[发明专利]电厂冷却系统及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及电厂冷却系统及其操作方法。

背景技术

图1示出传统的海勒式冷却系统或换言之间接干式冷却系统的示意图。该冷却系统包括直接接触冷凝器11，其利用在间接干式冷却塔12中重冷却的冷却水将来自涡轮10的废汽冷凝。利用由马达17驱动的冷却水泵16将在直接接触冷凝器11中温热的冷却水供入管道15中的冷却塔12。

已知海勒冷却系统包括所谓的回热式水轮机(recuperative water turbine)18，其构建于源自冷却塔12并流向直接接触冷凝器11的冷却水支流中。其主要任务是有用地吸收对于将冷却水返回至直接接触冷凝器11来说为不必要的升高高度(下落)。水轮机18回收的电力有助于驱动冷却水泵16的马达17的操作，从而减少了马达17的能量需求。驱动冷却水泵16的马达17(电动马达)有两个轴端。它在一侧与冷却水泵16相连而在另一侧与水轮机18相连，从而创建一个以一个公共轴操作的水机组。该方法披露于例如匈牙利专利说明书152 217中。

传热必需的空气流(气流)由间接干式冷却塔12提供。该气流可以是自然通风(烟囱效应)，也可以是人工气流(通风器气流)。现有技术的冷却塔12具有一个或更多个散热单元13，其将待吸收的热转移至周围的空气中，并且冷却系统还包括除气结构部件14，其限定除气空间，该除气空间与散热单元13的流动空间的顶部相连。一般来说，现有技术的散热单元13为水平排列或沿冷却塔12的外周直立的三角冷却单元(冷却三角，cooling delta)，并被分成区段，其中与同一个区段相关的多个三角冷却单元具有共同的冷却水入口和共同的除气结构部件14。该除气结构部件14通常包括连接同一个区段的多个三角冷却单元顶部的除气环线、和已知本身与其相连的直立突出的除气架管。

在传统海勒式冷却系统的操作过程中，来自涡轮10的废汽由供至直接接触冷凝器11的冷却的冷却水冷凝。为了改善蒸汽再循环的效率，在直接接触冷凝器11中必须确保负压。是具有适当的冷却额量的冷却塔12确保达到这一负压的。排出的蒸汽冷凝的结果是，冷却水在直接接触冷凝器11中被温热。温热的冷却水由冷却水泵16从直接接触冷凝器11的负压空间中排出，然后冷却水泵16将其供至位于三角冷却单元顶部的架管。

除气架管甚至可达到三角冷却单元顶部上方6至8米处，在操作过程中冷却水位可达到三角冷却单元顶部上方1至2米处。除气架管的顶部开放，因此大气压力普遍存在于冷却水上方。

需要如此确定冷却水泵16的升高高度：将冷却水从直接接触冷凝器11的负压中提高到架管中的大气压力，此外还以克服前进支流的液压阻力的方式从直接接触冷凝器11的水位提高到架管的高得多的水位。冷却水流返回到直接接触冷凝器11的驱动力是普遍存在于直接接触冷凝器11的大气压力和负压(蒸汽冷凝器壳体压力)之间的压力差、以及架管的水位和直接接触冷凝器11的水位之间的测地差。该驱动力克服返回支流和直接接触冷凝器11的液压阻力。然而，可用的驱动力比克服液压阻力所需要的驱动力高得多。为了吸收这一额外的驱动力，通常应用节流阀或更符合成本效益的技术方案，回热式水轮机18。

从上述关于传统海勒式冷却系统披露的内容可明白，冷却水泵16并非设计用于克服整个冷却水回路的液压阻力，而是用于更高的负载。因此，必须具有水轮机18使得可相对成本有效地(比使用节流阀有效得多)利用不必要的升高高度(下落)。然而，水轮机18的应用必然也带来损失，这些损失来自冷却水泵16和水轮机18的损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种电厂冷却系统及其操作方法，其减少或消除现有技术的技术方案的缺点。本发明的目的尤其是创建一种电厂冷却系统及其操作方法，其使得能够减少或消除冷却水的返回支流的不必要的升高高度(下落)，并免除应用回热式水轮机的必要性。由此，可减少循环冷却水所需的电力，并可能应用具有较低的升降高度的冷却水泵。

本发明基于这样的认识：如果在除气结构部件(根据现有技术，其向大气压力开放)的内部空间维持低于大气压力的压力，即负压，可实现本发明的目的。

因此，本发明是根据权利要求1的电厂冷却系统或根据权利要求8的操作方法。本发明优选的实施方案限定于从属权利要求中。

附图说明

以下将参照附图对本发明优选的示例性实施方案进行说明，其中

图1是现有技术的海勒式冷却系统的示意图，

图2是根据本发明的第一实施方案的电厂冷却系统的示意图，

图3是图2的一个细节的放大和补充示意图，