kPa以上，即提高排汽温度，以牺牲热效率，减少发电量，来实现冬季防冻目标。

由于上述原因，空冷式发电机组的汽机平均背压，通常比湿式水冷发电机组高1(冬季)～3(夏季)倍，加上风的影响，致使空冷式发电的kwh煤耗，比湿式水冷发电高5～7％，小机组甚至达10％以上。

实用新型ZL201020667597.2，变抽力自然通风塔专利，通过采用增加可动风筒和塔筒直径来提高夏季自然通风塔的抽风能力，但在风力太大的地区，出于大风安全考虑，不可能大幅增加可动风筒高度。

实用新型ZL201020500302.2，驭风空冷塔专利，通过在塔内构造径向分隔幕和在塔壁上部设置出气门，来克服环境风对自然通风空冷塔冷却效果的破坏，对于已建成的自然通风塔，显然不可能再去设置出气门。

发明专利200910083854.X，火力发电联合通风直接空冷系统专利，试图采用机力和自然的联合通风方式，来减小高温、大风对空冷式发电机组的不利影响。由于蒸汽冷凝单元和散热翅片管的布置方式存在问题，使其难以商业化。

此外，上述专利对于在冬季运行存在的问题，还缺乏认识和较好的解决方案。

发明内容

鉴于现行自然及机力辅助通风直接空冷系统，使发电机组夏季、吹风时段、冬季汽机背压高，kwh热耗、成本高，已有专利改进方案的不足。本发明向社会公开一种，能克服现行装置缺点的，加力通风直接空冷塔。

1.加力通风直接空冷塔，由风筒、散热器、风机等组成，其特征在于，组成散热器的冷凝三角如图2所示，由蒸汽分配管(1)、翅片管(2)、冷凝水收集管(3)、轴流风机(4)组成；驱动轴流风机(4)的电机为电动发电两用电机；翅片管(2)的管间距如图3、图4所示，第一翅片管(22)与第二翅片管(23)之间的列间距A、第三翅片管(24)与第四翅片管(25)之间的列间距A，第二翅片管(23)与第三翅片管(24)之间的列间距B的比值：A/B＝0.2～0.35、或0.3～0.5、或0.5～0.7、或0.7～0.99；第一翅片管(22)、第二翅片管(23)、第三翅片管(24)、第四翅片管(25)截面采用圆形；将若干冷凝三角按图5、图6所示的方式，与入口蒸汽总管(5)、环形蒸汽总管(6)、风筒(7)组成加力通风直接空冷塔。

2.加力通风直接空冷塔，由风筒、散热器、风机等组成，其特征在于，加力通风直接空冷塔的散热器由6～12个、或13～30个、或31～100冷凝三角组成。