[发明专利]一种混合通风的三塔合一技术

说明书

本发明属于电站冷端系统领域，特别涉及一种混合通风的三塔合一技术，包括间接空冷散热管束组成的圆环散热器组、空冷塔、轴流风机和脱硫塔和烟囱的一体化装置。通过在间冷塔内加设轴流风机，灵活控制各个扇区的轴流风机功率大小，可以有效增加自然通风系统对环境气象条件适应能力。当机组参与调峰低负荷运行或高背压乏汽供热改造后，导致空冷塔散热负荷低，塔内热空气对烟气的抬升作用不足，本发明提出在间冷塔内加设轴流风机，利用轴流风机产生的浮升力辅助烟气排出，有效避免烟气回落造成的设备安全隐患。混合通风的三塔合一技术结构简单，可有效地保证现有机组的安全性。本发明适用于采用三塔合一技术的热电联产机组。

技术领域

本发明属于电站冷端系统领域，特别涉及一种混合通风的三塔合一技术。

背景技术

我国现有的能源资源禀赋决定了燃煤发电仍将在较长时期内作为电力系统的主导能源，为适应新能源电力系统发展和实现对大规模性能源的接纳，要求燃煤发电具备更为灵活的深度调峰能力。近年来热电联产机组发展较快，装机容量已达3.0亿千瓦，占火电装机容量的近30%。2016年3月，国家发改委、能源局等联合颁布了《热电联产管理办法》针对热电联产发展滞后问题，要求北方大中型城市热电联产集中供热率达到60%以上。随着节能减排的不断推进，我国集中供热面积仍在逐年增加，预计未来将有更多燃煤机组进行供热改造或新增热电联产机组。

三塔合一技术作为火电空冷技术和脱硫技术的系统集成，可以有效利用间接空冷塔散热器前后密度差形成的“浮升力”，对除尘和脱硫后的烟气进行抬升。这种一体化装置取消了烟囱，节约火电机组的建造成本，将会成为空冷机组的未来发展趋势。但三塔合一机组同样面临火电灵活性改造，以及为增加供热能力进行高背压供热改造的技术问题。对比常规的冷却塔，三塔合一技术所采用的塔体所面临的环境更加恶劣、更容易受到腐蚀。在对锅炉烟气进行湿法脱硫后，将其从吸收塔塔顶对空排放。一般为了防止腐蚀的发生，会在三塔合一技术所采用的冷却塔内部，吸收塔以上高度的塔内壁进行防腐蚀处理，加上冷却塔本身的浮升力，可以有效弥补该技术的缺陷。

与传统自然通风冷却系统类似，三塔合一技术依托于散热器前后的密度差驱动空气流经散热器组，换热并

抬升烟气，其易受环境气象条件变化的影响。主要表现在：

A.当环境风较大时，形成绕塔体流动的流场，此时侧风侧的散热器组前后压差很小，流经的空气流量降低，整个系统的性能下降明显；

B.当夏季环境温度较高时，环境空气与进入冷却系统的热水温差变小，密度差降低，整个系统的效率降低;

C.当三塔合一热电联产机组抽汽供热，抽汽负荷较大时，低压缸排气量减少，冷却水在凝汽器中换热量减小，间接空冷塔散热器前后密度差会进一步减小。此时，因受到抬升的作用减弱，部分烟气将会产生回落。在此过程中，烟气与塔体内的干冷空气混合，部分水蒸气遇冷凝结形成雾滴，这些雾滴在冷却塔塔壁上不断聚集，最后沿筒壁流动。由于这些液滴中含有的酸性气体，会在沿筒壁流动时对混凝土或钢构造的塔筒筒壁局部造成严重的腐蚀，随着时间的累积，会破坏塔体的稳定性，带来较大危险；

D.当机组进行高背压供热改造，乏汽用于加热热网水，那么凝汽器的冷却水不再打入冷却塔，间接空冷塔散热器前后密度差不复存在。烟气缺乏抬升回落的过程中，烟气与塔体内的干冷空气混合，部分水蒸气遇冷凝结形成雾滴，这些雾滴在冷却塔塔壁上不断聚集，最后沿筒壁流动。由于这些液滴中含有的酸性气体，会在沿筒壁流动时对混凝土或钢构造的塔筒筒壁局部造成严重的腐蚀，随着时间的累积，会破坏塔体的稳定性，带来较大危险；

E.在非供热季机组进行灵活性改造时，排汽负荷大幅减少。冷却水在凝汽器中换热量减小，间接空冷塔散热器前后密度差会进一步减小。此时，塔中烟气会出现类似C情形中的回落，腐蚀冷却塔。

而这种系统主要应用在西北缺水地区，气候为温带大陆性干旱气候，其特征为春夏季多风、冬季寒冷、夏季炎热，机组的安全性和经济性无法得到保证。

发明内容