CN103225964A - 包含两段凝结环形翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器 - Google Patents

包含两段凝结环形翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了属于电站空冷技术领域的一种包含两段凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器。所述空冷凝汽器由环形蒸汽分配支管和联箱、中间凝结水收集管和联箱、底部凝结水收集管和联箱构成，上段翅片管束位于蒸汽分配联箱和中间凝结水联箱之间，下段翅片管束位于中间凝结水联箱和底部凝结水联箱之间。该空冷凝汽器的翅片管束环形布置方式，可改进翅片管束冷却空气流量分配的均匀性，提高管束传热面利用率。翅片管束分两段布置，降低了管束长度，可改善管内排汽凝结换热恶化状况。轴流风机引风布置方式削弱了环境风场对空冷凝汽器运行的不利影响，改善了轴流风机的气动性能。可使空冷凝汽器热力性能得到提高。

Description

包含两段凝结环形翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器
技术领域
本发明属于电站空冷技术领域。特别涉及一种包含两段凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器。具体说是利用布置于翅片管束上部的引风轴流风机流速中心对称分布的特点，环形布置空冷凝汽器翅片管束，并设置两层凝结水联箱实现翅片管束内蒸汽分段凝结，以削弱环境风场对空冷凝汽器运行的不利影响，提高冷却空气流量沿管束表面的均匀性，改善管内蒸汽凝结换热性能，最终提高空冷凝汽器热力性能。
背景技术
作为一种节水效益显著的冷却方式，直接空冷技术在我国北方富煤缺水地区的火电发展中发挥了重要作用。直接空冷电站空冷凝汽器由数十个呈A型框架结构的空冷单元构成。以一定夹角分列两侧的翅片管束换热器和位于管束下部的轴流风机是空冷单元的主要设备。轴流风机出口空气动力场复杂，为旋转上升的中心对称分布，而平行排列的空冷凝汽器翅片管束使得冷却空气沿管束长度和宽度方向分布极不均匀，管束传热面积利用效率低，空冷凝汽器性能得不到充分发挥。空冷凝汽器为大型空冷换热设备，翅片管束长度达10m左右，管内蒸汽凝结易形成厚液膜，使凝结换热性能大大降低，空冷凝汽器总传热系数下降，影响了空冷凝汽器散热能力。
此外，环境风场对空冷凝汽器性能也会产生不利影响，尤其使轴流风机入口流动变形加剧，空气动力学性能严重下降。因此现有空冷轴流风机布置于A型翅片管束下部的设计不利于抵御环境风的有害影响。
因此有必要针对现有空冷凝汽器单元A型框架结构形式存在的缺陷，以及轴流风机气动性能受环境风场影响显著的特点，提出一种新型空冷凝汽器单元布置方式，以克服管束冷却空气流量分配不均现象，并能在一定程度上削弱长管引起的排汽凝结恶化和环境风场对轴流风机的不利影响，改善空冷凝汽器传热性能。
发明内容
本发明的目的是针对直接空冷电站空冷单元A型框架结构产生的翅片管束冷却空气流量分配不均的缺陷，以及翅片管束过长引起的排汽凝结恶化和轴流风机入口受环境风场不利影响产生的流动畸变，提出一种包含两段凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器，其特征在于，在蒸汽分配管1上由蒸汽支管2连接环形蒸汽分配支管3，环形蒸汽分配支管上焊接蒸汽分配联箱3’，中间凝结水收集管7上焊接上部凝结水联箱7’和下部部凝结水联箱7”；上段翅片管束5的上部焊接于蒸汽分配联箱3’上，下部焊接于上部凝结水联箱7’，下段翅片管束6的上部焊接于下部凝结水联箱7”，下部焊接于底部凝结水联箱8’上，底部凝结水联箱8’焊接于底部凝结水收集管8上。
所述底部凝结水收集管8连接抽真空装置。
所述环形蒸汽分配支管3的外径为10－11m，其上缘与轴流风机4叶片下缘平齐，轴流风机直径为9－10m。
所述中间凝结水收集管的外径为4.5－5m，底部凝结水收集管外径为1.5－2m。
所述上段翅片管束和下段翅片管束的管长方向与水平方向的夹角为55-65°，上下两段翅片管束长度相等，为4－5m，仅为现有空冷凝汽器翅片管束长度的一半；汽轮机排汽在上段翅片管束内被部分冷凝，凝结水经由中间凝结水收集管7引出到凝结水管道，未冷凝的汽轮机排汽进入下段翅片管束继续进行冷凝，凝结水经由底部凝结水收集管8引入到凝结水管道。直接空冷系统内不凝性气体经由连接到凝结水收集管8上的抽真空装置排出。
本发明的有益效果是环形排列的空冷凝汽器翅片管束可在一定程度上避免现有空冷凝汽器A型框架结构产生的冷却空气流量分配不均现象，而且翅片管束分两段布置，管束长度约为现有凝汽器管束长度的一半，可及时排出管内凝结水，减薄液膜厚度，有效改进了管内排汽凝结换热恶化的状况。引风轴流风机布置方式可在一定程度上削弱环境风场对空冷凝汽器运行的不利影响，改善了轴流风机的气动性能，使电站直接空冷系统热力性能得到提高。
附图说明
图1为包含两段凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器单元结构示意图。
图2为两段凝结环形布置翅片管束结构示意图。
具体实施方式
本发明提出一种包含两段凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器，下面结合附图对本发明予以说明。
在图1所示的包含两段凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器单元结构示意图中，一部分汽轮机排汽在蒸汽分配管1引出的蒸汽支管2的分流下，被引向空冷单元的环形蒸汽分配支管3，其余汽轮机排汽继续向下游流动，进行同样的蒸汽流量分配。环形蒸汽分配支管3的外径为10.5m，其上缘与轴流风机4叶片下缘平齐，轴流风机直径为9.5m左右。
环形蒸汽分配支管上焊接蒸汽分配联箱3’，如图2所示。上段翅片管束5的上部焊接于蒸汽分配联箱3’上，中间凝结水收集管7上焊接上部凝结水联箱7’和下部凝结水联箱7”；上段翅片管束5的上部焊接于蒸汽分配联箱3’上，下部焊接于上部凝结水联箱7’，下段翅片管束6的上部焊接于下部凝结水联箱7”，下部焊接于底部凝结水联箱8’上，底部凝结水联箱8’焊接于底部凝结水收集管8上。翅片管束管长方向与水平方向的夹角为60°。上下两段翅片管束长度相等，为4.5m，仅为现有空冷凝汽器翅片管束长度的一半左右。汽轮机排汽在上段翅片管束内被部分冷凝，凝结水经由中间凝结水收集管7引出到凝结水管道（图中没有画出）。中间凝结水收集管的外径为4.8m，底部凝结水收集管外径为1.8m。
未冷凝的汽轮机排汽进入下段翅片管束继续进行冷凝，凝结水经由底部凝结水收集管8引入到凝结水管道（图中没有画出）。抽真空装置连接于底部凝结水收集管8上，以抽出直接空冷系统内不凝性气体。
该包含两段凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器单元，可在一定程度上改进翅片管束冷却空气流量分配的均匀性，提高管束传热面利用率。翅片管束分两段布置，降低了管束长度，可减薄凝结液膜厚度，有效改进管内排汽凝结换热恶化状况。引风轴流风机布置方式削弱了环境风场对空冷凝汽器运行的不利影响，改善了轴流风机的气动性能。该包含两段凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器单元结构，将使电站直接空冷系统热力性能得到提高。

Claims (5)

1.一种包含凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器，其特征在于，在蒸汽分配管上由蒸汽支管连接环形蒸汽分配支管，环形蒸汽分配支管上焊接蒸汽分配联箱，中间凝结水收集管上焊接上部凝结水联箱和下部部凝结水联箱；上段翅片管束的上部焊接于蒸汽分配联箱上，下部焊接于上部凝结水联箱上，下段翅片管束的上部焊接于下部凝结水联箱上，下部焊接于底部凝结水联箱上，底部凝结水联箱焊接于底部凝结水收集管上。
2.根据权利要求1所述包含凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器，其特征在于，所述底部凝结水收集管连接抽真空装置。
3.根据权利要求1所述包含凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器，其特征在于，所述环形蒸汽分配支管的外径为10－11m，其上缘与轴流风机叶片下缘平齐，轴流风机直径为9－10m。
4.根据权利要求1所述包含凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器，其特征在于，所述中间凝结水收集管的外径为4.5－5m，底部凝结水收集管外径为1.5－2m。
5.根据权利要求1所述包含凝结环形布置翅片管束和引风轴流风机的空冷凝汽器，其特征在于，所述上段翅片管束和下段翅片管束的管长方向与水平方向的夹角为55-65°，上下两段翅片管束长度相等，为4－5m，仅为现有空冷凝汽器翅片管束长度的一半；汽轮机排汽在上段翅片管束内被部分冷凝，凝结水经由中间凝结水收集管引出到凝结水管道，未冷凝的汽轮机排汽进入下段翅片管束继续进行冷凝，凝结水经由底部凝结水收集管引入到凝结水管道。
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