基于三塔合一、两机一塔的间接冷却塔及其使用方法

摘要

本发明公开了一种基于三塔合一、两机一塔的间接冷却塔及其使用方法，其中间接冷却塔包括有自然通风冷却塔、十个围绕一中心点布置成圆环状的扇形散热器组，自然通风冷却塔固定设置在扇形散热器组围成的圆环状的顶部，在围成圆环状的扇形散热器组面向汽机房一侧的两个扇形散热器组之间设置有两根烟道，且在两根烟道的末端各密封连接一个脱硫吸收塔，在每个脱硫吸收塔的一侧设置有四台浆液循环泵，在脱硫吸收塔的顶部设置有一个钢烟囱，每台机组各设有一组热/冷水管，每一组热/冷水管的一端分别与对应机组的凝汽器连通，另一端通过三通呈Y字形连接对应各自机组的热水分配管或冷水收集管，热水分配管或冷水收集管分别与对应的扇形散热器组连通。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于三塔合一、两机一塔的间接冷却塔及其使用方法。

背景技术

电厂内的一般都建有汽机房、除氧煤仓间、锅炉房、除尘器、引风机室、 烟囱、脱硫塔及间接冷却塔，而这些建筑物的布置一般是汽机房和间接冷却塔 在两侧，除氧煤仓间、锅炉房、除尘器、引风机室、烟囱、脱硫塔设置在汽机 房与间接冷却塔中间。现有的间接冷却塔包括有自然通风冷却塔、和由空冷散 热器组成的圆环形散热器组，圆环形散热器组位于自然通风冷却塔的下部，并 与自然通风冷却塔固定连接。在汽机房机组的下部设置有间冷凝汽器，利用凝 汽器对机组的排汽进行冷却，间冷凝汽器中的循环水通过管道进入圆环形散热 器组中，借助于自然通风冷却塔的自然抽吸能力，带动空气从自然通风冷却塔 下部的散热器空气流道进入塔内，将热量带走，从塔顶排至大气，同时使循环 水冷却，冷却后的循环水再回到间冷凝汽器冷却机组排汽。

目前在电厂的建设中为了减少厂区的占地面积，一般在一个汽机房内设置 有两个机组，为此需要设置两个对应的间接冷却塔来对机组进行冷却，并且每 个间接冷却塔的塔高165m、底部直径165m、出口直径90m，使其自然通风冷 却塔冷却面积1600000㎡(双塔)，设计背压10.5kpa、THL背压27kpa、阻塞 背压7.5kpa，如此才可以满足双机组的冷却要求。

但是这种建设两个间接冷却塔的方式还是存在有以下问题：占地面积大、 锅炉房的烟囱设在汽机房与间接冷却塔之间，导致排放的烟尘在汽机房周边的 落地浓度高，影响厂区环境，电厂建设成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三塔合一、两机一塔的间接冷却塔及其使 用方法，利用该间接冷却塔可以有效解决在厂区内建设两个间接冷却塔，及有 效改善厂区环境的问题。

本发明中基于三塔三塔合一、两机一塔的间接冷却塔，用于汽机房内第一 机组、第二机组的同时冷却，同时输出对应两机组的锅炉房内锅炉产生的烟气， 其特征在于，包括有自然通风冷却塔、十个由间接空冷散热器组成的扇形散热 器组，十个扇形散热器组围绕一中心点布置成圆环状，所述自然通风冷却塔固 定设置在所述扇形散热器组围成的圆环状的顶部，在所述围成圆环状的扇形散 热器组面向汽机房一侧的两个扇形散热器组之间设置有两根烟道，每根烟道分 别与两个锅炉房内的锅炉连通，同时所述两根烟道直通所述围成圆环状的散热 器组的中心线位置处，且在所述两根烟道的末端各密封连接一个脱硫吸收塔， 在每个脱硫吸收塔的一侧设置有两台浆液循环泵，在所述脱硫吸收塔的顶部设 置有一个钢烟囱，在所述汽机房与所述间接冷却塔之间的地底下直线方式埋设 有四根直径为2440mm的冷/热水管，所述冷/热水管的一端连接对应机组的凝 汽器，另一端各设置有一个三通，所述三通呈Y字形连接对应各自机组的热水 分配管或冷水收集管，所述热水分配管或冷水收集管分别与对应的扇形散热器 组连通，十个扇形散热器组平均分成两组供所述两个机组散热，每个机组对应 的扇形散热器组呈间隔设置。

所述两根烟道由烟道支架支撑固定，并在烟道支架之间设置X型支撑架作 进一步限定。

所述每个扇形散热器组都设有独立的进水口和出水口，沿所述扇形散热器 组围绕成的圆环状由内而外的间隔设置有第二机组热水分配管道、第二机组冷 水收集管道、第一机组热水分配管道、第一机组冷水收集管道；间隔开的第一 机组1号扇形散热器组、第一机组2号扇形散热器组、第一机组3号扇形散热 器组、第一机组4号扇形散热器组、第一机组5号扇形散热器组的进水口和出 水口均通过进出水管道与所述第一机组热水分配管道、第一机组冷水收集管道 连通，使得第一机组热水分配管道中的热水能够同时进入第一机组1号扇形散 热器组、第一机组2号扇形散热器组、第一机组3号扇形散热器组、第一机组 4号扇形散热器组、第一机组5号扇形散热器组内，进行散热后回流至第一机 组冷水收集管道进行收集；

第二机组各扇形散热器组的分配及管路的连接与第一机组的连接分配一 致。

在所述第一机组冷水收集管的内侧依次环设有在事故或者停机检修状态下 能将各扇形散热器组内部的循环水导入地下储水箱的第一机组疏水管道和第二 机组疏水管道。

在每个扇形散热器组的进水口与出水口设有疏水管道进出水管，所述疏水 管道进出水管的一端与第一机组、第二机组的疏水管道连通，另一端与进出水 管道连通并与所述进出水管道并行设置。

第一机组疏水管道、第二机组疏水管道、第一机组冷水收集管道、第二机 组冷水收集管道均呈环形设置，并与膨胀水箱连通，第一机组疏水管道、第二 机组疏水管道同时连接地下储水箱。

所述储水箱连通设置有补水管、排水管道。

在所述脱硫吸收塔的一侧设有事故浆液池。

基于三塔合一、两机一塔的间接冷却塔的间接冷却方法是将间接冷却塔的 散热器制成扇形，形成多个独立的扇区，将所述扇区平均间隔的分配给两个机 组，通过冷/热水管与对应机组凝汽器形成独立的封闭的循环；同时将两台锅炉 的炉排烟通过烟道分别进入到间接冷却塔的内部，引到脱硫吸收塔，借助于间 接冷却塔换热所产生的热空气抬升作用而排放脱硫吸收塔处理后的烟气。

基于三塔合一、两机一塔的间接冷却塔的间接冷却方法是将间接冷却塔的 散热器制成扇形，形成多个独立的扇区，将所扇区平均间隔的分配给两个机组， 通过冷/热水管与所述两个机组下方的凝汽器形成独立的封闭的循环；同时将对 应两个汽机房的锅炉房的烟道分别进入到间接冷却塔的内部，并在间接冷却塔 内部与烟道密封连接有脱硫吸收塔，借助于间接冷却塔换热所产生的热空气抬 升作用而排放脱硫吸收塔处理后的烟气。具有冷却效果好，占地面积小，及分 布合理等优点。

附图说明

图1是本发明中火电厂厂房的布置示意图。

图2是本发明中间接冷却塔的俯视示意图。

图3是本发明中的间接冷却塔的纵向半剖示意图。

图4是本发明中扇形散热器组及水管的连接分布图。

图5是本发明中间接冷却塔在末设置自然通风冷却塔前的俯视示意图。

图6是本发明中烟道与支架的结构示意图。

图7是本发明中间接冷却塔与现有烟囱的排烟效果对比图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明中的具体实施例作详细说明。

如图1所示，本发明中基于三塔合一、两机一塔的间接冷却塔3可用于对 汽机房6内的第一机组1、第二机组2进行同时冷却，也可以分别冷却，由控 制系统分别独立控制。在汽机房6与间接冷却塔3之间设有两个锅炉房7，在 每个锅炉房7内安装有独立控制的锅炉，在汽机房6与间接冷却塔3之间的地 底下直线方式埋设四根直径为2440mm的冷/热水管(11、11’、12、12’)， 冷水管11、11’和热水管12、12’直通入间接冷却塔3内部与散热器连通。

在锅炉房7与间接冷却塔3之间设有两根分别连通两个锅炉房7内锅炉与 间接冷却塔3的烟道8。两根烟道8并列平行设置，并由烟道支撑17支撑，同 时由X型支柱13进行定位及间隔开一定的距离，如图6所示。

如图2、图3和图4所示，本实施例中基于三塔合一、两机一塔的间接冷 却塔3的塔高180m、底部直径167m，包括有自然通风冷却塔4、十个由间接 空冷散热器组成的扇形散热器组，散热器采用铝管铝翅片。每个扇形散热器组 分别编号为第一机组1号扇形散热器组21、第二机组1号扇形散热器组22、第 一机组2号扇形散热器组23、第二机组2号扇形散热器组24、第一机组3号扇 形散热器组25、第二机组3号扇形散热器组26、第一机组4号扇形散热器组 27、第二机组4号扇形散热器组28、第一机组5号扇形散热器组29、第二机组 5号扇形散热器组30，其中每个扇形散热器组都有自己独立的进水口和出水口， 由十个扇形散热器组围绕一中心点布置成圆环状，自然通风冷却塔4固定设置 在扇形散热器组围成的圆环状的顶部。如图4所示，在间接冷却塔3内部沿扇 形散热器组围成的圆环状由内而外的间隔设置有第二机组热水分配管道31、第 二机组冷水收集管道32、第一机组热水分配管道33、第一机组冷水收集管道 34。第一机组1号扇形散热器组21、第一机组2号扇形散热器组23、第一机组 3号扇形散热器组25、第一机组4号扇形散热器组27、第一机组5号扇形散热 器组29的进水口和出水口均通过进出水管道35与第一机组热水分配管道33、 第一机组冷水收集管道34连通，使得第一机组热水分配管道33中的热水可以 同时进入第一机组1号扇形散热器组21、第一机组2号扇形散热器组23、第一 机组3号扇形散热器组25、第一机组4号扇形散热器组27、第一机组5号扇形 散热器组29内，进行散热后回流至第一机组冷水收集管道34进行收集。当第 一机组热水分配管道33、第一机组冷水收集管道34进入大口径主水管道10与 热水管12、冷水管11连接时，在第一机组热水分配管道33、第一机组冷水收 集管道34上设置有一三通，使第一机组热水分配管道33、第一机组冷水收集 管道34分别与大口径主水管道10内的热水管12和冷水管11连通，并呈Y字 型连接，从而由热水管12输出的热水可以分成两路的进入到第一机组热水分配 管道33内，并分配到第一机组1的各扇形散热器组进行散热，散热后由第一机 组冷水收集管道34汇集再输入冷水管11回到第一机组1下方的凝汽器内，对 第一机组1进行冷却处理。如此可以加快热水进入到各散热器中的速度，加快 散热。

第二机组的各扇形散热器组的分配及管路的连接与第一机组的连接分配一 致，均是在第二机组热水分配管道31、第二机组冷水收集管道32进入大口径 主水管道20与热水管12’、冷水管11’连接时，在第二机组热水分配管道31、 第二机组冷水收集管道32上设置有一三通，使第二机组热水分配管道31、第 二机组冷水收集管道32分别与大口径主水管道20内的热水管12’和冷水管11’ 连通，并呈Y字型连接，从而由热水管12’输出的热水可以分成两路的进入到 第二机组热水分配管道31内，并分配到第二机组的各扇形散热器组进行散热， 散热后由第二机组冷水收集管道32汇集再输入冷水管11’回到第二机组2下 方的凝汽器内，对第二机组2进行冷却处理。

如图5所示，在第二机组热水分配管道31的内侧依次环设有第一机组疏水 管道36和第二机组疏水管道37。以便在事故或者停机检修状态下将各散热器 组内部的循环水导入地下储水箱44，在每个扇形散热器组的进水口与出水口设 有疏水管道进出水管38、38’，分别与第一机组疏水管道36、第二机组疏水管 道37连通，第一机组疏水管道36、第二机组疏水管道37、第一机组冷水收集 管道34、第二机组冷水收集管道32均呈环形设置，并与膨胀水箱39连通，第 一机组疏水管道36、第二机组疏水管道37同时连接地下储水箱44，与该地下 储水箱44连通设置有补水管道41、排水管道40。进行补水、排水及清洗等处 理。

在埋设补水管道41、排水管道40的同时埋设有电缆桥架42。

烟道8通过设在第二机组4号扇形散热器组28、第一机组5号扇形散热器 组29之间的通道进入到由扇形散热器组的围成圆环的内部，并直到中心线的位 置处，且在两根烟道8的末端各密封连接一个脱硫吸收塔5，在每个脱硫吸收 塔5的一侧设置有一个浆液循环泵45，在脱硫吸收塔5的顶部设置有一个钢烟 囱14，锅炉房产生的烟气经过锅炉尾部受热面后进入脱硝装置，脱硝后烟气 进入空气预热器，经空气预热器换热后进入除尘器，经除尘后净烟气通过烟道 经间接冷却塔3下部的进风口进入布置于间接冷却塔3内的脱硫吸收塔5，使 得脱硫净化处理后的烟气经布置在脱硫吸收塔5出口约15米的钢烟囱14排放 至自然通风冷却塔4内，借助间接冷却塔3换热所产生的热空气抬升作用而排 放，使得本实施例中的间接冷却塔3既有原有的散热功能，又替代锅炉房的烟 囱排放脱硫后的洁净烟气。在脱硫吸收塔5的一侧设有浆液池9，在事故或者 停机检修状态下用于存储系统浆液。

综上所述，本发明中的基于三塔合一、两机一塔的间接冷却塔具有以下优 点：

1、利用间接冷却塔3内的巨大热量和热空气量对脱硫后的湿烟气进行抬 升，其混合气体的抬升高度远高于210米的烟囱，有利于烟气中污染物的稀释 和扩散，有利于提高环境质量，具体的测试如图7所示。

2、取消了原有高210米的烟囱，不仅缓解了城市建设用地紧张和建筑物限 高等问题，而且可显著改善城市周边电厂建设同城市整体规划的适应性和灵活 度，有利于缩小热源、电源与负荷中心间的距离，提高电厂的经济性，并有利 于城市供热、供电的可靠性。

3、电厂的空间高度降低后，增加了空中飞行物的安全度，更容易满足军事 设施的空中管制要求。

4、整个结构更加简单，占地面积减少，初投资降低，投资约降低2000万 元左右；

5、减少了脱硫系统的运行维护费，实现了集中布置，便于运行和管理。