БАШЕННАЯ "МОКРАЯ" ГРАДИРНЯ, ОБЪЕДИНЕННАЯ С ДЫМОВОЙ ТРУБОЙ

Уровень техники
Полезная модель относится к энергосберегающим технологиям в области теплотехники и может быть использована в различных отраслях промышленности, применяющих циркуляционное водяное охлаждение различного оборудования с одновременным охлаждением дымовых газов, в частности, на тепловых электростанциях (ТЭС) с циркуляционным водяным охлаждением конденсаторов паровых турбин в контуре с «мокрой» башенной градирней, выполняющей одновременно роль дымовой трубы для котельного агрегата ТЭС.
Известна башенная «мокрая» градирня, объединенная с дымовой трубой, для отвода парогазовоздушной смеси в атмосферу, содержащая установленные в нижней части башни градирни водораспределительно-оросительное устройство для подачи охлаждаемой воды в восходящий охлаждающий воздушный поток и установленное в верхней ее части газораспределительное устройство для подвода прошедших газоочистку охлаждаемых дымовых газов (RU 2309258, F01K 13/00, 2007 - аналог). Недостатком указанного аналога являются существенные тепловые потери с выбрасываемой в атмосферу парогазовоздушной смесью. Известна башенная «мокрая» градирня, объединенная с дымовой трубой, для отвода парогазовоздушной смеси в атмосферу, содержащая установленные в нижней части башни градирни водораспределительно-оросительное устройство для подачи охлаждаемой воды в восходящий охлаждающий воздушный поток и установленное в верхней ее части газораспределительное устройство для подвода прошедших газоочистку охлаждаемых дымовых газов (RU 2294498, F28C 1/00, 2007 - ближайший аналог). Согласно ближайшему аналогу над башней градирни предусмотрено купольное покрытие для отвода парогазовоздушной смеси на осушку и охлаждение. Такое техническое решение требует, для производства указанных действий дополнительной затраты энергии, соизмеримой с тепловой производительностью градирни.
Целью полезной модели является утилизация теплоты выбрасываемой в атмосферу из градирни парогазовоздушной смеси и нагретой в циркуляционном контуре охлаждающей воды при минимизации сопутствующих энергетических затрат, а достигаемым техническим результатом - подогрев теплотой указанной смеси и нагретой воды воздуха для технологических нужд.
Раскрытие полезной модели
Указанные цель и достигаемый технический результат обеспечиваются тем, что башенная «мокрая» градирня, объединенная с дымовой трубой, для отвода парогазовоздушной смеси в атмосферу, содержащая установленные в нижней части башни градирни водораспределительно-оросительное устройство для подачи охлаждаемой воды в восходящий охлаждающий воздушный поток и установленное в верхней ее части газораспределительное устройство для подвода прошедших газоочистку охлаждаемых дымовых газов, согласно полезной модели она дополнительно содержит два поверхностных воздухоподогревателя для утилизации сбросного низкопотенциального тепла, один из которых расположен в нисходящем потоке охлаждаемой воды ниже водораспределительно-оросительного устройства, а другой - в восходящем потоке дымовых газов выше газораспределительного устройства. При этом выходы воздухоподогревателей по воздуху могут быть подключены параллельно к общему сборному воздушному коллектору или воздухоподогреватели по воздуху могут быть включены последовательно, причем в качестве первой ступени нагрева служит воздухоподогреватель, расположенный в потоке охлаждаемой воды.
Краткое описание фигур чертежа
На чертеже в качестве примера изображена выполненная согласно полезной модели тепловая схема оборотной системы водяного охлаждения конденсатора паровой турбины ТЭС, где на фиг.1 изображен вариант с параллельным, а на фиг.2 - с последовательным включением расположенных в башне градирни воздухоподогревателей.
Подробное описание тепловой схемы
Башенная «мокрая» градирня 1, объединенная с дымовой трубой, для отвода парогазовоздушной смеси в атмосферу содержит (фиг. 1, 2) установленные в нижней части башни 2 градирни 1 водораспределительно-оросительное устройство 3 для подачи с помощью циркуляционного насоса 4 прошедшей по напорному водоводу 5 и сбросному водоводу 6 через турбинный конденсатор 7 охлаждаемой воды в восходящий за счет самотяги в градирне 1 охлаждающий атмосферный воздушный поток. В верхней части башни 2 градирни 1 установлено газораспределительное устройство 8 для подвода прошедших газоочистку охлаждаемых дымовых газов от котельного агрегата ТЭС (на чертеже не показан). Градирня 1 содержит также помещенных внутри башни 2 два поверхностных воздухоподогревателя 9, 10 для утилизации поступающего в градирню 1 сбросного низкопотенциального тепла от охлаждаемых циркуляционной воды и дымовых газов. При этом воздухоподогреватель 9 расположен в нисходящем потоке охлаждаемой воды ниже водораспределительно-оросительного устройства 3, а воздухоподогреватель 10 - в восходящем потоке дымовых газов выше газораспределительного устройства 8. В соответствии с вариантом фиг.1 выходы воздухоподогревателей 9 и 10 по воздуху с помощью воздуховодов соответственно 11, 12 подключены параллельно к общему сборному воздушному коллектору 13, соединенному воздуховодом 14 со входом воздухоподогревателя котельного агрегата ТЭС (на чертеже не показан). В соответствии с вариантом фиг.2 воздухоподогреватели 9,10 по воздуху включены последовательно, причем в качестве первой ступени нагрева служит воздухоподогреватель 9, выход которого по воздуху с помощью воздуховода соединен со входом по воздуху воздухоподогревателя 10, а соответствующий выход последнего с помощью воздуховода 14 - со входом воздухоподогревателя котельного агрегата. Для подачи холодного воздуха к воздухоподогревателям 9, 10 служит воздуховод 15, на котором установлен дутьевой вентилятор 16. Оба воздухоподогревателя по холодному воздуху байпасированы обводной линией 17 для обеспечения при необходимости возможности работы воздухоподогревателя котельного агрегата по обычной штатной схеме. Для подачи в градирню 1 дымовых газов служит газоход 18, на котором установлен дымосос 19. Позицией 20 обозначены необходимая запорная арматура, установленная на линиях соединения элементов описанной тепловой схемы.
Описание работы тепловой схемы
Выхлопной пар из цилиндра низкого давления паровой турбины (на чертеже не показаны) поступает в ее конденсатор 7 поверхностного типа, где охлаждается оборотной циркуляционной водой, подаваемой циркуляционным насосом 4 по напорному водоводу 5. Нагретая в конденсаторе 7 вода по сбросному водоводу 6 направляется в водораспределительно-оросительное устройство 3, откуда поток воды отдельными струями падает вниз навстречу потоку охлаждающего атмосферного воздуха, создаваемого самотягой башни 2 градирни 1. В верхнюю часть башни 2 градирни 1 ниже газораспределительного устройства 8 по газоходу 18 с помощью дымососа 19 подаются для выброса в атмосферу прошедшие газоочистку дымовые газы от не показанного на чертеже котельного агрегата ТЭС. В поверхностных воздухоподогревателях 9, 10, один из которых расположен в потоке охлаждаемой воды, другой в потоке охлаждаемых дымовых газов, осуществляется утилизация теплоты предназначенной на выброс из градирни 1 в атмосферу парогазовоздушной смеси и нагретой в циркуляционном контуре воды за счет нагрева воздуха, подаваемого в них дутьевым вентилятором 16 по одному из двух описанных выше вариантов: параллельно с предварительным сбором нагретого воздуха в воздушном коллекторе 17 (фиг.1) или последовательно с подачей нагретого воздуха от воздухоподогревателя 10 непосредственно на вход не показанного на чертеже котельного агрегата ТЭС.
Таким образом, в отличие от ближайшего аналога промышленная реализация рассматриваемой полезной модели позволяет повысить экономичность тепловых схем с градирнями - дымовыми трубами за счет существенного уменьшения затрат энергии на собственные нужды.