CN103206868A - 直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于能源动力技术领域的一种直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置。所述直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置是呈“∨”型对称布置于空冷单元左右两侧翅片管束中间的“△”形空间中，在空冷风机上部垂直方向布置3-5层导流板，旨在对空冷风机出口流场进行重新组织和优化，使空冷翅片管束迎风面的冷却空气流场分布均匀，翅片管束各部分换热量均匀，翅片管束传热面积得到充分利用，同时，在导流板沿空气出口方向集成嘴淋装置，当风机入口温度达到一定程度时，开启喷淋装置，可有效降低空气温度，提高凝汽器管束换热能力，降低机组运行背压，提高空冷系统运行的安全性和经济性。

Description

直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置
技术领域
本发明属于能源动力技术领域，具体涉及一种直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置。
背景技术
我国北方地区富煤缺水的现状，促进了电站空冷技术的快速发展。直接空冷机组是指以空气代替水作为冷却介质对汽轮机排汽进行冷却，用空冷凝汽器代替传统的水冷凝汽器。与水相比，空气密度低，比热小，导热系数低，冷却能力远小于水的冷却能力，导致空冷凝汽器面积庞大，空冷单元数量多。研究发现，空冷风机出口流场呈不均匀状态，在空气流动方向同时存在轴向流速和径向流速；且轴向流速沿风机半径方向分布不均匀。而且，空冷单元特殊的“A”型结构，使得翅片管束的迎面风速分布极不均匀，从而导致空冷翅片管散热能力差，空冷凝汽器冷却性能下降。
空气冷却的主要缺点之一是受环境温度的影响大，环境温度越高，空冷凝汽器的冷却能力越差，所以目前在夏季高温环境条件下，提高空冷系统冷却能力的主要技术手段就是喷雾冷却，即将雾化的除盐水喷在冷却风机的出口或入口，利用水气化吸热降低换热器周围空气的温度，从而降低凝结水温度、降低机组背压。
在直接空冷凝汽器单元内部布置系列特殊结构形状且具有喷雾功能的导流装置，实现空冷单元内部空气流场重新组织优化，有效克服空冷单元内部空气流场分布不均匀的缺陷，改善空冷凝汽器散热能力，同时在高温天气条件下，利用导流装置的喷雾功能，降低空冷单元内部空气温度，进一步提高凝汽器的散热能力，降低机组运行背压。
发明内容
本发明的目的是针对空冷凝汽器单元内部空气流场分布不均匀及冷却空气温度较高时导致空冷凝汽器散热能力差的缺陷，提供一种直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置。
一种直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置，将导流板呈“∨”形设置于空冷单元中空冷风机上方左右两侧空冷翅片管束中间的“△”形空间中，以空冷风机轴心为中心对称布置，所述导流板在出风口边缘均匀设置喷嘴，喷嘴通过喷雾进水管与喷雾进水母管相连。
所述导流板沿垂直方向布置3-5层，同层导流板的尺寸相同，其尺寸从下到上逐层减小。
每层两块导流板的夹角为60°-150°，其夹角从下到上逐层减小。
每层两块导流板之间的水平距离从下到上逐层减小。
所述导流板具有均匀的弯曲度，弯曲度使导流板尾部和空冷单元两侧换热管束垂直。
本发明的有益效果是充分利用直接空冷单元内部空间，分层布置一体化导流板，在实现重新组织优化单元内部不规则空气流场的同时，通过集成在导流板上的喷淋装置降低冷却空气的温度，提高冷却空气的使用效率，改善空冷单元的散热特性，降低空冷机组的运行背压，提高机组运行的安全性和经济性。
附图说明
图1为直接空冷单元冷却空气导流喷淋一体化装置整体结构示意图；
图2为导流板及喷嘴示意图；
图3为一体化装置喷淋效果示意图；
其中各标号为：1-空冷翅片管束；2-空冷风机；3-空气导流喷淋一体化装置；4-导流板；5-喷雾进水管；6-喷雾进水母管；7-喷嘴。
具体实施方式
本发明提出一种直接空冷单元冷却空气导流喷淋一体化装置，下面结合附图和具体实例进行说明。
如图1-2所述，将导流板呈“∨”形设置于空冷单元中空冷风机上方空冷翅片管束中间的“△”形空间中，以空冷风机轴心为中心对称布置，所述导流板在出风口边缘均匀设置喷嘴，喷嘴通过喷雾进水管与喷雾进水母管相连，喷雾进水母管与机组除盐水系统相连。
图1-2所示的直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置结构示意图中，在空冷风机2上方和空冷翅片管束1之间的“△”形空间中设置空气导流喷淋一体化装置3，每层导流板4之间呈“∨”型布置，导流板的布置原则是使流经空冷翅片管束1的冷却空气流场分布均匀。
研究表明，空冷风机2出口的流速，呈现由中心轮毂区沿着半径向外先增大，然后减小的规律，中心对称分布，本装置分3层，根据实际需要可增加至4～5层，呈“∨”型布置一体化导流板，以冷却空气流场的重新组织和优化，使空冷翅片管束迎风面的冷却空气流场分布均匀。
在距离空冷风机2出口最近的为下层导流板，在“△”空间垂直方向上分两片以风机轴心为中心左右对称布置，下层导流板的夹角为150°，导流板距风机出口1.5-1.8m之间，导流板长度为7-8m范围内，宽度为4-4.2m，两块导流板之间的水平距离为5-5.5m；中间层一体化导流板之间的夹角为120°，距下层导流板距离为1.5-1.8m范围内，导流板长度约7-8m，宽度为2.2-2.3之间，两块导流板之间的水平距离为3.5-4.5m；上层一体化导流板夹角为90°，导流板距中间层导流板距离在1.5-1.8m之间，导流板长度在7-8m之间，宽度在1-1.5m之间，两块导流板之间的水平距离为1.5-2m。
导流板4具有均匀的弯曲度，弯曲度使导流板尾部和空冷单元两侧换热管束垂直，表面光滑，且做防腐处理，这样在改变来流风向的同时，减小沿程阻力，每片导流板根据实际情况设置5个喷嘴7，喷嘴7通过喷雾进水管5与喷雾进水母管6相连，喷雾进水母管6固定于空冷风机2机组桥架，与机组除盐水系统相连。
当风机入口温度达到一定程度时，开启喷淋装置，可有效降低空气温度，提高凝汽器管束换热能力，降低机组运行背压，提高空冷系统运行的安全性和经济性。为了使喷淋效果更加均匀，导流板的布置角度及喷嘴布置角度可根据实际情况调整，如上层导流板部分喷嘴方向（如1、3、5号喷嘴）沿导流板出口方向上调约10°，下层导流板部分喷嘴方向（如1、3、5号喷嘴）沿导流板出口方向下调约15°，中间层导流板喷嘴方向和导流板弯曲方向一致，如图3所示，喷嘴的喷雾基本覆盖空冷凝汽器单元两侧管束的主要换热区域。

Claims (5)

1.一种直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置，其特征在于，将导流板呈“∨”形设置于空冷单元中空冷风机上方左右两侧空冷翅片管束中间的“△”形空间中，以空冷风机轴心为中心对称布置，所述导流板在出风口边缘均匀设置喷嘴，喷嘴通过喷雾进水管与喷雾进水母管相连。
2.根据权利要求1所述直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置，其特征在于，所述导流板沿垂直方向布置3-5层，同层导流板的尺寸相同，其尺寸从下到上逐层减小。
3.根据权利要求1所述直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置，其特征在于，每层两块导流板的夹角为60°-150°，其夹角从下到上逐层减小。
4.根据权利要求1所述直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置，其特征在于，每层两块导流板之间的水平距离从下到上逐层减小。
5.根据权利要求1所述直接空冷单元空气导流喷淋一体化装置，其特征在于，所述导流板具有均匀的弯曲度，弯曲度使导流板尾部和空冷单元两侧换热管束垂直。
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