CN102425957A - 一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器 - Google Patents

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魏高升
李兵
杜小泽
杨勇平
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Abstract

本发明涉及一种板式蒸发空冷凝汽器,特别是一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器。包括喷淋装置、换热板束、箱体、风机、出风筒、循环水泵。具体为:箱体的顶部设置出风筒;两组换热板束组分别设置于出风筒的两侧箱体上,并向下布置,两组换热板束组之间呈110°~130°夹角;换热板束组的上端和下端分别设有上联箱和下联箱,分别做为蒸汽进口和冷凝水出口;在两组换热板束组的上方分别设置一组喷淋装置,下联箱的下端与箱体连接;风机设置于出风筒内;循环水泵的上端与喷淋装置连接,下端伸至箱体的底部。具有传热效率高、节能、占地面积小等优点;换热板束倾斜布置,便于凝结水排放,减少热阻,强化传热,同时便于布置逆流区,排出不凝结气体。

Description

一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种板式蒸发空冷凝汽器,特别是一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器。
背景技术
[0002] 电力行业是关系国计民生和社会发展的重要基础产业,很多电厂分布在水资源紧缺地区,由于火电厂采用水冷机组需要的冷却水量巨大,所以目前我国相继投入运营了大量的空冷机组,并且空冷机组的容量也在不断加大。
[0003] 大型空冷机组虽然具有结构简单、节水等优点,但同时它也具有空冷凝汽器体积庞大、传热系数低、机组运行背压高、煤耗高、对环境空气的温度、风速和风向的变化非常敏感、设备成本高等不利缺点。
[0004] 蒸发式冷凝技术利用水蒸发时吸收潜热进行传热,是一种高效节能的换热方式, 蒸发式冷凝器通常耗水量约为一般水冷式冷凝器的5%〜10%,能很大程度上节约工业用水。
[0005] 目前市场上的同类装置主要有两种,一是湿冷凝汽器冷却系统,这种装置由水冷凝汽器和自然通风冷却塔两部分构成,这种冷却方式冷却效果好,传热效率高,机组运行背压低,但循环冷却水流量巨大,循环水泵耗功大,由于是要进行两次换热,致使冷却系统结构复杂,耗水量巨大,不利于缺水地区火力发电机组的冷却;第二种是直接空冷机组空冷凝汽器,汽轮机排气直接进入空冷单元进行一次冷却换热,中间不用水,直接空冷凝汽器节水效果显著,同时结构简单,但同时它也具有体积庞大、传热系数低、对环境空气的温度、风速和风向的变化非常敏感、设备成本高、机组运行背压高、煤耗高等不利缺点。
发明内容
[0006] 本发明的目的,是利用蒸发式冷凝技术对空气冷凝器进行改进,形成一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器。
[0007] 该冷凝器包括喷淋装置、换热板束、箱体、风机、出风筒、循环水泵。具体为:箱体的顶部设置出风筒;两组换热板束组分别设置于出风筒的两侧箱体上,并向下布置,两组换热板束组之间呈120°夹角;换热板束组的上端和下端分别设有上联箱和下联箱,分别做为蒸汽进口和冷凝水出口 ;在两组换热板束组的上方分别设置一组喷淋装置,下联箱的下端与箱体连接;风机设置于出风筒内;循环水泵的上端与喷淋装置连接,下端伸至箱体的底部。
[0008] 所述换热板束组由多个相互并联的换热板束组成,且两端最外侧的换热板束为顺流式换热板束,在顺流式换热板束之间设置0个、1个或多个不相邻的逆流式换热板束。
[0009] 所述逆流式的换热板束的顶部连接水环式真空泵。
[0010] 所述出风筒内、风机的下方设置挡水板。
[0011] 所述出风筒延伸至箱体的内部。[0012] 所述箱体底部设置储水池,储水池的侧壁设置补水口,底部设置排污口。
[0013] 所述出风筒两侧的喷淋装置及换热板束对称布置,喷淋装置外围设有防溅护围。
[0014] 所述两组换热板束组之间的夹角优选为120°
[0015] 空气与喷淋水采用顺流布膜方式,从上而下经过左右两侧的换热板束,板式蒸发空冷凝汽器从两侧进风,中间出风,出风口设置出风筒,以避免热空气回流及在箱体内形成均勻的空气流场。夹杂在空气中的水滴由风机下面的挡水板回收,落入箱体底部储水池。
[0016] 本发明的有益效果为:
[0017] 本发明将湿冷凝汽器冷却系统的两次换热系统,即水冷凝汽器和自然通风空冷塔统一为一个设备,同时利用板式换热器的高效换热特点和水蒸发时吸收潜热的高效换热特性,实现汽轮机排汽的有效冷凝,本装置与湿冷凝汽器系统相比,可显著降低循环水量和耗水量,预计用水量仅为水冷冷凝器的5%〜10%,使其适合于缺水地区火电机组的排汽冷凝;由于用水量显著降低,循环水泵用功也会显著降低;由于实现的是一次换热,所以还具有冷凝温度低,背压低等优点;同时由于采用的是蒸发冷凝,与直接空冷凝汽器相比,还具有体积小,结构简单,传热效率高,环境影响小,设备投资低等诸多优点,另外本发明采用蒸发式冷凝器对循环水的水质要求不高,水处理比较简单,系统简单,便于维护,因此运行费用也会大大降低。
附图说明
[0018] 图1为本发明一种实施方式的主视图;
[0019] 图2为本发明一种实施方式的俯视图;
[0020] 图3为本发明一种实施方式的侧视图。
[0021] 图中标号:
[0022] 1-喷淋装置;2-换热板束;3-箱体;4-风机;5-出风筒;6_循环水泵;7_水环真空泵接口 ;8-挡水板;9-上联箱;10-下联箱;11-防溅护围;12-储水池;13-补水口 ;14-排污口。
具体实施方式
[0023] 本发明提供了一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器,下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
[0024] 如图1、图2和图3所示,该凝汽器包括喷淋装置1、换热板束2、箱体3、风机4、出风筒5、循环水泵6。箱体3的顶部设置出风筒5,出风筒5延伸至箱体3的内部,有利于形成均勻的空气流场;两组换热板束组2分别设置于出风筒5的两侧箱体3上,并向下布置, 两组换热板束组2之间呈110°〜130°夹角,在此特别选用120°夹角,利于凝结水排放, 减少热阻,强化传热;换热板束组2的上端和下端分别设有上联箱9和下联箱10,分别做为蒸汽进口和冷凝水出口 ;在两组换热板束组2的上方分别设置一组喷淋装置1,下联箱10 的下端与箱体3连接;风机4设置于出风筒5内,风机4的下方设置挡水板8 ;箱体3底部设置储水池12,储水池12的侧壁设置补水口 13,底部设置排污口 14 ;循环水泵6的上端与喷淋装置1连接,下端伸至箱体3的底部的储水池12内。出风筒5两侧的喷淋装置1及换热板束2对称布置,喷淋装置1外围设有防溅护围11。[0025] 换热板束组2由奇数个按顺流式和逆流式交错排列、相互串联的换热板束组成, 且两端最外侧的换热板束为顺流式换热板束。并且逆流式的换热板束的顶部设置水环式真空泵7。在本实施例中,设置两个顺流式换热板束和一个逆流式顺流板束。
[0026] 进口空气与喷淋水顺流从上而下经过左右两侧的换热板束,通过喷淋水膜的蒸发强化传热,提高传热效率。两侧空气由进风口经过换热板束与风机下部的箱体风道由风机 4抽出,经出风筒5排向大气。两边喷淋水经板束落入箱体3底部储水池12,由循环水泵6 送至喷淋装置1循环使用;夹杂在空气中的水滴通过风机4下面的挡水板8回收,落入箱体 3底部储水池12 ;贮水池12由补水口 13补水,由排污口 14排污,实现冷却水重复利用。
[0027] 酷热的夏天用电高峰时,可通过加大喷水量实现凝汽器的高效工作,保证机组正常出力,而不像直接空冷机组那样夏季冷却效果不理想,导致机组出力不足,背压升高;严寒的冬天,可通过减少喷水量或不喷水的方式实现机组正常运转,实现进一步节水。

Claims (8)

1. 一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器,包括喷淋装置(1)、换热板束O)、 箱体(3)、风机(4)、出风筒(5)、循环水泵(6),其特征在于,箱体⑶的顶部设置出风筒(5);两组换热板束组(2)分别设置于出风筒(5)的两侧箱体(3)上,并向下布置,两组换热板束组(¾之间呈110°〜130°夹角;换热板束组(2)的上端和下端分别设有上联箱(9)和下联箱(10),分别做为蒸汽进口和冷凝水出口 ;在两组换热板束组(¾的上方分别设置一组喷淋装置(1),下联箱(10)的下端与箱体C3)连接;风机⑷设置于出风筒(5)内;循环水泵(6)的上端与喷淋装置⑴连接,下端伸至箱体(3) 的底部。
2.根据权利要求1所述的一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器,其特征在于,所述换热板束组O)由多个相互并联的换热板束组成,且两端最外侧的换热板束为顺流式换热板束,在顺流式换热板束之间设置0个、1个或多个不相邻的逆流式换热板束。
3.根据权利要求2所述的一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器,其特征在于,所述逆流式的换热板束的顶部连接水环式真空泵接口(7)。
4.根据权利要求1所述的一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器,其特征在于,所述出风筒(5)内、风机的下方设置挡水板(8)。
5.根据权利要求1所述的一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器,其特征在于,所述出风筒(5)延伸至箱体(3)的内部。
6.根据权利要求1所述的一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器,其特征在于,所述箱体⑶底部设置储水池(12),储水池(12)的侧壁设置补水口(13),底部设置排污口(14)。
7.根据权利要求1所述的一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器,其特征在于,所述出风筒(¾两侧的喷淋装置(1)及换热板束(¾对称布置,喷淋装置(1)外围设有防溅护围(11)。
8.根据权利要求1所述的一种换热板束倾斜布置的板式蒸发空冷凝汽器,其特征在于,所述两组换热板束组(¾之间的夹角优选为120°。
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