专利名称：间接空冷系统及其防冻预暖方法
技术领域：
本发明涉及间接空冷技术领域，具体地，涉及一种间接空冷系统和用于间接空冷机组上的防冻预暖方法。
背景技术：
传统的湿冷火力发电机组在缺水地区(例如在我国北疆地区)难以适应节水和可持续发展的要求，同时北疆地区还存在冬冷夏热、春秋季多风等特点，表面式间接空冷机组以其节水、节能、抗风以及对真空系统影响小等优势已成为该地区电厂建设的首选。但环境温度较低时，间接空冷系统的散热器翅片管内的循环水容易产生冻结导致翅片管胀裂，从而导致间接空冷机组频繁发生散热器的冻结事故，严重时水循环中断、间冷系统及机组停运，散热器冻坏的修复技术难度高、工作量大、时间也长，所以造成的损失巨大。另外，当空冷塔内各个连接法兰和密封圈等安装处可能因为劳损和机械损伤等原因产生泄露，使得大量循环冷却水外流到百叶窗外，间接空冷机组外周的百叶窗由于这种内部漏水会很快地与散热器冻结在一起，使得存在冻结后的融冰问题，否则空冷塔不能启动工作。因此在高寒地区使用间接空冷系统必须首先解决间冷系统散热器冬季防冻问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种间接空冷系统及其防冻预暖方法，可有效防止间接空冷机组在启动注水阶段可能导致的散热片翅片管冻裂和百叶窗的冻结。为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种间接空冷系统，该间接空冷系统包括空冷塔，所述空冷塔包括在该空冷塔的周围部分环绕布置的散热器，其中，该间接空冷系统还包括启动锅炉，该启动锅炉中设有空气预热器，该空气预热器与所述散热器之间连接有热风管道。优选地，所述空冷塔在所述散热器的环绕方向上分为多个扇区，所述热风管道包括母管道和多个子管道，所述母管道连接所述空气预热器和所述多个子管道的一端，所述多个子管道的另一端分别连接到各个所述扇区内的所述散热器中。优选地，所述子管道上设置有扇区阀门。优选地，所述散热器包括呈三棱柱形状的多个冷却段，该冷却段包括上顶板、下底板以及位于该上顶板与下底板之间的百叶窗和多根散热器翅片管，所述百叶窗安装在朝向所述空冷塔外的一个棱柱面上，所述多根散热器翅片管竖直地间隔排列在所述冷却段的朝向所述空冷塔内的另外两个棱柱面上，所述下底板上设有热风入口，该热风入口与所述热风管道的子管道相连。优选地，该间接空冷系统还包括连接在所述热风管道的母管道上的风机。优选地，所述风机设置在所述空冷塔内。优选地，该防冻预暖系统还包括通过第一节点和第二节点连接到所述母管道上的并联管道，所述风机安装到所述并联管道上，该风机的出风端与所述第一节点相连并且进风端与所述第二节点相连，其中，在所述母管道上，所述第一节点与所述子管道之间设有第一风机阀门，所述第一节点与第二节点之间设有第二风机阀门，在所述第二节点与所述风机的进风端之间的并联管道上设有第三风机阀门，所述风机的进风端上还连接有进风管道，该进风管道上设有第四风机阀门。优选地，上述空冷塔包括第一空冷塔和第二空冷塔，所述热风管道包括第一母管道、第二母管道和第三母管道，所述第一空冷塔和第二空冷塔之间通过所述第一母管道和第二母管道相连，所述启动锅炉的空气预热器通过所述第三母管道分别连接所述第一母管道和第二母管道。优选地，所述第一母管道、第二母管道和第三母管道上分别对应地设有第一启闭阀门、第二启闭阀门和第三启闭阀门。根据本发明的另一个方面，提供了一种间接空冷系统的防冻预暖方法，该方法将间接空冷系统的启动锅炉上设置的空气预热器通过热风管道连接到所述间接空冷系统的空冷塔内的散热器上，以利用所述空气预热器产生的热风对所述散热器加热。 根据本发明的还一个方面，提供了另一种间接空冷系统的防冻预暖方法，该间接空冷系统具有多个空冷塔，该多个空冷塔中包括分别处于工作状态的工作塔和处于待启动状态的启动塔，该方法包括在各个所述空冷塔内分别设置风机，并将所述工作塔与所述启动塔通过热风管道彼此相连，其中，将所述工作塔内的风机安装为从该工作塔内吸收热风，将该热风通过所述热风管道传送到所述启动塔内的风机上并通过该启动塔的所述风机传送到所述启动塔的散热器上以对该散热器加热。通过上述技术方案，在根据本发明的间接空冷系统及其防冻预暖方法中，可通过热风管道将启动锅炉的空气预热器后热风传递至空冷塔的散热器上，以防止空冷塔的散热器翅片管在充水阶段冻结或百叶窗冻结，或者，在具有分别处于工作状态和待启动状态的多个空冷塔的间接空冷机组中，可通过设置风机来引入处于工作状态的空冷塔中的热风到待启动状态的空冷塔中，并通过风机将热风传送到散热器的翅片管和百叶窗上。整个系统节能、操作方便，使得间接空冷机组能够在高寒环境中安全可靠地运行。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图I为间接空冷系统的工作原理图；图2为根据本发明的一种优选实施方式的间接空冷系统的管路连接的结构示意图；图3为图I中所示的空冷塔中的散热器的冷却段的结构示意图。附图标记说明I 启动锅炉2 空冷塔3 散热器4 子管道5 扇区阀门6 冷却段7 热风入口8 风机
9并联管道10进风管道11第一母管道12第二母管道13第三母管道14第一启闭阀门15第二启闭阀门16第三启闭阀门21第一空冷塔22第二空冷塔61上顶板62下底板63百叶窗64散热器翅片管
Jl第一节点J2第二节点A第一风机阀门B第二风机阀门C第三风机阀门D第四风机阀门
具体实施例方式以下，将参照附图详细说明根据本发明的实施方式。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用
ο如图I所示为间接空冷系统的工作原理图。其中，从蒸汽锅炉(未显示)产生的水蒸气在表面凝气器上进行热交换后形成凝结水排出，间接空冷机组通过循环冷却水对表面凝汽器进行循环冷却，产生的高温循环冷却水在循环水泵的压力传送下送到间接空冷机组的空冷塔2上，空冷塔2通常由散热器3在四周围绕形成圆形，散热器3的外周部设置百叶窗，百叶窗打开时，外界冷空气进入空冷塔2的圆形内腔中，冷空气在经过散热器3时产生热交换，形成的热空气从空冷塔2的中央向上排出，同时高温循环冷却水冷却后回流至表面凝汽器再次进行循环冷却。其中，在发生散热器的冻结事故时，通常有两个条件一是环境温度低于0°C ;二是散热器翅片管内的介质流速较小或停止流动。因此在冬季时节进行间接空冷系统的散热器充水和排水操作时散热器翅片管容易结冻，就是由于该过程中散热器内水流速小而外界气温低。尤其是充水过程，散热器温度低，环境温度低，充水过程未完成即发生冻结。另外，若散热器冻坏或漏水导致冻结散热器外的百叶窗时，则百叶窗难以打开，空冷塔难以启动工作。因此，如图2所示，本发明提供了一种间接空冷系统，该间接空冷系统包括空冷塔2，空冷塔2包括在该空冷塔2的周围部分环绕布置的散热器3。此外，该间接空冷系统还包括用于启动蒸汽锅炉的启动锅炉1，该启动锅炉I中可设有空气预热器(图中未显示)，该空气预热器与散热器3之间连接有热风管道，以通过启动锅炉I的空气预热器给空冷塔2提供热风，以防止空冷塔2中的散热器翅片管在充水阶段冻结或提供热风用于对百叶窗解冻。其中，空冷塔2在散热器3的环绕方向上一般可分为多个扇区，因此热风管道可包括母管道和多个子管道4，母管道连接空气预热器和多个子管道4的一端，多个子管道4的另一端分别连接到各个扇区内的散热器3中。优选地，各个子管道4上可设有扇区阀门5。这样，可以不必同时对多个扇区加热，而是可选择性地通过启闭扇区阀门5而对单个或其中部分的扇区通入热风，并在通入热风加热的扇区内注入冷却水，从而启动间接空冷机组。待空冷塔2完全启动工作后，就可停止对空冷塔2内通入热风。具体地，在通过热风管道的子管道4向散热器3通入热风时，本实施方式中的散热器3包括呈三棱柱形状的多个冷却段6，如图3所示，该冷却段6包括上顶板61、下底板62以及位于该上顶板61与下底板62之间的百叶窗63和多根散热器翅片管64，百叶窗63安装在朝向空冷塔外的一个棱柱面(即空冷塔2的外周面)上，多根散热器翅片管64竖直地间隔排列在冷却段6的朝向空冷塔内的另外两个棱柱面上，下底板62上设有热风入口 7，该热风入口 7与热风管道的子管道4相连。在通入热风时，先将百叶窗63关闭，使得通入的热风在冷却段6内对散热器翅片管64进行预热。当散热器翅片管64的最低温度达到5°C左右时，可向散热器3内注水并保持合理的注水速度，以防在严寒条件下产生冻结。空冷塔2的多个扇区可预暖一个扇区注水一个扇区，直至每个扇区均充水完毕。 为了对启动锅炉I送来的热风起到增压作用以更大流量更快地完成对散热器3的预热，本实施方式中的间接空冷系统还可包括连接在热风管道的母管道上的风机8，风机8优选地设置在空冷塔2内。风机8还可用作在一个空冷塔2运行时抽吸该空冷塔2内的热风并向另一即将启动的空冷塔2内传送热风，以下将述及。如图2所示，在安装风机8时，根据本发明的防冻预暖系统还可包括通过第一节点Jl和第二节点J2连接到母管道上的并联管道9，风机8可安装到并联管道9上，该风机8的出风端与第一节点Jl相连并且进风端与第二节点J2相连，其中，在母管道上，第一节点Jl与子管道4之间设有第一风机阀门A，第一节点Jl与第二节点J2之间设有第二风机阀门B，在第二节点J2与风机8的进风端之间的并联管道9上设有第三风机阀门C，风机8的进风端上还连接有进风管道10，该进风管道10上设有第四风机阀门D。风机8依次方式安装，可使得风机8方便地启到抽风或送风的作用。具体地，如图2所示，当空冷塔包括第一空冷塔21和第二空冷塔22时，热风管道可包括第一母管道11、第二母管道12和第三母管道13，第一空冷塔21和第二空冷塔22之间通过第一母管道11和第二母管道12相连，启动锅炉I的空气预热器通过第三母管道13分别连接第一母管道11和第二母管道12。优选地，第一母管道11、第二母管道12和第三母管道13上可分别对应地设有第一启闭阀门14、第二启闭阀门15和第三启闭阀门16。当两台机组都停运的情况下，则将启动锅炉I启动以带动蒸汽锅炉产生蒸汽。此时，热风可取自启动锅炉I的空气预热器的热风。当有一台机组运行时，即一个空冷塔2工作，能够产生热风时，热风可从运行的空冷塔2内抽取。因此，本发明提供的一种间接空冷系统的防冻预暖方法是将间接空冷系统的启动锅炉I上设置的空气预热器通过热风管道连接到间接空冷系统的空冷塔2内的散热器3上，以利用空气预热器产生的热风对散热器3加热。此外，还提供的一种间接空冷系统的防冻预暖方法是该间接空冷系统具有多个空冷塔2且该多个空冷塔2中包括分别处于工作状态的工作塔和处于待启动状态的启动塔时，在各个空冷塔2内分别设置风机8，并将工作塔与启动塔通过热风管道彼此相连，其中，将工作塔内的风机8安装为从该工作塔内吸收热风，将该热风通过热风管道传送到启动塔内的风机8上并通过该启动塔的风机8传送到启动塔的散热器3上以对该散热器3加热。此方法节省了启动锅炉I的能源，有效地利用了工作状态下的空冷塔2排出的热风。以下以图2所示的包括两个空冷塔的间接空冷系统为例，阐述该间接空冷系统的防冻预暖方法。其中，当通过启动锅炉I给第一空冷塔21注入热气时，启动锅炉I处于工作状态，可关闭第二启闭阀门15，打开第一启闭阀门14和第一启闭阀门16，以及打开第一空冷塔21内所需预暖扇区的扇区阀门5，并将第二风机阀门B和第四风机阀门D关闭且将第一风机阀门A和第三风机阀门C打开，启动风机8，从而对启动锅炉I的空气预热器送来的热风进行增压和送风。此时，待启动的空冷塔2或者百叶窗63冻结时，百叶窗63均需处于关闭状态，以防止热风向百叶窗63外流失。而后如前所述的对空冷塔2内的各个扇区依次地或全部地注入热风，以加热散热器3或者加热百叶窗63进行解冻。当第 二空冷塔22正常运行，而第一空冷塔21待启动或需要解冻时，则可利用第二空冷塔22内的热气注入第一空冷塔21内。此时，启动锅炉I处于工作状态，可关闭第三启闭阀门16并打开第一启闭阀门14和第二启闭阀门15，使得能够在第一空冷塔21与第二空冷塔22之间形成热风通道。此时需要注意的是，在第一空冷塔21内的各个阀门依然如上所述地打开或闭合，但在第二空冷塔22内的风机8需要安装为能够从第二空冷塔22的中央部抽取热风。因此在第二空冷塔22内，将第二风机阀门B和第四风机阀门D打开且将第三风机阀门C和第一风机阀门A关闭(或者关闭第三风机阀门C和所有扇区阀门5)，启动风机8，使得第二空冷塔22内的风机8的进风端通过进风管道10能够从第二空冷塔22的中央部抽取热风，该热风依次经过第二母管道12和第一母管道11进入第一空冷塔21内。以上仅以举例方式阐述了包括两个间接空冷机组的间接空冷系统及其防冻预暖方法的实施过程。本领域技术人员可以理解地是，对于包括更多个个间接空冷机组的间接空冷系统而言，完全可参照上述方式处理，因而也涵盖在本发明的保护范围内。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
权利要求
1.间接空冷系统，该间接空冷系统包括空冷塔(2)，所述空冷塔(2)包括在该空冷塔的周围部分环绕布置的散热器(3)，其特征在于，该间接空冷系统还包括启动锅炉(1)，该启动锅炉(I)中设有空气预热器，该空气预热器与所述散热器(3)之间连接有热风管道。
2.根据权利要求I所述的间接空冷系统，其特征在于，所述空冷塔(2)在所述散热器(3)的环绕方向上分为多个扇区，所述热风管道包括母管道和多个子管道(4)，所述母管道连接所述空气预热器和所述多个子管道(4)的一端，所述多个子管道(4)的另一端分别连接到各个所述扇区内的所述散热器(3)中。
3.根据权利要求2所述的间接空冷系统，其特征在于，所述子管道(4)上设置有扇区阀门(5)。
4.根据权利要求2所述的间接空冷系统，其特征在于，所述散热器(3)包括呈三棱柱形状的多个冷却段(6)，该冷却段(6)包括上顶板(61)、下底板(62)以及位于该上顶板(61)与下底板(62)之间的百叶窗(63)和多根散热器翅片管(64)，所述百叶窗(63)安装在朝向所述空冷塔外的一个棱柱面上，所述多根散热器翅片管(64)竖直地间隔排列在所述冷却段(6)的朝向所述空冷塔内的另外两个棱柱面上，所述下底板(62)上设有热风入口(7)，该热风入口(7)与所述热风管道的子管道(4)相连。
5.根据权利要求2所述的间接空冷系统，其特征在于，该间接空冷系统还包括连接在所述热风管道的母管道上的风机(8 )。
6.根据权利要求5所述的间接空冷系统，其特征在于，所述风机(8)设置在所述空冷塔(2)内。
7.根据权利要求5所述的间接空冷系统，其特征在于，该防冻预暖系统还包括通过第一节点(Jl)和第二节点(J2)连接到所述母管道上的并联管道(9)，所述风机(8)安装到所述并联管道(9)上，该风机(8)的出风端与所述第一节点(Jl)相连并且进风端与所述第二节点(J2)相连，其中，在所述母管道上，所述第一节点(Jl)与所述子管道(4)之间设有第一风机阀门(A)，所述第一节点(Jl)与第二节点(J2)之间设有第二风机阀门(B)，在所述第二节点(J2)与所述风机(8)的进风端之间的并联管道(9)上设有第三风机阀门(C)，所述风机(8)的进风端上还连接有进风管道(10)，该进风管道(10)上设有第四风机阀门(D)。
8.根据上述权利要求I至7中任意一项所述的间接空冷系统，其特征在于，所述空冷塔包括第一空冷塔(21)和第二空冷塔(22)，所述热风管道包括第一母管道(11)、第二母管道(12)和第三母管道(13)，所述第一空冷塔(21)和第二空冷塔(22)之间通过所述第一母管道(11)和第二母管道(12)相连，所述启动锅炉(I)的空气预热器通过所述第三母管道(13)分别连接所述第一母管道(11)和第二母管道(12)。
9.根据权利要求8所述的间接空冷系统，其特征在于，所述第一母管道(11)、第二母管道(12)和第三母管道(13)上分别对应地设有第一启闭阀门(14)、第二启闭阀门(15)和第三启闭阀门(16)。
10.间接空冷系统的防冻预暖方法，其特征在于，该方法将间接空冷系统的启动锅炉(O上设置的空气预热器通过热风管道连接到所述间接空冷系统的空冷塔(2)内的散热器(3)上，以利用所述空气预热器产生的热风对所述散热器(3)加热。
11.间接空冷系统的防冻预暖方法，该间接空冷系统具有多个空冷塔(2)，该多个空冷塔(2)中包括分别处于工作状态的工作塔和处于待启动状态的启动塔，其特征在于，该方法包括在各个所述空冷塔(2)内分别设置风机(8)，并将所述工作塔与所述启动塔通过热风管道彼此相连，其中，将所述工作塔内的风机(8)安装为从该工作塔内吸收热风，将该热风通过所述热风管道传送到所述启动塔内的风机(8)上并通过该启动塔的所述风机(8)传送到所述启动塔的散热器(3 )上以对该散热器(3)加热。
全文摘要
本发明公开了一种间接空冷系统及其防冻预暖方法，该间接空冷系统包括启动锅炉(1)和空冷塔(2)，该空冷塔包括在周围部分环绕布置的散热器(3)，启动锅炉中设有空气预热器，该空气预热器与散热器之间连接有热风管道。可将空气预热器通过热风管道连接到散热器上，以利用空气预热器产生的热风对散热器加热。在间接空冷系统具有多个空冷塔且包括分别处于工作状态的工作塔和处于待启动状态的启动塔时，可在各个空冷塔内分别设置风机(8)并将工作塔与启动塔通过热风管道彼此相连，将工作塔内的风机安装为从该工作塔内吸收热风，将该热风通过热风管道传送到启动塔内的风机上并通过该启动塔的风机传送到启动塔的散热器上以对该散热器加热。
文档编号F28F13/00GK102914180SQ20121043455
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者刘培忠, 杨志军 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华神东电力有限责任公司