风冷冷凝器管束的清洗系统和方法

专利名称：风冷冷凝器管束的清洗系统和方法
技术领域：
本发明涉及一般的冷却塔领域，更特别是风冷冷凝器塔。发明进一步体现涉及到 这种塔的清洗的方法和系统。
背景技术：
工业行业中有很多种冷却塔。其中的一种是风冷冷凝器。风冷冷凝器一般接受来 自发电厂的蒸汽，冷却和凝聚该蒸汽使其可以返回到电厂蒸汽循环。典型的电厂包括使用 蒸汽涡轮机发电设施，或任何其他工业类型的设备产生蒸汽。某些类型的风冷冷凝器有蒸汽接收头，具有大量的冷凝器管，其被平行间隔地设 置，形成矩形平面管束面板。这些冷却面板与周围的空气接触，并使空气穿过它们，通过一 个风扇，或通过自然通风对流。在蒸汽在面板的管中冷却，通常浓缩成液态形式，通过面板 另一端的出口流出，通常是温水。这些温水，或冷凝液，通常是重新流回冷凝罐，然后由一个 冷凝液泵送回电厂，再次进行电厂循环。通过电厂循环，冷凝液又变成蒸汽被送到风冷冷凝 器被冷凝。管束板上的管子相互比较接近，由于冷凝过程中周围的空气穿过它们，有时会出 现管子变脏这样的情况。也就是说，灰尘或空气中的微粒可能会粘附在管束板的管子外面。 在某些情况下，这将减少在面板管束的传热，影响了系统的性能。此外，在某些情况下，如果 不消除污物，部分是空气流通的通道会发生堵塞。

发明内容
发明的目的是提供改良的系统和方法，可以为清洗管束板外表，以消除累积灰尘 或微粒。在一个方面，一些清洁风冷冷凝器的系统具有喷雾清洗系统，用来向至少部分风 冷冷凝器上喷淋清洗液，还有一根管子，从冷凝器中抽出冷凝液，将抽出的冷凝液送入清洗 系统作为清洗液。在另一个方面，一些系统包括清洗液喷洒到至少部分风冷冷凝器的装置；和从冷 凝器中抽出冷凝液，并将抽出的冷凝液送入清洗系统作为清洗液的装置。其他方面，提供了一个发电厂流体处理系统，包含一个产生的蒸汽的发电厂，一 个接受蒸汽和产生冷凝液的风冷冷凝器，一个接收从冷凝器冷凝的冷凝液的冷凝罐，一个 将冷凝罐中的冷凝液送回发电厂的冷凝液泵，以及一个往风冷冷凝器上喷淋的喷雾清洗系 统。一根管线，从冷凝器中抽取冷凝液，并将抽出的冷凝液送到清洗系统中作为清洗液。另一方面，在发电厂产生蒸汽的方法，用冷凝管将蒸汽变成冷凝液的方法，决定是 否执行清洗循环的方法，当清洗循环没有执行时将冷凝液送回发电厂的方法，决定在执行 清洗循环时，多少冷凝液被用在清洗系统中作为清洗液，剩余的冷凝液被送回发电厂的方 法。另一个方面，提供一种方法用于清洗风冷冷凝器，包括发电厂产清洗，以消除累积灰尘或微粒。一些具体实施例，现在将被描述结合附图，其中同样的标记号代表同样的部 件。图1示意性的描述了一个系统，包括一些附加部件，作为本发明的典型的首选实 施例。图示描述的某电厂10。电厂10可以是任何工业设施或其他设施，其产生蒸汽。工业 设施包括电厂10，产生电力的电厂和其他类型的工业或生产设施。虽然没有单独说明，电 厂10包括，例如，使用燃料的锅炉，把水变成蒸汽，和一个涡轮，可以扩大蒸汽，以提供机械 动力。这种涡轮机可以驱动发电机，以产生电力。核电发电设施电厂是另一个例子。无论发电厂10的类型，发电厂10都具有出口 12，用于排放蒸汽。这些蒸汽通过 管道系统，以提供给一个风冷冷凝器，一般由16指定。设置许多管道供给蒸汽到风冷冷凝 器16的不同部分。一个这样的安排是靠多种相近等级的一系列提升管道提供平行排的风 扇单元模块实现的，称为渠道。引导蒸汽到风冷冷凝器16示意性地描述通过端口 14。更具 体地说，蒸汽可以被送入头装置18，这是被显示为一个头管18。当然，在各种已知的风冷冷 凝器16中，多个头装置18可平行或其他形式设置。提供给头装置18的蒸汽向下通过一对倾斜排列的管束板20。每一个管束板20的 结构可以并行的管子，其接触上面流动的空气，使封闭的蒸汽冷却，凝结，当它通过向下的 结构时。在这个例子中，管束板20倾斜，并在纵向上设置了一系列以形成一个“A”的形状， 与上方的头装置18相关。风扇(未显示)可以设在高于或低于管束板20，作为风冷冷凝器 16的一部分结构，并可以被一个风扇套围绕，用以控制流过管束板20的风向。风扇可以省 略，气流可由自然通风对流的加热效应产生。蒸汽将趋于冷却，凝聚并经过下面的头装置22流出。下面的头装置22收集基本 上温的冷凝液，其是流经管道24并且存储到冷凝罐26中。冷凝液通常会积聚在冷凝罐26 中，在某些情况下具有过一个相对温的温度，例如，约80-85摄氏度。最好，在某些情况下， 水在这个循环使用的是所谓的软化水。也就是说，在这个循环所用的水是水经过处理，以消 除矿物质。软化处理是众所周知的。软化水30的供应保证其在冷凝罐中处在一个需要的水平。这种供应30可用于该 系统的初始填充，并在循环中流失水的情况下提供软化水。冷凝液被抽出冷凝罐26通过一 个冷凝液泵32。在该系统的一个操作模式中，冷凝液泵32泵出的所有水通入管道34，其是 一个连接发电厂的回流管道。在本发明的一些实施例，提供一个取出管线36 (特别例如一个T形接头)连接冷 凝管线34。具有一个阀门38，其可以有一个或更多的功能，提供本系统的其他模式，包括清 洁模式。阀门38可手动操作或遥控或自动或通过一个控制程序由计算机执行或其他方式 实施。在一个模式或功能中，如果阀门38关闭，发电厂和冷凝循环运转在第一模式，如上所 述。然而，在另一种模式，作为清洁功能，如果阀门38打开，则部分冷凝液通过冷凝液泵32 或直接或被抽出，通过管道36，并进一步进入渠道40。在这个阶段，抽出的冷凝液(这生蒸 汽，用冷凝器将蒸汽冷却成冷凝液，决定是否执行清洗循环，当清洗循环不执行时，将冷凝 液送回发电厂，而当一个清洗循环执行时，抽取一些冷凝液作为清洗液，将剩余的冷凝液送 回发电厂。因此已经概述，且是广泛的，发明的某些方面，以便详细说明其在本文中得到更好 的理解，也为了使目前的描述可被更好地了解。还有，当然，另外的方面将要描述在下面，这
5将成为附加的权利要求的主题。在这方面，在详细解释了至少一个发明的体现之前，这是可以理解该发明不仅限 于在所述的部件的结构排列，在下面说明中阐明的或在图中所示的。这项发明能够除了那 些被描述和体现，并在实践中进行各种方式进行。此外，它是可以理解所述的用于和措辞， 以及摘要，是为描述的目的，不应被视为是限制。因此，本领域技术人员可以依据所披露是内容作为基础，设计其它的结构，方法和 系统以实现本发明的多种用途。这是重要的，因此，权利要求应被认为包括的同等的结构， 只要其不脱离本发明的精神。


图1是本发明一个实施例的具有风冷冷凝器的清洗系统的示意图。图2本发明一个实施例的方法的工序流程图。
具体实施例方式首选的方面提供一个改进的系统和方法，可以对管束板外表进行可通过举例说， 在约60-85°C，20-30bar压力)将进一步被清洗系统泵42加压。抽出部分冷凝液的目的是 将其供给到清洗装置中，其将进一步讨论。流出清洗系统泵42后，抽出的清洗液可以获得更高的压力或温度，例如，可超过 100°c，例如，可以在大约在60°C -85°c，100-200bar。这个温暖的加压的水，其是从冷凝管 34中流出，并已通过泵42，这时可以通过管道44流入临近风冷冷凝器16的清洗系统50。清洗液也可以从一个或多个低压加热器33的出口中抽出，其中冷凝液在那儿被 从涡轮机中出来的蒸汽加热。低压加热器33指任何数量的加热器，例如三个加热器(Hl)， (H2)和/或(H3)。在冷凝液泵之后的第一低压加热器(Hl)的出口，在80至105摄氏度， 这将消除了任何可选的额外的加热器(在W024]节所描述的)的必要性。根据不同的需 要，清洗液或冷凝液也可以从第二个(H2)或第三次(H3)低压加热器中抽出，其出口的冷凝 液温度在140至160摄氏度范围。在这个温度下的清洗液用作蒸汽清洗，将在第26段进一 步讨论。体现在说明，一个可选的补充加热器46是在第44行显示。46加热器可以利用，以 进一步加热和/或施压绘制过冷凝或清洁水。在这种情况下，清洁的水可以加热到100°c， 例如为约150-180°c的温度范围虽然清洗液在说明书中被称为“水”，要认识到，其视管道44内清洗液的温度和压 力而定，清洁的水实际上可能以蒸汽和水混合物的状态流出清洗喷嘴，特别是依赖于对在 附加加热器46的操作，或者取决于在低压加热器3后的抽出点的清洗液的温度。管道44将清洗液送入清洗系统50。在一个实施例中，清洗系统的50基本上是一 些喷嘴，将清洗液喷到管束板20外部。为简单起见，只显示一个清洗系统50在管束板的左 边。但是，要认识到，在大多数情况下，清洗设备将能达到所有的管束板20。清洗系统50可以包括多排头装置和喷嘴，以便系统50能一次性喷在整个系统上。 然而，为了减少在给定时间内液体的流动，即如结构所需要的，清洗系统50具有一排喷嘴， 其安装在一个构架上，构架安装在轨道上，以便它能够沿纵向移动通过所有一排的管束板20，从而在移动过程中覆盖了有管束板20。清洗系统50中使用的喷嘴的类型和他们的间距 取决于这些因素，例如预期的清洁水的温度。在另一个首选的实施例中，阀门38也可以连接该地区，随时可用的供水设备60， 例如市政用水、井水、河水或湖水，或任何其他供水。因此，在管道44中的清洁水组成可以 是(a)完全是冷凝循环中的软化水，(b)完全有供水设备60提供的水，或(c)两部分按适 当比例混合。就使用软化水来说，这将提供热量，使清洗液会比环境温度高。根据这种热的 水平，以及是否使用免费可用水60，来选择通过添加辅助加热器46对水进一步加热。然而， 本发明的实施例可以构建或取消辅助加热器46，和附加供水60 —样。也可以单独从冷凝循 环中抽出温水来清洗。在大多数情况下，抽出的用于清洗的冷凝液的量与整体电厂蒸汽和冷凝循环体积 流量相比是相对少的。但是，要认识到，使用的清洗液的量需要通过软化水补充设备30予 以补充。清洗液喷淋到管束板20后，将相对清洗系统50变脏。脏的清洗液将被排干和/ 或被处理。可以注意到，这系统提供一种方法，一部分相对温暖的冷凝液被从发电厂冷凝循 环中抽出，温水可用于冷凝液管道清洗，减少或完全去除了为加热清洗液而需要的额外的 加热器。这可以提供整个系统更大的热效率，同时减少额外的结构。此外，即使需要额外的 加热器用于清洗液，额外的加热器所需要的能量会比其他要少。人们发现在一些情况下，用 温水清洗或是将清洗液加热到蒸汽点，可以提供一个比冷水清洗更有效的清洁。此外，在一 些装置中补充水(如市政用水、井水或地下水)是不可用的，那么整个安装变得更加独立， 因为软化水管路已经存在可用于清洗。虽然电厂/冷凝器循环使用软化水如上面例子中所描述的，该系统也同样适用于 电厂/冷凝器系统使用普通的水或已经以任何方式处理的水。图2是本发明方法的一个过程流程图。在步骤110，蒸汽在一个发电厂产生。在步 骤112，蒸汽在一冷凝器中被冷却成冷凝状态。在步骤114，确定目前是否执行一个清洗循 环。如果清洗循环没有得到执行，则在步骤116冷凝液返回到电厂。但是，如果清洗循环在 步骤114中执行，则在步骤118中一些冷凝液被抽出用作清洗液。在步骤120中抽出的冷 凝液供给到个清洗系统，如喷淋系统。在步骤118抽出冷凝液的同时，剩下的没有被抽出的 冷凝液通过步骤122返回发电厂。从这些详细的描述中可以看到本发明的许多特点和优势，因此，它是由追加权利 要求涵盖所有这些特点和发明，只要其在本发明的精神范围内。此外，对于本领域技术人员 可以实现各种改进和变化，本发明的结构、描述等不是对发明本身的限制，因此，所有适当 的修改和等同物均属于在该发明的范围内。
权利要求
一种用于清洗风冷冷凝器的系统，其特征在于，包括喷雾清洗系统，用于将清洗液喷淋在至少部分风冷冷凝器上；及管线，用于从冷凝器中抽出一些被冷凝器冷却的冷凝液，并将抽出的冷凝液送入清洗系统用作清洗液。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括阀门，控制送入清洗系统的冷凝液的量。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括清洗液泵用于将抽出的冷凝 液泵送到清洗系统。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括附加加热器，用于将从冷凝管 中抽出的冷凝液在送入清洗系统前进行加热。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，其中附加加热器将抽出的冷凝液加热到 超过100°C。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括供应附加的供水用作清洗液。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，冷凝液是软化水。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，清洗系统包括喷嘴。
9.一种用于清洗风冷冷凝器的系统，其特征在于，包括 喷淋清洗液到至少部分风冷冷凝器上的装置；及从冷凝器中抽出部分被冷凝器冷却的冷凝液，并将抽出的冷凝液送入到清洗系统中作 为清洗液的装置。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，进一步包括阀门，用于控制送入清洗系 统中的冷凝液的量。
11.根据要求在9所述的系统，其特征在于，进一步包括清洗液泵，用于将抽出的冷凝 液泵送到清洗系统。
12.根据权利要求所述的系统，其特征在于，进一步包括附加加热器，用于将从冷凝管 中抽出的冷凝液在送入清洗系统前进行加热。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，附加加热器将冷凝液加热到超过 100°C。
14.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，进一步包括供应附加的水作为清洗液的直ο
15.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，冷凝液是软化水。
16.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，其中喷淋装置包括喷嘴。
17.一种发电厂水处理系统，其特征在于，包括 产生蒸汽的发电厂；风冷冷凝器，接收蒸汽并产生冷凝液； 冷凝液罐，用于存储冷凝器产生的冷凝液； 冷凝液泵，用于将冷凝液罐中的冷凝液送回发电厂；和 喷雾清洗系统，用于喷淋清洗液到风冷冷凝器上；及管路，用于从风冷冷凝器中抽出冷却的冷凝液，并将抽出的冷凝液送入清洗系统作为 清洗液。
18.一种清洗风冷冷凝器的方法，其特征在于，包括 发电厂产生蒸汽的方法；用冷凝器冷却蒸汽到冷凝液的方法； 判断是否执行清洗循环；当不执行清洗循环时将冷凝液送回发电厂的方法和；当执行清洗循环时导出部分冷凝液用作清洗液并将清洗液供给清洗系统，同时将剩余 的冷凝液送回发电厂的方法。
19.一种清洗风冷冷凝器的方法，其特征在于，包括 发电厂产生蒸汽；用冷凝器冷却蒸汽到冷凝液；判断是否执行清洗循环；当不执行清洗循环时将冷凝液送回发电厂和；当执行清洗循环时导出部分冷凝液用作清洗液并将清洗液供给清洗系统，同时将剩余 的冷凝液送回发电厂。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包括喷淋抽出的冷凝液到冷凝 器上以清洗冷凝器。
全文摘要
一种用于清洗风冷冷凝器的系统和方法，具有喷雾清洗系统，用于喷淋清洗液到至少部分风冷冷凝器上；和管线，从冷凝器中抽出被冷凝器冷却的冷凝液。该系统将抽出的冷凝液送入清洗系统用作清洗液。
文档编号F28B9/08GK101922890SQ20101014871
公开日2010年12月22日 申请日期2010年3月19日 优先权日2009年3月20日
发明者圣吉夫·纳拉亚南 申请人:斯必克冷却技术公司