專(zhuān)利名稱(chēng)：循環(huán)冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)來(lái)自蒸汽動(dòng)力裝置的冷凝器中的冷卻水進(jìn)行冷卻的循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
蒸汽動(dòng)力裝置通常用來(lái)產(chǎn)生電能或也用來(lái)驅(qū)動(dòng)加工機(jī)械。其中，導(dǎo)入蒸汽動(dòng)力裝置的蒸發(fā)器循環(huán)的工作介質(zhì)通常為水-蒸汽混合物，在一蒸發(fā)器中被蒸發(fā)。由此產(chǎn)生的蒸汽在蒸汽動(dòng)力裝置的汽輪機(jī)內(nèi)作功后減壓并緊接著被送入冷凝器。在冷凝器中冷凝的工作介質(zhì)則借助一個(gè)給水泵重新被輸送給蒸發(fā)器。
工作介質(zhì)在冷凝器中的冷凝通常通過(guò)與所輸入的冷卻水的熱交換完成。這些冷卻水在此期間被加熱。被加熱的冷卻水本身通常在一個(gè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)中通過(guò)與周?chē)諝獾臒峤粨Q被冷卻。被冷卻后的冷卻水則重新用于冷凝器的冷卻。
循環(huán)冷卻系統(tǒng)通常包括一定數(shù)量的冷卻塔。每個(gè)冷卻塔設(shè)有一個(gè)與總管道相連的集水槽，被冷卻的冷卻水聚集在該集水槽內(nèi)。被循環(huán)冷卻的冷卻水借助一個(gè)冷凝器泵從那里被送回到冷凝器內(nèi)。這種形式的循環(huán)冷卻系統(tǒng)一般要與發(fā)電廠(chǎng)地形情況相適應(yīng)并因此需要很高的施工及結(jié)構(gòu)上的費(fèi)用。因此，對(duì)于這種形式的循環(huán)冷卻系統(tǒng)而言，對(duì)于各集水槽水位都單獨(dú)需要耗費(fèi)很大的水位面控制。
因此本發(fā)明的目的在于，提供一種對(duì)來(lái)自蒸汽動(dòng)力裝置的冷凝器中的冷卻水進(jìn)行冷卻的循環(huán)冷卻裝置，它可以特別簡(jiǎn)單的方式來(lái)安裝和運(yùn)行。
本發(fā)明的目的將通過(guò)開(kāi)頭所述形式的循環(huán)冷卻系統(tǒng)來(lái)達(dá)到，該循環(huán)冷卻系統(tǒng)具有一定數(shù)量的冷卻模塊，它們中的每一個(gè)可分別借助一個(gè)為其設(shè)置的送水井道送水。其中，這些送水井道以連通管的形式彼此相連并借助一個(gè)共同的主冷卻水管道與冷凝器相通。
本發(fā)明還基于這樣的考慮，通過(guò)部件的標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)減小該循環(huán)冷卻系統(tǒng)的安裝費(fèi)用。通過(guò)對(duì)該循環(huán)冷卻系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的部件或模塊，能使其以模塊式系統(tǒng)的形式與任意的電廠(chǎng)裝置相適應(yīng)。
該循環(huán)冷卻系統(tǒng)由此能以特別簡(jiǎn)單的方式運(yùn)行，因?yàn)閷?duì)各個(gè)為冷卻模塊而設(shè)的集水槽的單獨(dú)水位控制由一個(gè)共同的用于所有集水槽的水位控制代替。所有集水槽共同的水位控制可由此實(shí)現(xiàn)，即對(duì)所有冷卻模塊的中心供水這樣來(lái)設(shè)計(jì)，即通往一個(gè)冷卻模塊的冷卻水流的變化幾乎不改變通往另一冷卻模塊的冷卻水流。這種形式的設(shè)計(jì)可通過(guò)送水井道按照連通管原理彼此間的連通來(lái)達(dá)到。連通管概念例如在由曼海姆目錄學(xué)研究所編寫(xiě)的“杜登德語(yǔ)大詞典(DudenDas groβe Wrterbuch der Deutschen Sprache)”，第5卷(1980)中有所定義。
因此按照連通管原理，在彼此連通的、上方開(kāi)放的管中，液體的水平面在各管中相同。所有冷卻模塊的送水井道因此具有相同的水位，因此，對(duì)冷卻水輸送到所有冷卻模塊可實(shí)現(xiàn)中央控制。一種特別簡(jiǎn)單和可靠的水位控制，即按照冷凝器內(nèi)所發(fā)生的運(yùn)行條件并借助冷卻水泵的傳送功率，通過(guò)使彼此連通的送水井道通過(guò)一個(gè)共同的主冷卻水管道與冷凝器連通是可以達(dá)到的。
為了以簡(jiǎn)單方式使流到一個(gè)冷卻模塊的冷卻水支流與流到另一冷卻模塊的冷卻水支流分開(kāi)，一個(gè)水溢流管相宜地與水源連通，該水溢流管在出口側(cè)與一水循環(huán)相連通。因此，在每一個(gè)送水井道內(nèi)即使當(dāng)供水壓力變化時(shí)也能以簡(jiǎn)單方式保持水位恒定。因此，每個(gè)冷卻模塊的運(yùn)行條件至少幾乎與冷凝器中冷卻水條件和冷凝器泵的運(yùn)行狀態(tài)無(wú)關(guān)。
在其它具有優(yōu)點(diǎn)的改進(jìn)方案中，每個(gè)送水井道可借助一個(gè)為其配置的進(jìn)水口配件關(guān)閉。因此，對(duì)流入每個(gè)冷卻模塊可以特別簡(jiǎn)單方式控制。當(dāng)一個(gè)冷卻模塊維護(hù)保養(yǎng)或修理時(shí)，可以簡(jiǎn)單方式中斷水的流入，此時(shí)，水溢流管作為多余冷卻水流的旁通管。因此，即使當(dāng)一冷卻模塊關(guān)閉時(shí)，進(jìn)入其它冷卻模塊的水流也不改變。因此，即使當(dāng)一個(gè)或多個(gè)冷卻模塊關(guān)閉時(shí)，也不需要對(duì)冷卻模塊的集水槽內(nèi)的水平面進(jìn)行費(fèi)時(shí)費(fèi)力的控制。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，一方面，通過(guò)該循環(huán)冷卻系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)，使其以模塊式系統(tǒng)的形式非常靈活地與給定的電廠(chǎng)設(shè)計(jì)方案相適應(yīng)，其中可采用標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件。另一方面，通過(guò)對(duì)送水井道的設(shè)計(jì)，使它們以連通管形式借助一個(gè)共同的主冷卻水管道與蒸汽動(dòng)力裝置的冷凝器連通，使該循環(huán)冷卻系統(tǒng)即使在運(yùn)行期間也非常靈活。
當(dāng)運(yùn)行條件改變時(shí)，如由夏季運(yùn)行改為冬季運(yùn)行時(shí)，即對(duì)循環(huán)冷卻系統(tǒng)的要求改變時(shí)，要冷卻的總冷卻水流可分為在冷卻模塊內(nèi)被冷卻的第一分流和沒(méi)有冷卻通過(guò)水溢流管并以旁通形式直接輸回水循環(huán)的第二分流。在這種情況下，即使采用非調(diào)節(jié)的冷卻水泵，不進(jìn)行耗費(fèi)很大的水位面控制，也能保持每個(gè)冷卻模塊和總的循環(huán)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行在規(guī)定的偏差范圍內(nèi)。
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中

圖1為對(duì)來(lái)自蒸汽動(dòng)力裝置的冷凝器中的冷卻水進(jìn)行冷卻的、帶有一定數(shù)量的冷卻模塊的循環(huán)冷卻系統(tǒng)；圖2為用于圖1所示循環(huán)冷卻系統(tǒng)的水源供應(yīng)。
在兩圖中，同樣的部件以相同的附圖標(biāo)記表示。
圖1所示的對(duì)一個(gè)未進(jìn)一步示出的蒸汽動(dòng)力裝置的冷凝器2中的冷卻水進(jìn)行冷卻的循環(huán)冷卻系統(tǒng)1包含一定數(shù)量的冷卻模塊4。其中，為每個(gè)冷卻模塊4配置一個(gè)風(fēng)扇6。冷卻模塊4在冷卻水入口側(cè)借助一個(gè)主冷卻水管道8并在冷卻水出口側(cè)借助一個(gè)冷卻塔回流通道10和一個(gè)冷卻水泵單元12與冷凝器2連通。冷凝器2在初級(jí)側(cè)通入僅僅示意出的蒸汽動(dòng)力裝置的水-蒸汽循環(huán)14中。
冷卻模塊4在標(biāo)定尺寸和降水面(Regenflche)方面是標(biāo)準(zhǔn)化的。對(duì)蒸汽動(dòng)力裝置的特殊要求的適應(yīng)性可通過(guò)適當(dāng)選擇冷卻模塊4并對(duì)其組合而以特別簡(jiǎn)單的方式來(lái)達(dá)到。圖1示出了冷卻模塊4的單排布置結(jié)構(gòu)。也可選擇其它布置結(jié)構(gòu)，如成對(duì)或呈方塊形式。
圖2中，每個(gè)冷卻模塊4配有一個(gè)送水井道20。這些送水井道20與它們共同的主冷卻水管道8連通。在此，這些送水井道20不但通過(guò)一個(gè)送水通道22彼此連通，也通過(guò)主冷卻水管道8與蒸汽動(dòng)力裝置的冷凝器2連通。從每個(gè)送水井道20分支出一個(gè)可用一個(gè)入流配件24關(guān)閉的水分流管道26。借助主冷卻水管道8和送水通道22及水分流管道26，來(lái)自蒸汽動(dòng)力裝置的冷凝器2的冷卻水K可輸送到為每個(gè)送水井道20所設(shè)的冷卻模塊4。
每個(gè)冷卻模塊4通過(guò)一個(gè)為其配置的(未示出的)集水槽和一個(gè)槽出口通道28與所有冷卻模塊4共用的冷卻塔回流通道10連通。冷卻塔回流通道10本身借助冷卻水泵單元12與冷凝器2連通。
一個(gè)水溢流管32連接在主水管道8上，該水溢流管在出口側(cè)與冷卻塔回流通道10連通。借助一個(gè)設(shè)在水溢流管32內(nèi)的堰壁34，保持了水溢流管內(nèi)的恒定水位36并因此也保持了在每個(gè)與水溢流管32連通的送水井道20內(nèi)有相同高度的恒定水位。在通過(guò)主冷卻水管道8而輸水過(guò)量的情況下，不能到達(dá)冷卻模塊4的那部份冷卻水K′越過(guò)水溢流管32的堰壁34并因此與在冷卻塔回流通道10內(nèi)流動(dòng)的被冷卻的冷卻水K＂直接混合。水溢流管32因此以旁通的形式防止了冷卻模塊4的送水井道20和水分流管道26的輸水過(guò)量。
例如當(dāng)一個(gè)冷卻模塊4維護(hù)保養(yǎng)或維修時(shí)，它可借助所配置的入流配件24被關(guān)閉，從而中斷要冷卻的冷卻水K的輸入。在這種情況下，通過(guò)水溢流管32與被冷卻的冷卻水K＂混合的未被冷卻的冷卻水的分流量K′相應(yīng)增加。然而要冷卻的冷卻水K流入未關(guān)閉的冷卻模塊4的水流量保持不變，因?yàn)槊總€(gè)為其設(shè)置的送水井道20內(nèi)的水位36′不變，因此，即使在一冷卻模塊4關(guān)閉情況下，也不需要在其它冷卻模塊4內(nèi)設(shè)置耗費(fèi)很大的水位或流量控制器。
循環(huán)冷卻系統(tǒng)1因此能以簡(jiǎn)單方式適應(yīng)不同要求。借助入流配件24，可以特別簡(jiǎn)單的方式改變被循環(huán)冷卻的冷卻水K與未被循環(huán)冷卻的冷卻水分量K′的比例并因此適應(yīng)蒸汽動(dòng)力裝置的不同運(yùn)行條件。因此，尤其在由夏季運(yùn)行轉(zhuǎn)變成冬季運(yùn)行時(shí)，蒸汽動(dòng)力裝置的循環(huán)冷卻系統(tǒng)1可非常靈活并以簡(jiǎn)單的方式得以采用。
對(duì)于循環(huán)冷卻系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可采取不同結(jié)構(gòu)形式的冷卻模塊4。冷卻模塊4尤其可設(shè)計(jì)成木質(zhì)結(jié)構(gòu)，鋼骨結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)來(lái)自蒸汽動(dòng)力裝置的冷凝器(2)中的冷卻水(K)進(jìn)行冷卻的循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其具有一定數(shù)量的冷卻模塊(4)，它們中的每一個(gè)分別借助一個(gè)為其設(shè)置的送水井道(20)被饋予水，在此，這些送水井道(20)以連通管的形式彼此連通并通過(guò)一共同的主冷卻水管道(8)與該冷凝器(2)連通。
2.按照權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于一個(gè)與主冷卻水管道(8)連通的溢水管(32)，它在出口側(cè)通過(guò)一個(gè)冷卻塔回流通道(10)被連通。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)送水井道(20)可借助一個(gè)為其設(shè)置的入流配件(24)被關(guān)閉。
全文摘要
一種對(duì)來(lái)自蒸汽動(dòng)力裝置的冷凝器(2)中的冷卻水(K)進(jìn)行冷卻的循環(huán)冷卻系統(tǒng),按照本發(fā)明,它具有一定數(shù)量的冷卻模塊(4),它們中的每一個(gè)分別由一個(gè)為其設(shè)置的送水井道(20)被饋予水。在此,這些送水井道(20)借助一個(gè)共同的主冷卻水管道(8)以連通管的形式彼此連通并與冷凝器(2)連通。這種形式的循環(huán)冷卻系統(tǒng)可以特別簡(jiǎn)單的方式來(lái)安裝和運(yùn)行。
文檔編號(hào)F28B9/06GK1200170SQ96197646
公開(kāi)日1998年11月25日 申請(qǐng)日期1996年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月11日
發(fā)明者格哈特·克拉茨, 魯?shù)婪颉とR曼, 西格弗德·芒奇 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司