СИСТЕМА ОБОРОТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК F28B9/06 

Изобретение относится к системе оборотного охлаждения для охлаждающей воды из конденсатора паросиловой установки.

Паросиловая установка обычно используется для получения электрической энергии или также для привода рабочей машины. При этом направляемую в испарительном контуре паросиловой установки рабочую среду, обычно пароводяную смесь, испаряют в испарителе. Произведенный при этом пар расширяется с совершением работы в паровой турбине паросиловой установки и подводится после этого к ее конденсатору. Сконденсированную в конденсаторе рабочую среду затем снова подводят через насос питательной воды к испарителю.

Конденсация рабочей среды в конденсаторе обычно происходит за счет теплообмена с подведенной охлаждающей водой, которая при этом нагревается. Нагретая охлаждающая вода со своей стороны охлаждается за счет теплообмена с окружающим воздухом в системе оборотного охлаждения и может снова использоваться для охлаждения конденсатора.

Система оборотного охлаждения обычно содержит множество башенных охладителей. Каждому башенному охладителю придан в соответствие соединенный со сборным каналом улавливающий бассейн, в котором собирается охлажденная охлаждающая вода. Оттуда возвратно охлажденную охлаждающую воду направляют обратно через конденсаторный насос в конденсатор. Подобная система оборотного охлаждения, как правило, согласована с особенностями территории электростанции и, таким образом, требует значительных строительных и монтажных затрат. Кроме того, для такой системы оборотного охлаждения требуется индивидуальное регулирование уровня для каждого улавливающего бассейна.

В основе изобретения поэтому лежит задача создания системы оборотного охлаждения для охлаждающей воды из конденсатора паросиловой установки, которая может монтироваться и эксплуатироваться особенно просто.

Эта задача решается согласно изобретению за счет системы оборотного охлаждения вышеназванного вида с множеством охлаждающих модулей, каждый из которых питается через приданный ему в соответствие водоподводящий шахтный ствол, причем водоподводящие шахтные стволы соединены по принципу сообщающихся сосудов друг с другом и через общий главный трубопровод охлаждающей воды с конденсатором.

Изобретение исходит при этом из рассуждения, что затраты на монтаж для системы оборотного охлаждения уменьшены за счет стандартизированных компонентов. При применении стандартизированных компонентов или модулей для системы оборотного охлаждения ее можно приспосабливать к соответствующей энергетической установке по типу сборки из унифицированных элементов.

Система оборотного охлаждения может к тому же эксплуатироваться очень просто, если индивидуальное регулирование уровня для каждого приданного в соответствие охлаждающему модулю водосборного бассейна заменено общим для всех водосборных бассейнов регулированием уровня. Общее для всех водосборных бассейнов регулирование уровня может достигаться за счет того, что центральное водоснабжение для всех охлаждающих модулей рассчитано так, что изменение притока охлаждающей воды к одному охлаждающему модулю оставляет примерно неизменным приток охлаждающей воды к другим охлаждающим модулям. Подобное выполнение достигается за счет соединения водоподводящих шахтных стволов друг с другом по принципу сообщающихся сосудов. Понятие "сообщающиеся сосуды" определено, например, в "Большом словаре немецкого языка", том 5 (1980), Библиографический институт, Маннгейм.

Так, уровень жидкости в соединенных друг с другом, открытых сверху трубах по принципу сообщающихся сосудов является в каждой трубе одинаковым. Водоподводящие шахтные стволы всех охлаждающих модулей имеют, таким образом, одинаковый уровень воды, так что приток охлаждающей воды ко всем охлаждающим модулям является центрально управляемым. Особенно простое и надежное регулирование уровня воды, а именно за счет господствующих в конденсаторе рабочих условий и также посредством мощности подачи насоса охлаждающей воды при этом может достигаться таким образом, что соединенные друг с другом водоподводящие шахтные стволы соединены через общий главный трубопровод охлаждающей воды с конденсатором.

Для развязки особенно простым образом притока охлаждающей воды к одному охлаждающему модулю от притока охлаждающей воды к другим модулям целесообразно к водоснабжению подключить перелив для воды, который на стороне выхода соединен с возвратным трубопроводом. Таким образом, постоянный уровень воды в каждом водоподводящем шахтном стволе поддерживается особенно простым образом также при изменяющихся условиях давления в водоснабжении. Рабочие условия для каждого охлаждающего модуля, таким образом, являются, по меньшей мере, независимыми от условий охлаждающей воды в конденсаторе и от рабочего состояния конденсаторных насосов.

В дальнейшей предпочтительной форме выполнения каждый водоподводящий шахтный ствол является запираемым посредством приданной ему в соответствие подводящей арматуры. Тем самым приток воды к каждому охлаждающему модулю является регулируемым особенно простыми средствами. При работах по техническому обслуживанию или ремонту на каждом охлаждающем модуле этот приток воды может быть прерван простым образом, причем перелив воды служит в качестве байпаса для избыточного потока охлаждающей воды. Тем самым при запирании охлаждающего модуля приток воды в другие модули является неизменным. Поэтому сложное регулирование уровня в сборных бассейнах охлаждающих модулей не требуется также при запирании одного или нескольких охлаждающих модулей.

Достигаемые изобретением преимущества состоят, в частности, в том, что, с одной стороны, за счет модульной конструкции системы оборотного охлаждения ее можно по типу сборки из унифицированных элементов особенно гибко приспосабливать к заданной концепции электростанции, причем можно использовать стандартные компоненты. С другой стороны, за счет расчета водоподводящих шахтных стволов, которые по принципу сообщающихся сосудов соединены через общий главный трубопровод охлаждающей воды с конденсатором паросиловой установки, система оборотного охлаждения является особенно гибкой также в процессе эксплуатации.

При изменяющихся условиях эксплуатации, например при переключении с летнего на зимний режим эксплуатации, при которых к системе оборотного охлаждения ставятся различные требования, общий поток подлежащей охлаждению охлаждающей воды может разделяться на первый частичный поток, который охлаждают в охлаждающих модулях, и на второй частичный поток, который без охлаждения через перелив воды по типу байпаса возвращают непосредственно в возвратный трубопровод воды. При этом работа каждого охлаждающего модуля и всей системы оборотного охлаждения может поддерживаться в пределах заданных допусков также при использования нерегулируемых насосов охлаждающей воды без сложного регулирования уровня.

Пример выполнения изобретения поясняется более подробно с помощью чертежа. При этом
фигура 1 показывает систему оборотного охлаждения для охлаждающей воды из конденсатора паросиловой установки с множеством охлаждающих модулей,
фигура 2 - водоснабжение для системы оборотного охлаждения согласно фигуре 1.

Одинаковые части на обеих фигурах снабжены одинаковыми ссылочными позициями.

Система оборотного охлаждения 1 с охлаждающей водой из конденсатора 2 не представленной более подробно паросиловой установки согласно фигуре 1 содержит множество охлаждающих модулей 4. Каждому охлаждающему модулю 4 при этом придан в соответствие вентилятор 6. Охлаждающие модули 4 при этом на стороне входа охлаждающей воды подключены через главный трубопровод охлаждающей воды 8, а на стороне выхода охлаждающей воды - через возвратный канал башенного охладителя 10 и блок насосов охлаждающей воды 12 к конденсатору 2. Конденсатор 2 включен на первичной стороне в только намеченный пароводяной контур 14 паросиловой установки.

Охлаждающие модули 4 относительно их размеров и водных площадей являются стандартизированными. Приспособление к специфичным требованиям паросиловой установки является возможным за счет выбора и комбинации охлаждающих модулей 4 особенно простым образом. Так, фигура 1 показывает последовательное расположение охлаждающих модулей 4. Альтернативно, однако, возможны также другие расположения, например попарно или в виде блока.

Водоподводящий шахтный ствол 20 согласно фигуре 2 придан в соответствие каждому охлаждающему модулю 4. Водоподводящие шахтные стволы 20 подключены к общему главному трубопроводу охлаждающей воды 8. Водоподводящие шахтные стволы 20 при этом соединены как друг с другом через водоподводящий канал 22, так и с конденсатором 2 паросиловой установки через главный трубопровод охлаждающей воды 8 по принципу сообщающихся сосудов. От каждого водоподводящего шахтного ствола 20 ответвляется запираемый подводящей арматурой 24 водораспределительный трубопровод 26. Через главный трубопровод охлаждающей воды 8 и подводящий канал 22, а также через водораспределительный трубопровод 26 к приданному соответствующему водоподводящему шахтному стволу 20 охлаждающему модулю 4 может подводиться вода К из конденсатора 2 паросиловой установки.

На стороне выхода охлаждающей воды каждый охлаждающий модуль 4 через приданный ему в соответствие (не представленный) сборный бассейн и сточный шахтный ствол бассейна 28 соединен с общим для всех охлаждающих модулей 4 возвратным каналом башенного охладителя 10. Возвратный канал башенного охладителя 10 со своей стороны подключен через блок насосов охлаждающей воды 12 к конденсатору 2.

К главному трубопроводу охлаждающей воды 8 подключен перелив воды 32, который со стороны выхода связан с возвратным каналом башенного охладителя 10. Через расположенную в переливе воды 32 затворную стенку 34 поддерживается постоянный уровень воды 36 в переливе воды 32 и тем самым также постоянный уровень воды 36' на той же высоте в каждом соединенном с переливом воды 32 по принципу сообщающихся сосудов водоподводящем шахтном стволе 20. В случае перепитки через главный трубопровод охлаждающей воды 8 не подводимое к охлаждающим модулям 4 частичное количество охлаждающей воды K' перетекает через затворную стенку 34 перелива воды 32 и примешивается тем самым непосредственно к текущей в возвратном канале башенного охладителя 10 охлажденной охлаждающей воде K''. Перелив воды 32, таким образом, препятствует по принципу байпаса перепитке водоподводящих шахтных стволов 20 и водораспределительных трубопроводов 26 охлаждающих модулей 4.

Например, для работ по техническому обслуживанию или ремонту на охлаждающем модуле 4 он является запираемым посредством приданной ему в соответствие подводящей арматуры 24, так что приток подлежащей охлаждению охлаждающей воды K прекращен. В этом случае соответственно повышается частичное количество K' неохлажденной охлаждающей воды, подмешанной через перелив воды 32 к охлажденной охлаждающей воде K''. Приток подлежащей охлаждению охлаждающей воды K к не запертым охлаждающим модулям 4, однако, вследствие неизменного уровня воды 36' в приданных им в соответствие водоподводящих шахтных стволах 20 остается неизменным так, что также при запирании одного охлаждающего модуля 4 не требуется никакого сложного регулирования уровня или регулирования притока в других охлаждающих модулях 4.

Система оборотного охлаждения 1 тем самым особенно простым образом может приспосабливаться к различным требованиям. Посредством подводящей арматуры 24 отношение обратно охлажденной воды K к не охлажденному обратно частичному количеству охлаждающей воды K' может изменяться особенно простым образом и тем самым приспосабливаться к различным условиям эксплуатации паросиловой установки. В частности, при переходе с летнего на зимний режим эксплуатации система оборотного охлаждения 1 паросиловой установки может использоваться особенно гибко и просто.

Относительно конструктивного выполнения системы оборотного охлаждения 1 возможными являются различные типы конструкции для охлаждающих модулей 4. Они могут быть выполнены, в частности, по типу строительства с применением деревянных конструкций, стального каркаса или в виде железобетонных конструкций.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах оборотного охлаждения для охлаждающей воды из конденсатора паросиловой установки. Система оборотного охлаждения для охлаждающей воды из конденсатора паросиловой установки содержит согласно изобретению множество охлаждающих модулей, каждый из которых может питаться через отдельный водоподводящий шахтный ствол. При этом водоподводящие шахтные стволы соединены по принципу сообщающихся сосудов через общий главный трубопровод охлаждающей воды друг с другом и с конденсатором. Подобная система оборотного охлаждения позволяет упростить монтаж и эксплуатацию. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Система оборотного охлаждения для охлаждающей воды из конденсатора паросиловой установки, отличающаяся тем, что она содержит множество охлаждающих модулей, каждый из которых питается через приданный ему в соответствие водоподводящий шахтный ствол, причем водоподводящие шахтные стволы соединены друг с другом по принципу сообщающихся сосудов и через общий главный трубопровод охлаждающей воды - с конденсатором. 2. Система оборотного охлаждения по п.1, отличающаяся тем, что к главному трубопроводу охлаждающей воды подключен перелив воды, который соединен на стороне выхода через возвратный канал башенного охладителя. 3. Система оборотного охлаждения по п.1 или 2, отличающаяся тем, что каждый водоподводящий шахтный ствол выполнен с возможностью запирания посредством приданной ему в соответствие подводящей арматуры.