[發(fā)明專利]一種空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310163005.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN103217024A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊立軍;杜小澤;楊勇平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): F28B1/06
• 分類號(hào): F28B1/06;F28B9/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電站空冷技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及一種空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，具體說(shuō)是利用空冷軸流風(fēng)機(jī)出口流速中心對(duì)稱分布特點(diǎn)，布置環(huán)形空冷凝汽器翅片管束，實(shí)現(xiàn)冷卻空氣流量沿管束表面的盡可能均勻分配，并有效降低管束長(zhǎng)度，改善管內(nèi)蒸汽凝結(jié)換熱性能，最終實(shí)現(xiàn)提高空冷凝汽器熱力性能的目的。

背景技術(shù)

近十年來(lái)，直接空冷技術(shù)在我國(guó)北方燃煤電站獲得了快速發(fā)展。直接空冷電站空冷凝汽器由數(shù)十個(gè)空冷單元組成，空冷單元為A型框架結(jié)構(gòu)，翅片管束分左右兩側(cè)傾斜布置，大直徑軸流風(fēng)機(jī)位于翅片管束下部，提供空冷凝汽器內(nèi)蒸汽冷凝所用冷卻空氣。軸流風(fēng)機(jī)出口空氣流動(dòng)非常復(fù)雜，為旋轉(zhuǎn)上升的中心對(duì)稱分布流場(chǎng)，但空冷凝汽器翅片管束卻為平行排列分布于兩側(cè)，導(dǎo)致冷卻空氣沿管束長(zhǎng)度和寬度方向分布極不均勻，使管束傳熱面積得不到有效利用，空冷凝汽器性能不能充分發(fā)揮。

此外，空冷凝汽器翅片管束較長(zhǎng)，達(dá)10m左右，管內(nèi)排汽凝結(jié)后容易在管壁上形成厚厚的液膜，大大降低了凝結(jié)換熱的性能，導(dǎo)致凝汽器排汽側(cè)熱阻迅速升高，使空冷凝汽器總傳熱系數(shù)下降，影響了空冷凝汽器散熱能力。

因此有必要針對(duì)現(xiàn)有空冷凝汽器單元A型框架結(jié)構(gòu)形式存在的缺陷，提出一種新型空冷凝汽器單元布置方式，克服管束冷卻空氣流量分配不均現(xiàn)象，提高翅片管束利用效率，并能在一定程度上削弱長(zhǎng)管引起的排汽凝結(jié)惡化，改善空冷凝汽器傳熱性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)電站直接空冷系統(tǒng)翅片管束過(guò)長(zhǎng)引起的排汽凝結(jié)惡化，空冷單元A型框架布置產(chǎn)生的空冷凝汽器管束冷卻空氣流量分配不均的缺陷，提出一種空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，其特征在于，在蒸汽分配管1上引出蒸汽三通管2，蒸汽三通管2兩端各焊接環(huán)形蒸汽分配支管3，環(huán)形蒸汽分配支管3外圍設(shè)蒸汽分配聯(lián)箱3’，主凝汽器翅片管束5上部焊接于蒸汽分配聯(lián)箱3’上，下部則焊接于凝結(jié)水分配支管4引出的凝結(jié)水聯(lián)箱4’上。

所述主凝汽器翅片管束5管長(zhǎng)方向與水平方向的傾角為15°－20°，分多組環(huán)形設(shè)置，每一組管束的管子為平行布置。

所述環(huán)形蒸汽分配支管3外徑小于凝結(jié)水分配支管4外徑，主凝汽器翅片管束5下端焊接于凝結(jié)水聯(lián)箱上，輔凝汽器翅片管束6下端也焊接于上面；輔凝汽器翅片管束6上端通過(guò)管道與直接空冷系統(tǒng)抽真空裝置連接，以排出凝汽器真空系統(tǒng)中的不凝性氣體。

所述環(huán)形蒸汽分配支管3的外徑為1.8m－2.5m，其頂部開口由平板封蓋，以防冷卻空氣從此流出。

所述凝結(jié)水分配支管4外徑為9.5m－10.5m。

所述主凝汽器翅片管束以15°－20°傾角布置于蒸汽分配聯(lián)箱和凝結(jié)水聯(lián)箱之間，其長(zhǎng)度為4－5m，是現(xiàn)有凝汽器結(jié)構(gòu)翅片管束長(zhǎng)度的一半，為短管束結(jié)構(gòu)，從而有效改善管內(nèi)排汽凝結(jié)換熱狀況，提高凝汽器傳熱性能。

所述直接空冷單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，將汽輪機(jī)排汽從蒸汽分配管引至環(huán)形蒸汽分配聯(lián)箱，主凝汽器翅片管束呈環(huán)形排列連接到蒸汽分配聯(lián)箱。蒸汽在主凝汽器翅片管束內(nèi)凝結(jié)后流至凝結(jié)水聯(lián)箱，未凝結(jié)蒸汽通過(guò)輔凝汽器翅片管束繼續(xù)冷凝，不凝性氣體通過(guò)輔凝汽器翅片管束頂部的抽真空裝置排出。主凝汽器翅片管束管內(nèi)蒸汽和凝結(jié)水流動(dòng)方向相同，工程上習(xí)慣稱為順流管束；輔凝汽器管束管內(nèi)蒸汽和凝結(jié)水流動(dòng)方向相反，工程上習(xí)慣稱為逆流管束。

本發(fā)明的有益效果是空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)通過(guò)在軸流風(fēng)機(jī)出口和翅片管束、環(huán)形凝結(jié)水聯(lián)箱之間設(shè)置導(dǎo)風(fēng)墻，使空冷風(fēng)機(jī)出口氣流被引導(dǎo)到凝汽器管束區(qū)，以一定流速流過(guò)翅片管束，帶走汽輪機(jī)排汽熱量。環(huán)形排列的空冷凝汽器翅片管束可在一定程度上避免現(xiàn)有空冷凝汽器A型框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的冷卻空氣流量分配不均現(xiàn)象，而且凝汽器短管束結(jié)構(gòu)布置可削弱管內(nèi)排汽凝結(jié)惡化，使管束傳熱面積得到有效利用，空冷凝汽器傳熱性能提高，電站直接空冷系統(tǒng)熱力性能改善。

附圖說(shuō)明

圖1為空冷凝汽器單元蒸汽分配支管、凝結(jié)水分配支管及翅片管束布置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為空冷凝汽器單元環(huán)形翅片管束順逆流布置結(jié)構(gòu)平面示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出一種空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明予以說(shuō)明。