CN103278025B - 用于电站空冷岛的控风导流装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电站空冷岛的控风导流装置，包括有环绕空冷岛布置的若干道控风导流墙，各道控风导流墙均由内、外两层开度可调百叶窗式导风板组成，且该内、外两层开度可调百叶窗式导风板的百叶转轴的轴向相互垂直。该用于电站空冷岛的控风导流装置能够针对各种不同的环境风场状况对进入电站空冷岛的环境风进行有效控制与引导，从而使进入空冷岛的环境风最有利于空冷岛的散热，应用效果十分显著，对提高空冷机组运行的经济性与安全性起到了显著而至关重要的作用；该用于电站空冷岛的控风导流装置结构也很简单，造价低，对于目前投运的大容量直接空冷机组具有极好的推广应用前景。

Description

用于电站空冷岛的控风导流装置

技术领域

本发明涉及一种调风导流装置，尤其是涉及一种用于电站空冷岛的控风导流装置，用以调节进入空冷岛内的环境风的速度与方向，达到减小环境风对空冷岛散热效果的影响并辅助提高空冷岛散热效果的目的。

背景技术

随着电力工业的迅速发展，新装火力发电机组逐渐发展到以大容量、超临界、超超临界为重点机组，缺水地区（三北地区）重点发展大容量直接空冷机组。对于大批集中投运的直接空冷机组，提高其运行经济性与安全性，已经迫在眉睫。空冷岛、汽轮机的低压部分及相关风机等设备总称为空冷机组的冷端，其中空冷岛的换热效率是影响空冷机组效率的关键。空冷岛布置于自然风场中，直接受环境风场的影响，一般来说，影响空冷岛换热效率的因素主要有：环境风速、风向、环境温度、湿度、空冷岛自身的高度、控风导流墙的高度与结构、厂区内厂房本身的布局以及所处地理位置等，这些外部条件对于空冷机组的安全经济运行起着非常重要的作用。

当环境风吹至空冷岛时，环境风和空冷散热器发出的热气进行热交换。热气质点和自然风质点不断相互掺杂，两者的速度、压力、温度等物理量在时间和空间上均具有随机性质的向前涌动现象，并在空冷岛和厂房之间形成涡流区，涡流区热风经过空冷岛和厂房之间的空隙被风机再次吸入，从而形成热风回流；同时在大气压的作用下，散热器扩散出来的热气突然被压回，同样产生热风回流，致使换热恶化。为了减弱热风回流对空冷散热器换热效率的影响，目前一般在直接空冷机组的空冷平台的四周构建上控风导流墙，然而，在环境风场的作用下，上控风导流墙的迎风面会形成漩涡，同时在风机入口处的水平方向形成一个负压区，使本应全部吸入风机的气流，因为负压区的作用而被卷吸，相反，空冷散热器上部的热空气受到环境风场的作用，在控风导流墙顶部突然折向加速向下，这样热空气在负压区的作用下被卷吸到靠近控风导流墙的空冷风机吸入口处，从而出现“倒灌”现象，造成入口温度高于环境温度；为了抑制“倒灌”现象，有的空冷岛又加装了下控风导流墙，然而加装下控风导流墙后，第一排换热单元不但没有改善换热效果，反而换热效率更低了，这是因为当风遇到不透风的下控风导流墙时产生了绕流，即一部分风垂直向上，一部分风垂直向下，尤其是向下的风和垂直于下控风导流墙的风相互作用，在第一排风机下面呈弧线越过第一排风机，造成第一排换热单元的效率更加低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决目前空冷机组的空冷岛所采用的“挡风”技术不足以克服环境风场对空冷岛换热带来的不利影响、不能够有效改善空冷岛的换热环境并帮助提高换热效率的问题，而公开了一种用于电站空冷岛的控风导流装置，该控风导流装置能够针对各种不同的环境风场状况对进入电站空冷岛的环境风进行有效控制与引导，从而使进入空冷岛的环境风最有利于空冷岛的散热（至少不会令环境风影响空冷岛散热）。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于电站空冷岛的控风导流装置，包括有环绕空冷岛布置的若干道控风导流墙，各道控风导流墙均由内、外两层开度可调百叶窗式导风板组成，且该内、外两层开度可调百叶窗式导风板的百叶转轴的轴向相互垂直。该技术适应于上、下挡风墙。

该用于电站空冷岛的控风导流装置的应用方法及相应效果如下：当环境风速度很高时，将各道控风导流墙的内、外两层开度可调百叶窗式导风板的百叶全部关闭，从而实现严密密封，可大大减小环境风对空冷岛散热效果的不利影响；当环境风速度适中时，打开处于迎风面的控风导流墙的内、外两层开度可调百叶窗式导风板的百叶至合适的角度（开度调节）将环境风朝有利于空冷岛散热的方向进行引导，与此同时，处于背风面的控风导流墙的内、外两层开度可调百叶窗式导风板的百叶可以关闭（视情况而定）；当环境风速度很低时，通过关闭控风导流墙的百叶转轴轴向为水平方向的开度可调百叶窗式导风板的上半部分（并不定指“一半”，视实际高度情况而定）的百叶来有效抑制热风回流，同时打开下半部分（同样并不定指“一半”）的百叶，以有利于空冷岛散热；当无环境风时，将所有控风导流墙的内、外两层开度可调百叶窗式导风板的百叶全部打开，实现空冷岛的自然蒸腾。

对于下挡风墙而言，将迎环境风风向百叶窗全部打开；将背风方向百叶窗挡板沿环境空气进入风机方向斜向下方打开，尽可能使得空气进入风机下方后先向着地面流动，待与地面相遇后再向上返回进入风机，由此延长热环境空气进入风机的距离，同时克服环境空气掠过下挡风墙导致第一排风机效率低下的问题。

为了便于实现装置的自动化控制，所述开度可调百叶窗式导风板的各百叶通过自身转轴以及轴端的连杆机构由驱动电机控制开度。

再进一步地说，所述各道控风导流墙内层的开度可调百叶窗式导风板的百叶转轴的轴向为水平方向，外层的开度可调百叶窗式导风板的百叶转轴的轴向为竖直方向。此优选方案可令控风导流墙的控风导流作用对空冷岛散热效果的改善与提高更好地起效。

再进一步地说，内、外两层中任一层开度可调百叶窗式导风板的百叶分组设置，在水平方向或竖直方向上均至少分成3组，每组在竖直方向或水平方向上又分成至少3个窗口单元，各道控风导流墙的内、外两层开度可调百叶窗式导风板的各窗口单元在分布位置及尺寸大小上均相互对应。将开度可调百叶窗式导风板的百叶分组设置并分成窗口单元的好处在于，一方面可以确保百叶以及整个开度可调百叶窗式导风板的结构强度，防止其在遭受强风时发生形变而受损，影响使用；另一方面方便根据实际需要对分组的窗口单元进行开度控制区域划分，实现各区域（组）窗口单元的开度可独立自由调设。

所述开度可调百叶窗式导风板的各百叶的垂直于其转轴轴向的截面呈梭形，此形状的百叶能够最大程度地减少与削弱环境风掠过时所产生涡流。

所述环绕空冷岛布置的控风导流墙有4道，并呈矩形布置，此为控风导流墙最经济、有效的布置方式。

本发明的有益效果是：该用于电站空冷岛的控风导流装置能够针对各种不同的环境风场状况对进入电站空冷岛的环境风进行有效控制与引导（改变风速与风向），从而使进入空冷岛的环境风最有利于空冷岛的散热（至少不会令环境风影响空冷岛散热），应用效果十分显著，对提高空冷机组运行的经济性与安全性起到了显著而至关重要的作用。该用于电站空冷岛的控风导流装置结构也很简单，造价低，对于目前投运的大容量直接空冷机组具有极好的推广应用前景。

附图说明

图1是本发明的控风导流装置的结构示意图。

图2是本发明的控风导流墙的结构示意图。

图3、图4均为本发明的可调百叶窗式挡风导风板的结构示意图，图3中百叶的转轴轴向为水平方向，图4中百叶的转轴轴向为竖直方向。

图5是本发明的百叶的垂直于其转轴轴向的截面示意图。

图中：1.控风导流墙1-1.开度可调百叶窗式挡风导风板

1-1-1.百叶1-1-2.连杆机构。

具体实施方式

一种用于电站空冷岛的控风导流装置，如图1至图4所示，其包括有环绕空冷岛布置的若干道控风导流墙1（图1中为4道，这4道控风导流墙成矩形配置在空冷岛的四周，基本构成环绕空冷岛的一圈，多道时即为多道控风导流墙成多边形配置在空冷岛的四周，围绕空冷岛形成一圈导流墙），各道控风导流墙1均由内、外两层开度可调百叶窗式导风板1-1组成，且该内、外两层开度可调百叶窗式导风板1-1的百叶1-1-1转轴的轴向相互垂直。

开度可调百叶窗式导风板1-1的各百叶1-1-1通过自身转轴以及轴端的连杆机构1-1-2由驱动电机控制开度，实现装置的自动化控制。

各道控风导流墙1内层的开度可调百叶窗式导风板1-1的百叶1-1-1转轴的轴向为水平方向，外层的开度可调百叶窗式导风板1-1的百叶1-1-1转轴的轴向为竖直方向，从而令控风导流墙1的控风导流作用对空冷岛散热效果的改善与提高更好地起效。

内、外两层中任一层开度可调百叶窗式导风板1-1的百叶1-1-1分组设置，在水平方向或竖直方向上均至少形成3组，每组在竖直方向或水平方向上又分成至少3个窗口单元，各道控风导流墙1的内、外两层开度可调百叶窗式导风板1-1的各窗口单元在分布位置及尺寸大小上均相互对应。这样一方面确保百叶1-1-1以及整个开度可调百叶窗式导风板1-1的结构强度，防止其在遭受强风时发生形变而受损，影响使用；另一方面方便根据实际需要对分组的窗口单元进行开度控制区域划分，实现各区域（组）窗口单元的开度可独立自由调设。

如此，控风导流墙1内层的开度可调百叶窗式导风板1-1的百叶1-1-1在竖直方向上分成至少3组，每组在水平方向上有至少3个窗口单元，每组窗口单元的百叶1-1-1的转轴轴端安装一个连杆机构1-1-2，以统一控制该组窗口单元的百叶1-1-1的开度；而外层的开度可调百叶窗式导风板1-1的百叶1-1-1在水平方向上分成至少3组，每组在竖直方向上有至少3个窗口单元，但是，因为外层的开度可调百叶窗式导风板1-1的百叶1-1-1的转轴轴向为竖直方向，加上有内层的开度可调百叶窗式导风板1-1的配合作用，所以一般不需要分组调节开度，因此，外层的开度可调百叶窗式导风板1-1的各组窗口单元的百叶1-1-1统一通过一个连杆机构来实现开度调节，作为连杆机构1-1-2的具体形式，可以是已知的各种百叶开度调节机构，在此不做具体限定。

开度可调百叶窗式导风板1-1的各百叶1-1-1的垂直于其转轴轴向的截面呈梭形（参见图5），此形状的百叶1-1-1能最大程度地减少与削弱环境风掠过时所产生涡流。

为了避免内、外两层开度可调百叶窗式导风板1-1在调整各自的开度时，互相干扰，内、外两层开度可调百叶窗式导风板1-1之间的距离优选地不小于内层开度可调百叶窗式导风板1-1的百叶在垂直于转轴轴向的投影长度与外层开度可调百叶窗式导风板1-1的百叶在垂直于转轴轴向的投影长度之和的一半。

环绕空冷岛布置的控风导流墙1有4道，并呈矩形布置，此为控风导流墙1最经济、有效的布置方式。

按照上述实施例的用于电站空冷岛的控风导流装置的应用方法及相应效果如下：当环境风速度很高时，将各道控风导流墙1的内、外两层开度可调百叶窗式导风板1‐1的所有百叶1‐1‐1全部关闭，从而实现严密密封，可大大减小环境风对空冷岛散热效果的不利影响；当环境风速度适中时，打开处于迎风面的控风导流墙1的内、外两层开度可调百叶窗式导风板1‐1的所有百叶1‐1‐1至合适的角度（开度调节）将环境风朝有利于空冷岛散热的方向进行引导，与此同时，处于背风面的控风导流墙1的内、外两层开度可调百叶窗式导风板1‐1的所有百叶1‐1‐1可以关闭（视情况而定）；当环境风速度很低时，通过关闭控风导流墙1内层的开度可调百叶窗式导风板1‐1的顶上一组或几组窗口单元的百叶1‐1‐1来有效抑制热风回流，同时打开该内层开度可调百叶窗式导风板1‐1的底下一组或几组窗口单元的百叶1‐1‐1，以有利于空冷岛散热；当无环境风时，将所有控风导流墙1的内、外两层开度可调百叶窗式导风板1‐1的所有百叶1‐1‐1全部打开，实现空冷岛的自然蒸腾。开度可调百叶窗式导风板1‐1的所有百叶1‐1‐1的开度均由驱动电机操控。

需要说明的是，在实际中，用于电站空冷岛的上挡风墙（上控风导流墙）和下挡风墙（下控风导流墙）中的至少一种采用上述控风导流装置的百叶窗结构。上挡风墙的顶端位置包括以下几种情况：平行于蒸汽分配管中心线、平行于蒸汽分配管顶部和平行于蒸汽分配管底部中的一种，下挡风墙位于电站空冷岛的下边缘，其具体位置可以根据实际情况设定，比如下挡风墙的顶部与上挡风墙的底端连接或者与空冷岛的风机所在面平齐。

上述实施例虽然以内外两层开度可调百叶窗式导风板的结构进行了论述，但是实际也可以采用只保留一层开度可调百叶窗式导风板的结构。

上述实施例仅用于解释说明本发明，而非对本发明权利保护的限定,凡是在本发明本质方案的基础上进行的任何非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于电站空冷岛的控风导流装置，包括有环绕空冷岛布置的若干道控风导流墙(1)，其特征在于：

各道控风导流墙(1)至少一层开度可调百叶窗式导风板(1-1)组成；各道控风导流墙(1)均由内、外两层开度可调百叶窗式导风板(1-1)组成，所述各道控风导流墙(1)内层的开度可调百叶窗式导风板(1-1)的百叶(1-1-1)转轴的轴向为水平方向，外层的开度可调百叶窗式导风板(1-1)的百叶(1-1-1)转轴的轴向为竖直方向；所述环绕空冷岛布置的控风导流墙(1)有4道，并呈矩形布置；所述控风导流装置设置于电站空冷岛的下挡风墙一方；

所述开度可调百叶窗式导风板(1-1)的各百叶(1-1-1)通过自身转轴以及轴端的连杆机构(1-1-2)由驱动电机控制开度；

内、外两层中任一层开度可调百叶窗式导风板(1-1)的百叶(1-1-1)分组设置，在水平方向或竖直方向上均至少分成3组，每组在竖直方向或水平方向上又分成至少3个窗口单元，各道控风导流墙(1)的内、外两层开度可调百叶窗式导风板(1-1)的各窗口单元在分布位置及尺寸大小上均相互对应。

2.根据权利要求1所述的用于电站空冷岛的控风导流装置，其特征在于：

所述开度可调百叶窗式导风板(1-1)的各百叶(1-1-1)的垂直于其转轴轴向的截面呈梭形。

3.根据权利要求1所述的用于电站空冷岛的控风导流装置，其特征在于：

所述控风导流装置还设置于电站空冷岛的上挡风墙一方。