循環(huán)水地下冷卻裝置一、技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及發(fā)電廠、化工廠、煉鋼廠等循環(huán)水冷卻裝置。二、
背景技術(shù):現(xiàn)有發(fā)電廠、化工廠、煉鋼廠等循環(huán)水冷卻均采用冷卻塔。冷卻塔是發(fā)電廠生產(chǎn)發(fā)電過(guò)程中重要的傳質(zhì)設(shè)備,其作用是通過(guò)熱質(zhì)交換,將高溫水的熱量散入大氣中,將循環(huán)水的溫度降低。其冷卻水主要靠冷、熱兩股流體在塔內(nèi)混合接觸,借助兩股液體間的水蒸汽分壓力差,使熱液體部分蒸發(fā)并自身冷卻。雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔的組成可分為塔筒結(jié)構(gòu)和淋水裝置兩大部分。塔筒結(jié)構(gòu)包括冷卻塔蓄水池、斜支柱(冷卻塔進(jìn)風(fēng)口)通風(fēng)筒等,淋水裝置包括配水管配水槽,噴濺裝置,淋水填料,除水器等。冷卻塔能否完好的工作是滿負(fù)荷發(fā)電和安全發(fā)電的必要條件,只有冷卻塔有足夠的冷卻效果,向汽輪發(fā)電機(jī)組的凝汽器提供足夠冷卻水才能保證凝汽器的真空度,冷卻水的溫度愈低,等量蒸汽所作的功愈大,其有效利用率也就愈高。冷卻塔能否達(dá)到應(yīng)有的效率是發(fā)電能否省煤、省電,節(jié)約能源,降低發(fā)電成本的一項(xiàng)重要條件。循環(huán)水在冷卻塔中以傳熱和蒸發(fā)的兩種方式與被空氣熱交換,傳熱即直接將循環(huán)水的熱量傳遞給空氣,使其溫度升高,而蒸發(fā)是通過(guò)循環(huán)水向空氣中蒸發(fā),使空氣溫度增大,稱為潛熱傳遞方式。由于空氣在冷卻塔中的溫度升高且蒸發(fā)飽和壓力隨溫度增高而增大,而冷卻塔出口即為飽和濕熱空氣,因此潛熱占總熱量傳遞的份額相當(dāng)大。目前普遍采用的常規(guī)濕冷系統(tǒng)的冷卻塔在冷卻循環(huán)水的同時(shí)通過(guò)蒸發(fā)向空氣中排出大量的廢熱,這種換熱方式導(dǎo)致大量蒸發(fā)水量損失。循環(huán)水的冷卻溫度對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有很大的影響,冷卻塔的循環(huán)水冷卻方式增大了空氣中的排放。因而,現(xiàn)有地面上的循環(huán)水冷卻塔已不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,循環(huán)水冷卻應(yīng)采用循環(huán)水地下冷卻裝置。三、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)水地下冷卻裝置,用以降低循環(huán)冷卻水的溫度,提高發(fā)電機(jī)組的效率,減少濕熱蒸汽的排放。本發(fā)明的技術(shù)方案:循環(huán)水地下冷卻裝置是在地下恒溫層建造一個(gè)晾水洞,晾水洞下部連接有蓄水池;在晾水洞內(nèi)設(shè)置有主水管道,在主水管道上有多個(gè)分支水管,分支水管連接散熱裝置,主水管道與汽輪機(jī)組凝汽器出口的循環(huán)水管道相連,循環(huán)熱水在主水管道經(jīng)分支水管、散熱裝置散熱后流入蓄水池;晾水洞在地面設(shè)有通風(fēng)口,在晾水洞內(nèi)有與進(jìn)風(fēng)口連接的通風(fēng)管道,通風(fēng)管道出口處有引風(fēng)機(jī);在地面上設(shè)置冷凝器,冷凝器的循環(huán)水出口管通入主水管道,晾水洞上面的排汽管道連接冷凝器,晾水洞內(nèi)的濕熱蒸汽經(jīng)過(guò)排汽管道進(jìn)入冷凝器內(nèi),冷凝器的凝結(jié)水管通入晾水洞中,冷凝器的循環(huán)水進(jìn)水口經(jīng)管道連接到蓄水池,在管道上有循環(huán)水泵。本發(fā)明采用地下晾水洞代替冷卻塔,利用自然界提供的冷資源,地下恒溫層四季溫度差變化小的條件,滿足循環(huán)水在冷卻過(guò)程所需要的源源不斷的低溫冷空氣,促使循環(huán)冷卻水的溫度保持在相對(duì)穩(wěn)定和最有利的真空條件下運(yùn)行,從根本上解決了冷卻塔的冷卻循環(huán)水的溫度隨自然溫度升高(降低)而升高(降低),濕熱蒸汽排向空中,造成水資源浪費(fèi)的弊端。本發(fā)明的地下恒溫層晾水洞,不受廠區(qū)內(nèi)地理位置的限制,在一定深度內(nèi)建造一條能滿足循環(huán)水冷卻總量需要的容積要求即可。地下空氣降溫通風(fēng)管道,是在晾水洞墻體兩側(cè),水平向外延伸,管道連接與地面垂直的進(jìn)風(fēng)口,空氣由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入通風(fēng)管道內(nèi),再經(jīng)過(guò)噴霧裝置依次將空氣冷卻后由引風(fēng)機(jī)吸入到晾水洞內(nèi),為循環(huán)水冷卻提供充足的空氣量。主水管道是汽輪機(jī)組凝汽器出口的循環(huán)水管道由凝汽器出口與廠外的晾水洞內(nèi)的水管道相連,貫通晾水洞內(nèi)上方,主水管道兩側(cè)分別裝有分支管道,分支管道有噴霧降溫和水膜降溫兩種方式,噴霧降溫是水霧顆粒與空氣直接接觸蒸發(fā)換熱,是將分支管路安裝噴霧嘴,但需要較高的壓力循環(huán)水泵,水膜降溫是分支管路采用1/2月牙管路向一側(cè)傾斜,水流出的正面有散熱片,循環(huán)水均勻流在散熱片上,由上而下,形成水膜,蒸發(fā)換熱達(dá)到降溫的目的。排汽管道是循環(huán)水在蒸發(fā)換熱過(guò)程,產(chǎn)生的濕熱蒸汽,在晾水洞內(nèi)經(jīng)過(guò)排汽管道進(jìn)入冷凝器內(nèi)與冷凝器內(nèi)的循環(huán)冷卻水管壁接觸時(shí),因受到管內(nèi)水流的冷卻,放出汽化潛熱凝結(jié)成水滴,潛熱通過(guò)管壁不斷的傳給循環(huán)冷卻水并被帶走,再進(jìn)入主水管道,循環(huán)再冷卻,這樣濕熱蒸汽就通過(guò)冷凝器不斷的循環(huán)凝結(jié)成水,凝結(jié)水回流到蓄水池(凝汽器工作原理)。蓄水池是將循環(huán)冷卻水匯集到一起,與循環(huán)水泵管道相連通過(guò)循環(huán)水泵提供給汽輪機(jī)出口凝汽器,做功帶走熱量后進(jìn)入主水管道,再次循環(huán)蒸發(fā)、換熱。本發(fā)明利用地下冷空氣資源,降低循環(huán)水溫度,提高發(fā)電機(jī)組熱效率,濕熱蒸汽實(shí)現(xiàn)零排放。四、附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明采用水膜散熱方式的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明采用噴霧散熱方式的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為圖1的A-A剖視圖;圖4為圖2的B-B剖視圖;圖5為本發(fā)明的通風(fēng)管道與噴霧裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。五、具體實(shí)施方式在地下恒溫層用混凝土澆注一條晾水洞1,晾水洞1兩側(cè)有水平的地下冷卻通管道8,通風(fēng)管道8與地面進(jìn)風(fēng)口5相通。通風(fēng)管道8內(nèi)有噴霧裝置14,噴霧裝置14是在多排水管的末端有霧化噴頭,噴霧裝置14用水是引自蓄水池12中的涼水。噴霧裝置14對(duì)空氣進(jìn)行降溫冷卻,由引風(fēng)機(jī)13將低溫空氣排入到晾水洞1內(nèi)。主水管道2與凝汽器出口相連引入到晾水洞1內(nèi),主水管道2內(nèi)的熱水分配給分支管道3流出,經(jīng)散熱裝置4散熱,散熱裝置可以各分支水管3連接于平板式散熱片上部,在分支水管貼近散熱片一側(cè)的上方有開(kāi)口,水從開(kāi)口流向散熱片上,形成水膜,落入地面流入蓄水池12;也可以是由各分支水管3連接多排豎管,每個(gè)豎管的下端有霧化噴嘴,熱水霧化后被晾水洞中涼風(fēng)冷卻,再流入蓄水池12。蓄水池12與汽輪機(jī)組凝汽器循環(huán)水泵管道相通,冷卻后的水循環(huán)回到汽輪機(jī)組凝汽器。地面上安裝冷凝器9,冷凝器的冷卻水循環(huán)水泵10提供給冷凝器冷卻循環(huán)水,冷凝器循環(huán)水的出口7與主水管道2相通,晾水洞1內(nèi)的濕熱蒸汽通過(guò)排汽管道6進(jìn)入冷凝器,凝結(jié)成水后從凝結(jié)水管11流入蓄水池12。