本发明公开了一种基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，包括地埋管系统、闭式冷却塔和电站凝汽器；电站凝汽器具有第一冷却模式和第二冷却模式；当电站凝汽器处于第一冷却模式时，电站凝汽器与地埋管系统连通，利用地下蓄存冷量冷却电站凝汽器；当电站凝汽器处于第二冷却模式时，电站凝汽器与闭式冷却塔连通，利用闭式冷却塔冷却的循环介质冷却电站凝汽器。本发明夜晚利用地埋管系统蓄冷，白天通过地埋管系统蓄存的冷量冷却电站凝汽器的乏汽，而在较寒冷的冬季利用闭式冷却塔来冷却电站凝汽器的乏汽，解决了我国北方热电站冷却系统耗水量大和能耗高等问题。
1.一种基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，其特征在于，包括地埋管系统、闭式冷却塔、电站凝汽器、管路和阀门；所述电站凝汽器具有第一冷却模式和第二冷却模式；
当所述电站凝汽器处于所述第一冷却模式时，所述电站凝汽器与所述地埋管系统连通且不与所述闭式冷却塔连通，利用地下蓄存冷量冷却所述电站凝汽器；当所述电站凝汽器处于所述第二冷却模式时，所述电站凝汽器与所述闭式冷却塔连通且不与所述地埋管系统连通，利用闭式冷却塔冷却的循环介质冷却所述电站凝汽器；
还包括所述闭式冷却塔与所述地埋管系统连通模式，各种工作模式通过所述管路和所述阀门实现切换；
所述电站凝汽器与所述地埋管系统连通时，所述电站凝汽器内的乏汽与所述地埋管系统连通的管内的循环介质进行热交换，所述乏汽被冷却，该处的循环介质升温，然后流回U型管，所述循环介质与所述U型管周围的土壤进行热交换，所述循环介质降温，又流到所述电站凝汽器处，再进行新的循环；
所述闭式冷却塔与所述地埋管系统连通时，所述闭式冷却塔出口的低温循环介质经循环水泵作用后进入地埋管中与土壤进行热交换，使U型管及其周围土壤温度降低，换热后温度升高的循环介质经循环水泵作用后回到闭式冷却塔中与空气进行热交换，循环介质温度降低，再进行新的循环；
2.如权利要求1所述的基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，其特征在于，所述地埋管系统埋在土壤里。
3.如权利要求1所述的基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，其特征在于，所述电站凝汽器与所述闭式冷却塔连通时，所述电站凝汽器内的乏汽与所述闭式冷却塔连通的管内循环介质进行热交换，所述乏汽被冷却，所述循环介质升温，然后流回所述闭式冷却塔，所述循环介质与所述闭式冷却塔周围的空气进行热交换，循环介质降温，流回所述电站凝汽器，再进行新的循环。
4.如权利要求1所述的基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，其特征在于，所述闭式冷却塔与所述地埋管系统连通时，所述循环介质在所述闭式冷却塔被空气冷却，然后进入所述地埋管系统与所述U型管周围的土壤进行热交换，所述循环介质升温，再流回所述闭式冷却塔，进行新的循环。
5.如权利要求1所述的基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，其特征在于，所述闭式冷却塔与所述地埋管系统连通时，所述U型管周围的土壤与被冷却塔冷却的循环介质不断地进行热交换，从而温度下降，等于把冷量储存在所述U型管周围的土壤里。
6.如权利要求1所述的基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，其特征在于，所述电站凝汽器为水冷凝汽器。
7.如权利要求1所述的基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，其特征在于，所述循环介质为水或防冻液。
一种基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统
技术领域
[0001] 本发明涉及热电站冷却系统领域，尤其涉及一种基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统。
背景技术
[0002] 火电站、太阳能热电站和以生物质或其他能源为原料的热电站一样，都需要将乏汽进行冷却以便循环利用。目前热电站的冷却系统主要有湿冷系统和空冷系统两种，其中空冷系统因其具有良好的节水效果而被广泛的推广和应用。但是在我国北方的多数地区天气寒冷，水资源稀缺，单纯靠空冷系统还不能完全满足节能节水要求，因此，研究一种新的热电站冷却系统具有重要意义。
[0003] 地热能作为一种相对意义上可再生的清洁能源，越来越受到人们的重视。利用地热能来解决工程中的供暖或者制冷问题也越来越成为环保节能的趋势。在夜晚和气温较低的冬季利用地埋管系统与地下土壤的换热将冷量蓄存在地下，在气温较高的白天用以冷却电站乏汽，无疑可以降低冷却系统的能耗。
[0004] 经过对现有技术的检索发现，目前北方的热电站冷却系统大都采用表凝式间接空冷系统。中国专利申请号201320416827.1的专利对循环水冷却系统进行了改造，将空冷岛中的乏汽进行分流，利用冷却塔冷却进入空冷机组的部分乏汽。但是利用表凝式空冷系统能耗大而且是开式冷却塔会蒸发水汽，这在北方寒冷缺水地区属于耗能大加大发电成本，浪费水资源。
[0005] 因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统。就地取材，节约水资源。
发明内容
[0006] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是降低电站凝汽器的乏汽冷却的成本，节约水资源。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供了一种基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，包括地埋管系统、闭式冷却塔、电站凝汽器以及相关管路和阀门；所述电站凝汽器具有第一冷却模式和第二冷却模式；
[0008] 当所述电站凝汽器处于所述第一冷却模式时，所述电站凝汽器与所述地埋管系统连通，利用地下蓄存冷量冷却所述电站凝汽器；当所述电站凝汽器处于所述第二冷却模式时，所述电站凝汽器与所述闭式冷却塔连通，利用闭式冷却塔冷却的循环介质冷却所述电站凝汽器。
[0009] 进一步地，所述地埋管系统为垂直U型管阵列。
[0010] 进一步地，所述U型管采用传热材料制成。
[0011] 进一步地，所述地埋管系统埋在土壤里。
[0012] 进一步地，所述电站凝汽器与所述地埋管系统连通时，所述电站凝汽器内的乏汽与所述地埋管系统连通的管内的循环介质进行热交换，所述乏汽被冷却，该处的循环介质升温，然后流回所述U型管，所述循环介质与所述U型管周围的土壤进行热交换，所述循环介质降温，又流到所述电站凝汽器处，再进行新的循环。
[0013] 进一步地，所述电站凝汽器与所述闭式冷却塔连通时，所述电站凝汽器内的乏汽与所述闭式冷却塔连通的管内循环介质进行热交换，所述乏汽被冷却，所述循环介质升温，然后流回所述闭式冷却塔，所述循环介质与所述闭式冷却塔周围的空气进行热交换，循环介质降温，流回所述电站凝汽器，再进行新的循环。
[0014] 进一步地，所述闭式冷却塔与所述地埋管系统连通时，所述循环介质在所述闭式冷却塔被空气冷却，然后进入所述地埋管系统与所述U型管周围的土壤进行热交换，所述循环介质升温，再流回所述闭式冷却塔，进行新的循环。
[0015] 进一步地，所述闭式冷却塔与所述地埋管系统连通时，所述U型管周围的土壤与被冷却塔冷却的循环介质不断地进行热交换，从而温度下降，等于把冷量储存在所述U型管周围的土壤里。
[0016] 进一步地，所述电站凝汽器为水冷凝汽器。
[0017] 进一步地，所述循环介质为水或防冻液。
[0018] 地热能作为一种相对意义上可再生的清洁能源，越来越受到人们的重视。利用地热能来解决工程中的供暖或者制冷问题也越来越成为环保节能的趋势。本发明，在夜晚和气温较低的冬季利用地埋管系统与地下土壤的换热将冷量蓄存在地下，在气温较高的白天用以冷却电站乏汽，解决了我国北方热电站冷却系统耗水量大和能耗高等问题。降低冷却系统的能耗，节约水资源，降低发电成本。
[0019] 以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
[0020] 图1是本发明的一个较佳实施例的一种基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统的结构示意图；
[0021] 其中，1-地埋管系统，2-土壤，3-地面，4-循环水泵，5-阀门，6-阀门，7-阀门，8-电站凝汽器，9-汽轮机，10-阀门，11-闭式冷却塔，12-循环水泵，13-阀门。
具体实施方式
[0022] 以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
[0023] 在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
[0024] 如图1所示，一种基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，包括地埋管系统1、土壤2、地面3、循环水泵4、阀门5、阀门6、阀门7、电站凝汽器8、汽轮机9、阀门10、闭式冷却塔11、循环水泵12、阀门13，其中，汽轮机9产生的乏汽进入电站凝汽器8中，电站凝汽器8的一端与闭式冷却塔11的进口直接相连或通过阀门10与地埋管系统1的进口相连，另一端通过阀门7和循环水泵4与地埋管系统1的出口相连，闭式冷却塔11的出口通过循环水泵12和阀门13与地埋管系统1的进口相连或通过阀门5和阀门7直接与电站凝汽器8的进水端相连，地埋管系统1为垂直U型管阵列，电站凝汽器7为水冷凝汽器。
[0025] 电站凝汽器8具有第一冷却模式和第二冷却模式；
[0026] 当电站凝汽器8处于第一冷却模式时，电站凝汽器8与地埋管系统1连通，利用地下蓄存冷量冷却电站凝汽器8；当电站凝汽器8处于第二冷却模式时，电站凝汽器8与闭式冷却塔11连通，利用闭式冷却塔冷却11的循环介质冷却电站凝汽器8。具体如下：
[0027] 电站凝汽器8与地埋管系统1连通模式：
[0028] 在春夏秋季的白天，电站凝汽器8的乏汽冷却采用电站凝汽器8与地埋管系统1连通模式。前一个晚上通过闭式冷却塔11与地埋管系统1连通模式，使U型管及其周围的土壤蓄存了足够的冷量来冷却电站凝汽器8的乏汽。其工作原理如下：阀门5、6、13关闭，阀门7、10开启，地埋管中的循环介质吸收地下土壤中蓄存的冷量后温度降低，低温的循环介质经循环水泵4作用后进入电站凝汽器8中与汽轮机9做功后产生的温度较高的乏汽进行热交换，从而冷却乏汽，换热后温度升高的循环介质进入地埋管系统中进行下一次循环。在较为寒冷缺水的北方，将地埋管系统1在夜晚蓄存的冷量用以冷却白天的电站凝汽器8的乏汽，可以节省能耗，提高能量利用率，同时也能大大减少耗水量。
[0029] 电站凝汽器8与闭式冷却塔11连通模式：
[0030] 在气温较低的冬季，电站凝汽器8的乏汽冷却采用电站凝汽器8与闭式冷却塔连通模式，闭式冷却塔11冷却的循环介质来冷却电站凝汽器8的乏汽，其工作原理如下：阀门6、10、13关闭，阀门5、7开启，在闭式冷却塔11中循环介质与空气进行热交换，换热后的循环介质温度降低，低温的循环介质经循环水泵12作用后进入电站凝汽器8中与汽轮机9做功后产生的温度较高的乏汽进行热交换，从而冷却乏汽，换热后温度升高的循环介质进入闭式冷却塔11中进行新的循环。这种闭式冷却塔不消耗水量，开式冷却塔会蒸发水汽的，消耗水量比较大。在缺水的北方，利用闭式冷却塔可以减少耗水量。
[0031] 闭式冷却塔11与地埋管系统1连通模式：
[0032] 在春夏秋季的夜晚，白天循环介质温度比较高，利用闭式冷却塔11使循环介质与空气进行热交换，使循环介质温度降下来，流到地埋管系统1，循环介质与土壤进行热交换，使U型管及其周围土壤温度降低，蓄存冷量，其工作原理如下：阀门5、7、10关闭，阀门6、13开启，闭式冷却塔11出口的低温循环介质经循环水泵12作用后进入地埋管中与土壤进行热交换，使U型管及其周围土壤温度降低，即将冷量蓄存在地下，换热后温度升高的循环介质经循环水泵4作用后回到闭式冷却塔11中与空气进行热交换，循环介质温度降低，再进行新的循环。如此不断地使U型管及其周围土壤温度降低，蓄存冷量，达到一定的温度平衡。这个季节是夜晚地埋管系统蓄存冷量，白天冷却电站凝汽器的乏汽。
[0033] 地热能作为一种相对意义上可再生的清洁能源，越来越受到人们的重视。利用地热能来解决工程中的供暖或者制冷问题也越来越成为环保节能的趋势。本发明的一种基于地下蓄冷的干式热电站冷却系统，夜晚利用地埋管系统蓄冷，白天通过地埋管系统蓄存的冷量冷却电站凝汽器的乏汽，而在较寒冷的冬季利用闭式冷却塔来冷却电站凝汽器的乏汽，解决了我国北方热电站冷却系统耗水量大和能耗高等问题。
[0034] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
