1.本发明涉及火力发电领域，进一涉及火力发电的蒸汽冷却领域，特别涉及一种串联式冷却调节系统、空冷岛系统及冷却方法。
背景技术：2.空冷岛系统是火力发电厂汽水系统中的重要部分，是通过空冷方式对汽轮机4中做功完成的蒸汽进行冷凝并保持汽轮机4真空的机构。
3.参照附图1，目前通用的空冷岛系统中，包括有相互串联的顺流式散热器1和逆流式散热器2，顺流式散热器1包括若干并联的顺流管束，逆流式散热器2包括若干并联的逆流管束，通过轴流风机吹风至两套散热器中冷却蒸汽。其中顺流式散热器1中的冷凝水通过布置在顺流管束底部的冷凝水收集管道流出。不凝结气体和剩余的部分蒸汽通过布置在顺流管束底部的冷凝水收集管道进入逆流式散热器进一步冷凝。在逆流式散热器顶部与抽真空管道3连接，以将不凝结气体和少量的未冷凝蒸汽抽出，以保持系统的真空。
4.现有的空冷岛系统中，由于顺流管束和逆流管束中各管路的阻力特性和传热特性存在一定的差异，加上管路设计、制造、安装工艺等差异以及外侧环境风、轴流风机运行方式、沾污等多方面的因素，系统在运行时，蒸汽流场和温度场分布明显不均，导致系统背压升高，影响机组效率。现有采用罗茨真空泵等在抽真空系统的改进措施，无法从根本上改善空冷岛本身的流场与热负荷分布特性，节能效果不明显。
5.因此，为了改善空冷岛流场和热负荷分布不均的缺陷，很多研发人员尝试用全顺流式散热器组成空冷岛的换热系统，但是顺流式散热器具有一个很重要的缺陷，就是由于其凝结水液膜较薄，传热效果好，汽阻小，导致在低负荷或低气温条件下，在散热器末端的管道处容易出现低温现象，凝结水箱可能出现冰冻等危险，这也是一直以来困扰着业界的技术瓶颈，无法调节冷却效果，适应性差。
技术实现要素：6.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提供一种串联式冷却调节系统，第二方面提出一种空冷岛系统，第三方面提出一种冷却方法，取消传统空冷岛逆流区的概念，采用全顺流式空冷散热器，彻底改变乏汽的冷却方式，显著提升冷却效率、降低阻力与背压，并通过动态调节顺流式空冷散热器与补偿冷凝器之间冷却能力的比例，解决冰冻问题。
7.根据本发明的第一方面实施例的一种串联式冷却调节系统，包括：
8.蒸汽分配管道；
9.水汽分离管道，位于所述蒸汽分配管道的下方；
10.顺流式空冷散热器，包括顺流式空冷管道和吹气装置，所述顺流式空冷管道的两端分别连通所述蒸汽分配管道和所述水汽分离管道，所述吹气装置适于向所述顺流式空冷管道吹风，所述吹气装置为变频风机，所述顺流式空冷管道的末端设有管温传感器；
11.凝结水收集管道，连通所述水汽分离管道的下部，适于收集所述水汽分离管道内的凝结水；
12.余气收集管道，连通所述水汽分离管道的上部，适于收集所述水汽分离管道内的余气；
13.所述凝结水收集管道连通有下降管，所述下降管上设有凝结水箱和凝结水泵，所述凝结水泵为变频水泵；
14.所述余气收集管道上设有补偿冷凝器和抽真空装置，所述抽真空装置为变频抽真空泵，所述补偿冷凝器连通有疏水管道，所述疏水管道连通所述凝结水箱；
15.所述变频风机、变频水泵、变频抽真空泵以所述管温传感器的采样值作为速率调节输入。
16.根据本发明实施例的一种串联式冷却调节系统，至少具有如下有益效果：
①
取消传统空冷岛中的逆流区，并将原逆流区改造为顺流区，提高空冷散热器传热效果，并降低空冷散热器的阻力；
②
简化空冷散热器结构，使其只有顺流区管束，改善其阻力特性，优化汽水侧流动阻力分布；
③
通过检测顺流式空冷管道的末端温度，确定目前的冷却效果，动态调节变频风机、变频水泵、变频抽真空泵的速率，降低顺流式空冷散热器的实际换热能力，提高补偿冷凝器的实际换热能力，提高乏汽在顺流式空冷散热器末端处的温度，避免冰冻问题。
17.根据本发明的一些实施例，水汽分离管道包括两组并分别位于蒸汽分配管道的两侧，顺流式空冷管道包括两组顺流管束且分别位于蒸汽分配管道两侧，两组顺流管束的一端均连通蒸汽分配管道，两组顺流管束的另一端则分别对应连通两组水汽分离管道。
18.根据本发明的一些实施例，余气收集管道的前端连通有两组第一支管，两组第一支管分别连通两组水汽分离管道；凝结水收集管道的前端连通有两组第二支管，两组第二支管分别连通两组水汽分离管道。
19.根据本发明的一些实施例，每根所述第一支管上设有第一调节阀，每根所述第二支管上设有第二调节阀，所述第一调节阀和第二调节阀以所述管温传感器的采样值作为开度调节输入。
20.根据本发明的一些实施例，所述顺流式空冷散热器的额定换热能力是所述补偿冷凝器的1至3倍。
21.根据本发明的一些实施例，所述第一支管包括第一垂直段，所述第二支管包括第二垂直段，所述第一垂直段与所述第二垂直段平行，所述第二垂直段的长度是所述第一垂直段的2至4倍。
22.根据本发明的第二方面实施例的一种空冷岛系统，包括安装平台，安装平台上设置有至少两套第一方面实施例的串联式冷却调节系统，每套串联式冷却调节系统的余气收集管道均汇集到余气总管，每套冷却系统的凝结水收集管道均汇集到凝结水总管。
23.根据本发明实施例的一种空冷岛系统，进一步具有如下有益效果：省去逆流区，能够使空冷岛系统安装更快捷，运行更稳定。
24.根据本发明的第三方面实施例的一种冷却方法，应用于上述的串联式冷却调节系统，包括：
25.将乏汽经蒸汽分配管道流动至顺流式空冷管道，利用吹气装置吹气至所述顺流式
空冷管道以冷却乏汽，乏汽在所述顺流式空冷管道内冷凝并流动至水汽分离管道；
26.在凝结水泵的作用下，乏汽冷却出的凝结水从所述水汽分离管道的下部进入凝结水收集管道，再进入凝结水箱；
27.在抽真空装置的作用下，乏汽中剩余的余气从所述水汽分离管道的上部进入余气收集管道，并经补偿冷凝器冷却后产生二次凝结水，再通过疏水管道进入凝结水箱；
28.其中，检测顺流式空冷管道的末端温度，若所述末端温度低于第一设定温度，加大凝结水泵的速率，降低抽真空装置的速率，降低吹气装置的速率；若所述末端温度从低于第一设定温度升温至高于第二设定温度，恢复所述凝结水泵、抽真空装置和吹气装置至额定速率。
29.根据本发明实施例的一种冷却方法，具有如下有益效果；
①
取消传统空冷岛中的逆流区，并将原逆流区改造为顺流区，提高空冷散热器传热效果，并降低空冷散热器的阻力；
②
简化空冷散热器结构，使其只有顺流区管束，改善其阻力特性，优化汽水侧流动阻力分布；
③
通过检测顺流式空冷管道的末端温度，并根据与第一设定温度的比较结果，确定目前的冷却效果，动态调节变频风机、变频水泵、变频抽真空泵的速率，在低负荷或低气温条件下，降低顺流式空冷散热器的实际换热能力，提高补偿冷凝器的实际换热能力，提高乏汽在顺流式空冷散热器末端处的温度，避免冰冻问题。
30.根据本发明的一些实施例，检测每组顺流管束中每个单元管束的末端温度，向每个单元管束配置对应的第一支管，若检测到的末端温度低于第一设定温度，关小对应单元管束的第一支管的第一调节阀开度。
31.根据本发明的一些实施例，检测每组顺流管束中每个单元管束的末端温度，计算末端温度平均值，若所述末端温度平均值低于第一设定温度，加大对应水汽分离管道的第二支管的第二调节阀开度。
32.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
33.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
34.图1为背景技术中的现有冷却系统的结构示意图；
35.图2为串联式冷却调节系统一实施例的立体结构示意图；
36.图3为串联式冷却调节系统一实施例的立体结构示意图；
37.图4为串联式冷却调节系统一实施例的平面结构示意图；
38.图5为空冷岛实施例的结构示意图；
39.蒸汽分配管道100、水汽分离管道200、顺流式空冷散热器300、顺流式空冷管道310、吹气装置320、顺流管束330、单元管束331、凝结水收集管道400、第二支管410、下降管420、凝结水箱430、凝结水泵440、余气收集管道500、第一支管510、补偿冷凝器520、抽真空装置530、疏水管道540、安装平台600、顺流式散热器1、逆流式散热器2、抽真空管道3、汽轮机4。
具体实施方式
40.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上方”、“下方”、“上部”、“下部”、“前端”、“两侧”、“下方”、“水平方向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.本发明第一方面实施例提供一种冷却系统，包括：蒸汽分配管道，蒸汽分配管道用于接收汽轮机中已经做完功的乏汽，并能够将乏汽均匀分配到顺流式空冷散热器中；水汽分离管道，位于蒸汽分配管道的下方，用于接收经过顺流式空冷散热器冷却后的乏汽；顺流式空冷散热器，包括顺流式空冷管道和吹气装置，顺流式空冷管道的两端分别连通蒸汽分配管道和水汽分离管道，吹气装置适于向顺流式空冷管道吹风，吹气装置为变频风机，顺流式空冷管道的末端设有管温传感器；凝结水收集管道，连通水汽分离管道的下部，适于收集水汽分离管道内的凝结水；余气收集管道，连通水汽分离管道的上部，适于收集水汽分离管道内的余气，凝结水收集管道连通有下降管，下降管上设有凝结水箱和凝结水泵，凝结水泵为变频水泵；余气收集管道上设有补偿冷凝器和抽真空装置，抽真空装置为变频抽真空泵，补偿冷凝器连通有疏水管道，疏水管道连通凝结水箱；变频风机、变频水泵、变频抽真空泵以管温传感器的采样值作为速率调节输入。
44.应理解，余气可以是乏汽除去凝结水的部分，具体可以是包括不凝结气体和部分未被凝结的乏汽。
45.应理解，水汽分离管道的下部可以是水汽分离管道的下半部分的任意位置，优选是水汽分离管道的底部；水汽分离管道的上部可以是水汽分离管道的上半部分的任意位置，优选是水汽分离管道的顶部。
46.应理解，蒸汽分配管道和水汽分离管道可以是水平延伸，顺流式空冷管道可以是斜向下延伸。
47.应理解，为了实现防冻目的，通过检测顺流式空冷管道的末端温度，得知顺着蒸汽流动方向，顺流式空冷管道的末端是否已经进入冰冻的温度条件，若末端温度过低，则需要降低乏汽在顺流式空冷管道中的换热效果，因此，通过降低吹气装置的吹风量，并提高变频水泵的转动速率，加大抽水量，使顺流式空冷管道内的冷凝水减少，减少凝结水膜厚度，并降低变频抽真空泵的转动速率，使得顺流式空冷管道内的高温乏汽比例增加，利用低速流动的高温乏汽给凝结水膜加热，提高顺流式空冷管道末端的温度，防止管道冰冻。
48.另外地，当顺流式空冷散热器的实际换热能力降低时，同步提高补偿冷凝器的实际换热能力，利用补充冷凝器去弥补顺流式空冷散热器降低的那部分换热能力，使得冷却系统的总换热能力维持在合适水平，串联的冷却方式可以有效解决冰冻的问题，调节效果好，适应性强。
49.更进一步地，将顺流式空冷散热器的额定换热能力设置成所述补偿冷凝器的1至3倍，一般而言，当出现冰冻现象时，顺流式空冷管道的下部四分之一区域会比较容易出现低温现象，因此将这一部分的换热符合转移到与其串联的补偿冷凝器中，在补偿冷凝器中通过调节其冷却影响因素，改变其冷却效果，例如在补偿冷凝器为冷却塔的实施例中，通过加大其冷却进风量，来提高其实际换热能力，所以为了弥补顺流式空冷管道下部四分之一区域的换热能力，将补偿冷凝器的额定换热能力设置成顺流式空冷散热器的三分之一及以上，留有设计余量，保证串联调节的有效性。
50.对应第一方面实施例的一种串联式冷却调节系统，本发明还提供第三方面实施例的一种冷却方法，包括：
51.将乏汽经蒸汽分配管道流动至顺流式空冷管道，利用吹气装置吹气至所述顺流式空冷管道以冷却乏汽，乏汽在所述顺流式空冷管道内冷凝并流动至水汽分离管道；
52.在凝结水泵的作用下，乏汽冷却出的凝结水从所述水汽分离管道的下部进入凝结水收集管道，再进入凝结水箱；
53.在抽真空装置的作用下，乏汽中剩余的余气从所述水汽分离管道的上部进入余气收集管道，并经补偿冷凝器冷却后产生二次凝结水，再通过疏水管道进入凝结水箱；
54.其中，检测顺流式空冷管道的末端温度，若所述末端温度低于第一设定温度，加大凝结水泵的速率，降低抽真空装置的速率，降低吹气装置的速率；若所述末端温度从低于第一设定温度升温至高于第二设定温度，恢复所述凝结水泵、抽真空装置和吹气装置至额定速率。
55.参照图2-图4，图2和图3中箭头1表示乏汽的流动方向，箭头2表示余气的流动方向，箭头3表示凝结水的流动方向。汽轮机所排出的乏汽先经过蒸汽分配管道100，之后进入顺流式空冷管道310，利用吹气装置320吹气冷却顺流式空冷管道310中的乏汽，被冷却的乏汽进入到水汽分离管道200中，在水汽分离管道200中沉底的凝结水能够进入到凝结水收集管道400中，水汽分离管道200中的余气升起后能够进入到余气收集管道500；由于乏汽在顺流式空冷管道310中经过换热后会形成两种状态，一是凝结水，二是余气，这两者分别是通过凝结水泵440和抽真空装置530来决定其在管道中的流动速度，因此，为了防止管道冰冻，在检测并判断顺流式空冷管道310的末端温度的大小后，对凝结水泵440、抽真空装置530和吹气装置320进行转动速率调节，以实现对末端温度的调节。
56.相对于图1中现有的空冷岛冷却系统，第一方面实施例的一种串联式冷却调节系统和第三方面实施例的一种冷却方法通过取消传统空冷岛中的逆流区的方式，将图1中原有的逆流区改造为顺流区，取消了从逆流区顶部延伸出的抽真空管道，通过在水汽分离管道中对冷却后的乏汽进行凝结水和余气的分离，并利用凝结水收集管道和余气收集管道分别收集凝结水和余气，从而完全代替了原有的空冷岛冷却系统和冷却方法。
57.取消传统空冷岛中的逆流区，能够显著提高空冷散热器的传热效果，并降低空冷散热器的阻力；简化空冷散热器结构，使其只有顺流区管束，能够显著改善其阻力特性，优
化汽水侧流动阻力分布；通过检测顺流式空冷管道的末端温度，确定目前的冷却效果，动态调节变频风机、变频水泵、变频抽真空泵的速率，降低顺流式空冷散热器的实际换热能力，提高补偿冷凝器的实际换热能力，提高乏汽在顺流式空冷散热器末端处的温度，避免冰冻问题。
58.本发明的一些实施例中，参照图2-图4，水汽分离管道200可以包括两组并分别位于蒸汽分配管道100的两侧，顺流式空冷管道310可以包括两组顺流管束330且分别位于蒸汽分配管道100两侧，两组顺流管束330的一端可以均连通蒸汽分配管道100，两组顺流管束330的另一端则可以分别对应连通两组水汽分离管道200。通过在蒸汽分配管道100两侧均布置顺流管束330和水汽分离管道200，乏汽经蒸汽分配管道100向下分流到两组顺流管束330中，之后分别进入两组水汽分离管道200中，利用两组顺流管束330冷却乏汽，能够显著提升乏汽的冷却效率，通过两组水汽分离管道200来分离凝结水和余气，显著提升水汽分离的效率。
59.参照图4，本发明的一些实施例中，余气收集管道500的前端可以连通有两组第一支管510，两组第一支管510可以分别连通两组水汽分离管道200；凝结水收集管道400的前端可以连通有两组第二支管410，两组第二支管410可以分别连通两组水汽分离管道200。通过两组第一支管510能够汇集两组水汽分离管道200中的余气至余气收集管道500中，通过两组第二支管410能够汇集两组水汽分离管道200中的凝结水至凝结水收集管道400中，余气和凝结水后续分别集中处理，提升系统效率。
60.参照图2和图3，本发明的一些实施例中，每组顺流管束330可以均包括若干单元管束331，同一组的所有单元管束331可以连续并排平铺布置并形成平面。
61.另，单元管束可以是从参照图2的方式，由余气收集管道500统一收集余气，也可以是参照图3的方式，每一单元管束331均对应连通第一支管510，若干第一支管510再汇集到余气收集管道500，每一单元管束也可以对应连通多个第一支管。
62.在发明的一些实施例中，在每根所述第一支管510上设有第一调节阀，在每根所述第二支管410上设有第二调节阀，所述第一调节阀和第二调节阀以所述管温传感器的采样值作为开度调节输入，第一调节阀可控制第一支管510的气体流通量，进而影响其对应的单元管束331的蒸汽流场，由于在换热过程中，每根单元管束331的换热情况可能会出现不均匀的情况，因此根据每根单元管束331末端处管温传感器的采样值，可对应控制与其对应连通一个或者多个第一支管510的第一调节阀，以实现精准控制每根单元管束331的末端温度，防止冰冻；相对的是，第二支管410与水汽分离管道200是一一对应的关系，第二支管410上下两端分别连接水汽分离管道200和凝结水收集管道400，利用第二支管410上第二调节阀的开度，可以调节其对应水汽分离管道200内凝结水的比例。
63.更具体地，检测每组顺流管束中每个单元管束331的末端温度，向每个单元管束331配置对应的第一支管510，可以配置一个也可配置多个第一支管510，若检测到的末端温度低于第一设定温度，关小对应单元管束331的第一支管510的第一调节阀开度，使高温乏汽憋在第一调节阀之前，也即水汽分离管道200和顺流管束末端，以提高末端温度；另外地，检测每组顺流管束中每个单元管束331的末端温度，计算末端温度平均值，若所述末端温度平均值低于第一设定温度，证明在水汽分离管道200中的凝结水温度比较低，有可能发生冰冻现象，因此加大对应水汽分离管道200的第二支管410的第二调节阀开度，将水排入凝结
水收集管道400，有效提高水汽分离管道200中高温乏汽的比例，提高温度，避免冰冻。
64.优选地，所述第一支管510包括第一垂直段，所述第二支管410包括第二垂直段，所述第一垂直段与所述第二垂直段平行，所述第二垂直段的长度是所述第一垂直段的2至4倍，在第二调节阀前建立一定高度的液柱，且在第一支管510还设置具有一定高度的第一垂直段，避免在抽真空装置的作用下将凝结水抽入第一支管510中，也保证在第二调节阀中流通的都是凝结水。
65.应理解，顺流管束可以理解为由若干单元管束按照并排平行平铺的方式组成，平面设置的顺流管束便于提升冷却效率。连续并排平铺可以理解为每个单元管束相互紧靠着地并排铺设，铺设后形成接近于平面的形状。每个单元管束内可以包括基板和设置在基板上的若干平行的单元冷却管。
66.连续并排平铺布置的单元管束能够合理利用散热面积，提升冷却效率，并且冷却均匀。
67.参照图2-图4，本发明的一些实施例中，凝结水收集管道400可以连通有下降管420，下降管420上可以设有凝结水箱430和凝结水泵440。由于本冷却系统可以作为空冷岛的组件，一般设置在离地面有一定高度的位置，通过下降管420能够把凝结水运输至地面，凝结水箱和凝结水泵则可以设置在地面。通过凝结水箱和凝结水泵的设置能够高效运出凝结水及储存凝结水，便于凝结水的后续利用。
68.参照图2和图3，本发明的一些实施例中，吹气装置320可以包括轴流风机，轴流风机可以位于顺流式空冷管道310的下方并适于向上吹风。按照顺流式空冷管道的水平铺设方向可以对应有至少两台轴流风机，多台轴流风机可以均布设置在顺流式空冷管道的下方。轴流风机的设置能够对顺流式空冷管道进行高效冷却。
69.本发明的一些实施例中，补偿冷凝器可以连通有疏水管道，参照图4，疏水管道540可以连通凝结水收集管道400，参照图2和图3，疏水管道540也可以连通凝结水箱430；补偿冷凝器520所冷却的凝结水能够随凝结水收集管道400中原有的凝结水一同经过下降管420流出，方便快捷，简化结构。
70.本发明的一些实施例中，补偿冷凝器包括冷却塔，利用冷却塔冷却循环水，进而利用循环水冷却余气。通过冷却塔的水冷方式结合顺流式空冷散热器的风冷方式，使整个冷却系统具有空湿混合的冷却能力，可以结合两种冷却方式的优势，更加高效稳定的冷却乏汽。
71.本发明的第二方面实施例提供一种空冷岛系统，包括安装平台，安装平台上设置有至少两套第一方面实施例的冷却系统，每套冷却系统的余气收集管道均汇集到余气总管，每套冷却系统的凝结水收集管道均汇集到凝结水总管。
72.参照图5，安装平台600上平行排布多套冷却系统，每套冷却系统的蒸汽分配管道100可以通过蒸汽分配总管来分配乏汽，经过每套冷却系统各自的顺流式空冷散热器来冷却乏汽，之后各冷却系统的水汽分离管道中的凝结水汇集到凝结水总管后由下降管统一运输至凝结水箱中，后续送至回热系统再次进入汽轮机做功，各冷却系统的水汽分离管道中的余气汇集到余气总管后由补偿冷凝器再次冷却，冷却的凝结水可以流到凝结水箱中，循环做功，剩余的不凝结气体则可以排出。
73.轴流风机可以均布设置在安装平台上，顺流式空冷管道则对应设置在安装平台的
上方，每套冷却系统可以在其顺流式空冷管道的铺设方向上设置多个轴流风机。
74.本空冷岛系统的实施例，除具有冷却系统实施例的效果外，通过省去逆流区，还能够使空冷岛系统的整体安装过程更快捷，安装难度降低，整体系统的运行也更稳定。
75.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
76.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种串联式冷却调节系统，其特征在于，包括：蒸汽分配管道；水汽分离管道，位于所述蒸汽分配管道的下方；顺流式空冷散热器，包括顺流式空冷管道和吹气装置，所述顺流式空冷管道的两端分别连通所述蒸汽分配管道和所述水汽分离管道，所述吹气装置适于向所述顺流式空冷管道吹风，所述吹气装置为变频风机，所述顺流式空冷管道的末端设有管温传感器；凝结水收集管道，连通所述水汽分离管道的下部，适于收集所述水汽分离管道内的凝结水；余气收集管道，连通所述水汽分离管道的上部，适于收集所述水汽分离管道内的余气；所述凝结水收集管道连通有下降管，所述下降管上设有凝结水箱和凝结水泵，所述凝结水泵为变频水泵；所述余气收集管道上设有补偿冷凝器和抽真空装置，所述抽真空装置为变频抽真空泵，所述补偿冷凝器连通有疏水管道，所述疏水管道连通所述凝结水箱；所述变频风机、变频水泵、变频抽真空泵以所述管温传感器的采样值作为速率调节输入。2.根据权利要求1所述的一种串联式冷却调节系统，其特征在于，所述水汽分离管道包括两组并分别位于所述蒸汽分配管道的两侧，所述顺流式空冷管道包括两组顺流管束且分别位于所述蒸汽分配管道两侧，两组所述顺流管束的一端均连通所述蒸汽分配管道，两组所述顺流管束的另一端则分别对应连通两组所述水汽分离管道。3.根据权利要求2所述的一种串联式冷却调节系统，其特征在于，所述余气收集管道的前端连通有两组第一支管，两组所述第一支管分别连通两组所述水汽分离管道；所述凝结水收集管道的前端连通有两组第二支管，两组所述第二支管分别连通两组所述水汽分离管道。4.根据权利要求3所述的一种串联式冷却调节系统，其特征在于，每根所述第一支管上设有第一调节阀，每根所述第二支管上设有第二调节阀，所述第一调节阀和第二调节阀以所述管温传感器的采样值作为开度调节输入。5.根据权利要求4所述的一种串联式冷却调节系统，其特征在于，所述顺流式空冷散热器的额定换热能力是所述补偿冷凝器的1至3倍。6.根据权利要求5所述的一种串联式冷却调节系统，其特征在于，所述第一支管包括第一垂直段，所述第二支管包括第二垂直段，所述第一垂直段与所述第二垂直段平行，所述第二垂直段的长度是所述第一垂直段的2至4倍。7.一种空冷岛系统，其特征在于，包括安装平台，所述安装平台上设置有至少两套权利要求1至6任一项所述的串联式冷却调节系统，每套所述串联式冷却调节系统的所述余气收集管道均汇集到余气总管，每套所述冷却系统的所述凝结水收集管道均汇集到凝结水总管。8.一种冷却方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的串联式冷却调节系统，包括：将乏汽经蒸汽分配管道流动至顺流式空冷管道，利用吹气装置吹气至所述顺流式空冷管道以冷却乏汽，乏汽在所述顺流式空冷管道内冷凝并流动至水汽分离管道；
在凝结水泵的作用下，乏汽冷却出的凝结水从所述水汽分离管道的下部进入凝结水收集管道，再进入凝结水箱；在抽真空装置的作用下，乏汽中剩余的余气从所述水汽分离管道的上部进入余气收集管道，并经补偿冷凝器冷却后产生二次凝结水，再通过疏水管道进入凝结水箱；其中，检测顺流式空冷管道的末端温度，若所述末端温度低于第一设定温度，加大凝结水泵的速率，降低抽真空装置的速率，降低吹气装置的速率；若所述末端温度从低于第一设定温度升温至高于第二设定温度，恢复所述凝结水泵、抽真空装置和吹气装置至额定速率。9.根据权利要求8所述的一种冷却方法，其特征在于，检测每组顺流管束中每个单元管束的末端温度，向每个单元管束配置对应的第一支管，若检测到的末端温度低于第一设定温度，关小对应单元管束的第一支管的第一调节阀开度。10.根据权利要求9所述的一种冷却方法，其特征在于，检测每组顺流管束中每个单元管束的末端温度，计算末端温度平均值，若所述末端温度平均值低于第一设定温度，加大对应水汽分离管道的第二支管的第二调节阀开度。
技术总结本发明为解决火力发电领域存在的管道背压高、冷却效率低的问题，同时克服了在采用全顺流式散热器时会存在冰灯等隐患的技术瓶颈，公开了串联式冷却调节系统、空冷岛系统，包括蒸汽分配管道、水汽分离管道、顺流式空冷散热器、凝结水收集管道和余气收集管道。还公开了冷却方法，包括空冷步骤和水汽分离步骤，并且针对顺流式空冷管道的末端温度进行调节。取消传统空冷岛中的逆流区，并将原逆流区改造为顺流区，提高空冷散热器传热效果，并降低空冷散热器的阻力；简化空冷散热器结构，使其只有顺流区管束，改善其阻力特性，优化汽水侧流动阻力分布；根据冷却效果进行动态调节，提高乏汽在顺流式空冷散热器末端处的温度，避免冰冻问题。题。题。
技术研发人员：王卫良
受保护的技术使用者：暨南大学
技术研发日：2020.02.18
技术公布日：2022/11/1
