[发明专利]一种LNG冷能用于空冷塔喷雾冷却的系统

说明书

本发明公开了一种LNG冷能用于空冷塔喷雾冷却的系统，包括LNG气化系统、LNG冷能利用系统和空冷塔喷雾冷却系统；LNG气化系统布置在LNG储罐旁，与LNG冷能利用系统采用并联方式驳接，包括高压水浴式气化器，当LNG冷能利用时，部分LNG进入高压水浴式气化器中气化后，作为燃料进入燃气轮机中；LNG冷能利用系统通过两级换热系统回收LNG气化的冷能，并将该部分冷能用于降低外来水的水温，冷却后的冷水进入空冷塔喷雾冷却系统的喷雾水储罐中；空冷塔喷雾冷却系统通过将喷雾水储罐中喷雾水送入优化布置好的喷嘴中，通过喷雾冷却，即保证喷雾完全蒸发，不腐蚀空冷塔中的空冷散热器。本发明适用于使用LNG作为燃料，且使用空冷塔作为冷却系统的联合循环电厂。

技术领域

本发明属于电站冷却系统领域，具体涉及一种LNG冷能用于空冷塔喷雾冷却的系统，利用LNG冷能提高空冷塔在夏季高温条件下喷雾冷却能力。

背景技术

我国是个严重缺水的国家。随着工业化、城市化以及人口的继续增长，水资源稀缺的问题变得更加突出。在湿冷塔中，冷却水主要通过蒸发散热的方式将废热直接传递给空气，这将造成大量的水资源的消耗。而在空冷塔中，空气和冷却水通过空冷散热器进行热交换，冷却水通过对流换热的方式将废热传递给空气，避免了冷却水与空气直接接触换热所造成的水资源消耗。因此，考虑到用水的限制，空冷塔可成为一个非常有竞争力的选择。

但是，空冷塔面临的一个较大问题是：由于空气与冷却水是通过对流换热，而不是蒸发散热的方式进行热交换，因此换热效率不如湿冷塔。尤其是在夏季高温情况下，随着环境空气干球温度的升高，空冷塔换热性能显著下降，使用空冷塔的机组的凝汽器压力将显著增大，机组出力将大幅下降，而夏季高温情况下又是居民用电的高峰期，因此，提高空冷塔在夏季高温情况下的换热性能，对于提高机组的经济收益是有较大的实际意义的。

发明内容

本发明的目的是针对夏季高温情况下，空冷塔换热效率较低的问题，提出了一种LNG冷能用于空冷塔喷雾冷却的系统。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种LNG冷能用于空冷塔喷雾冷却的系统，包括LNG气化系统、LNG冷能利用系统和空冷塔喷雾冷却系统；其中，

LNG气化系统布置在LNG储罐旁，与LNG冷能利用系统采用并联方式驳接，包括高压水浴式气化器，当LNG冷能利用时，部分LNG进入高压水浴式气化器中气化后，作为燃料进入燃气轮机中；

LNG冷能利用系统通过两级换热系统回收其余部分LNG气化的冷能，并将该部分冷能用于降低外来水的水温，冷却后的冷水进入空冷塔喷雾冷却系统的喷雾水储罐中；

空冷塔喷雾冷却系统通过将喷雾水储罐中喷雾水送入优化布置好的喷嘴中，通过喷雾冷却，即保证喷雾完全蒸发，不腐蚀空冷塔中的空冷散热器。

本发明进一步的改进在于，LNG冷能利用系统的两级换热系统均包括换热器、冷媒、冷媒储罐和冷媒泵，工作时，一级换热系统的冷媒储罐中的冷媒经过一级换热系统的冷媒泵进入一级换热系统的换热器中与LNG换热、降温后，再送入二级换热系统的换热器中；换热、升温后的LNG进入辅热器中加热，再作为燃料进入燃气轮机中；二级换热系统的外来水储罐中的水经过二级换热系统的水泵进入二级换热系统的换热器与冷媒换热，降温后进入喷雾冷却系统的喷雾水储罐中；换热、升温后的冷媒再次进入一级换热系统中进行换热循环。

本发明进一步的改进在于，空冷塔喷雾冷却系统还包括水泵和喷雾冷却系统内部的连通水管，从喷雾水储罐来的喷雾水经过水泵、喷雾冷却系统内部的连通水管后进入喷嘴。

本发明进一步的改进在于，喷嘴布置在圆环板的下端，并远离空冷塔，其中圆环板呈水平布置，并紧贴空冷塔外壁。

本发明进一步的改进在于，部分喷嘴采用水平顺流布置、部分采用逆流布置以及部分采用30°角的倾斜布置。

本发明具有如下有益的技术效果：