CN104315875A - 电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明公开的电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，包括冷凝器壳体，冷凝器壳体相对的两侧壁上各设置有一个进风口，冷凝器壳体内设置有一个填料-盘管复合式蒸发冷却单元，该填料-盘管复合式蒸发冷却单元的左、右两侧各对称设置有一个立管式间接蒸发冷却单元，填料-盘管复合式蒸发冷却单元上方对应的冷凝器壳体顶壁上设置有排风口a，两个立管式间接蒸发冷却单元上方对应的冷凝器壳体顶壁上各设置有一个排风口b。本发明的电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，冷凝效率高，为电厂空冷系统夏季高温大风运行提供一定的富裕量，使空冷机组的运行效果更佳，给电厂带来巨大的经济效益。

Description

电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器

技术领域

本发明属于发电厂乏汽冷凝技术领域，具体涉及一种电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器。

背景技术

我国西北地区“富煤缺水”，因此大量的电厂采用直接空冷系统来对汽轮机的乏汽进行冷凝降温。电厂直接空冷系统是汽轮机的乏汽由管道引入空冷凝汽器的钢制散热器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，然后循环使用。

在夏季高温时段，空冷凝汽器换热温差减小，换热能力下降，并且沙尘、柳絮及其他污染物造成凝汽器表面脏污，对换热产生影响，使机组被迫降负荷运行，对电厂造成巨大的经济损失。

目前，电厂采用蒸发式冷凝器来分流一部分乏汽进行冷凝，但是受环境因素的影响，蒸发式冷凝器的冷凝效率有限，若是能将进入蒸发式凝汽器的空气温度和喷淋水的温度降低，则能提高蒸发式凝汽器的冷凝效率，对电厂空冷系统夏季高温时段运行发挥更大的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，不仅提高了蒸发式冷凝器的效率，而且改善了分流乏汽的换热效果。

本发明所采用的技术方案是，电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，包括冷凝器壳体，冷凝器壳体相对的两侧壁上各设置有一个进风口，冷凝器壳体内设置有一个填料-盘管复合式蒸发冷却单元，该填料-盘管复合式蒸发冷却单元的左、右两侧各对称设置有一个立管式间接蒸发冷却单元，填料-盘管复合式蒸发冷却单元上方对应的冷凝器壳体顶壁上设置有排风口a，两个立管式间接蒸发冷却单元上方对应的冷凝器壳体顶壁上各设置有一个排风口b。

本发明的特点还在于：

填料-盘管复合式蒸发冷却单元，包括有开式填料单元，开式填料单元由自上而下依次平行间隔设置的第一填料、第二填料及第三填料组成，第三填料呈倒三角形；第一填料的上方依次设置有喷淋装置及收水器；收水器的上方设置有S形的干式换热盘管，干式换热盘管的下端与湿式换热盘管相连接，湿式换热盘管呈S形围绕第一填料、第二填料及第三填料设置；第三填料的下方设置有循环水箱a，循环水箱a内设置有水泵a，水泵a通过供水管a与喷淋装置连接。

喷淋装置由喷淋管和均匀设置于喷淋管上多个向下喷淋的喷头组成，供水管a与喷淋管相连接。

第三填料与循环水箱a之间形成风道。

立管式间接蒸发冷却单元，包括有立管式换热装置，立管式换热装置由多根竖直平行设置的换热管组成，立管式换热装置的上方依次设置有布水器及挡水板；立管式换热装置的下方设置有循环水箱b，循环水箱b内设置有水泵b，水泵b通过供水管b与布水器连接。

布水器由布水管和均匀设置于布水管上的多个向下喷淋的喷嘴组成；布水管与供水管b相连。

立管式换热装置与循环水箱b之间形成空气流道。

立管式换热装置与同侧的进风口之间设置有金属网过滤器。

排风口a内设置有风机a；排风口b内设置有风机b。

本发明的有益效果在于：

a.本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器内，将立管式间接蒸发冷却单元、直接蒸发冷却单元、湿式换热盘管单元和干式换热盘管单元相结合，在靠近进风口处设置立管式间接蒸发冷却单元，利用立管式间接蒸发冷却单元对空气进行等湿降温，可提高蒸发式冷凝器对汽轮机乏汽的冷凝效率，并且电厂周围煤灰渣多，立管式间接蒸发冷却单元可以防止管道阻塞，特别适合电厂的恶劣环境。

b.本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器内，在管式间接蒸发冷却单元后方设置直接蒸发冷却单元，预冷后的空气在直接蒸发冷却单元与淋水发生热湿交换，空气等焓加湿降温，水温降低后喷淋在湿式换热盘管单元，空气加湿降温和水温降低可以强化盘管换热，提高换热效率。

c.本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器内，在湿式换热盘管单元和干式换热盘管单元中间设置收水器，对进入干式换热盘管单元的空气进行除湿，避免湿空气因乏汽温度高而在盘管表面结垢的现象，除湿后的空气可以对乏汽进行预冷。

d.本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器内，在湿式换热盘管单元的盘管中间设置填料，增加了空气与水的接触面积，提高水的汽化潜热量，同时空气跟淋水在填料上发生热湿交换，空气和水一起降温，可以带走更多热量，提高乏汽的冷凝效率。

e.本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器内采用金属网过滤器，金属材质可以反复清洗，寿命长且经济。

f.本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器内，换热盘管采用倾斜布置的形式，可以使冷凝液体及时排出，降低冷凝热阻。

附图说明

图1是本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器的结构示意图。

图中，1.金属网过滤器，2.挡水板，3.风机b，4.立管式换热装置，5.干式换热盘管，6.风机a，7.收水器，8.第一填料，9.喷嘴，10.湿式换热盘管，11.第三填料，12.水泵a，13.循环水箱a，14.循环水箱b，15.水泵b，16.进风口，17.排风口a，18.排风口b，19.供水管a，20.供水管b，21.第二填料，22.布水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，其结构如图1所示，包括冷凝器壳体，冷凝器壳体相对的两侧壁上各设置有一个进风口16，冷凝器壳体内设置有一个填料-盘管复合式蒸发冷却单元，该填料-盘管复合式蒸发冷却单元的左、右两侧各对称设置有一个立管式间接蒸发冷却单元，填料-盘管复合式蒸发冷却单元上方对应的冷凝器壳体顶壁上设置有排风口a17，两个立管式间接蒸发冷却单元上方对应的冷凝器壳体顶壁上各设置有一个排风口b18。

排风口a17内设置有风机a6；排风口b18内设置有风机b3。

填料-盘管复合式蒸发冷却单元，如图1所示，包括有开式填料单元，开式填料单元由自上而下依次平行间隔设置的第一填料8、第二填料21及第三填料11组成，第三填料11呈倒三角形；第一填料8的上方依次设置有喷淋装置及收水器7，喷淋装置由喷淋管和均匀设置于喷淋管上多个向下喷淋的喷头组成，收水器7的上方设置有S形的干式换热盘管5，干式换热盘管5的下端与湿式换热盘管10相连接，湿式换热盘管10呈S形围绕第一填料8、第二填料21及第三填料11设置；第三填料11的下方设置有循环水箱a13，循环水箱a13内设置有水泵a12，水泵a12通过供水管a19与喷淋管连接。

第三填料11与循环水箱a13之间形成风道。

干式换热盘管5与湿式换热盘管10均呈S形倾斜式设置。

立管式间接蒸发冷却单元，包括有立管式换热装置4，立管式换热装置4由多根竖直设置的换热管组成；立管式换热装置4的上方设置有布水器，布水器由布水管22和均匀设置于布水管上的多个向下喷淋的喷嘴9组成；布水器的上方设置有挡水板2；立管式换热装置4的下方设置有循环水箱b14，循环水箱b14内设置有水泵b15，水泵b15通过供水管b20与布水管22连接。

立管式换热装置4与循环水箱b14之间形成空气流道。

立管式换热装置4与同侧的进风口16之间设置有金属网过滤器1。

汽轮机的部分乏汽被分流至本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，通过该冷凝器对乏汽进行冷凝。采用金属网过滤器1，金属材质可以反复清洗，寿命长且经济；采用立管式间接蒸发冷却单元和填料-盘管复合式蒸发冷却单元来对进入冷凝器壳体内的空气进行降温处理，同时喷淋水也发生降温，空气和水的温降可以提高蒸发式冷凝器对乏汽的冷凝效率；将湿式换热盘管10与填料单元结合，增加了空气与水的接触面积，同时空气跟淋水在开式填料单元内发生热湿交换，空气和水一起降温，可以带走更多热量，提高乏汽的冷凝效率；收水器7对湿空气进行除湿后进入干式换热盘管5预冷汽轮机乏汽，避免湿空气因乏汽温度高而在干式换热盘管5表面结垢的现象，除湿后的空气可以对乏汽进行预冷；干式换热盘管单5和湿式换热盘管10均采用倾斜布置的形式，可以使冷凝液体及时、顺利的排出，提高换热效率，降低冷凝热阻，使蒸发式冷凝器对乏汽的冷凝效率增加，为电厂空冷系统夏季高温大风运行提供一定的富裕量，使空冷机组的运行效果更佳。

本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器的工作过程为：

1.一次空气系统：

新风经金属网过滤器1过滤后，进入立管间接蒸发冷却单元内的立管式换热装置4，在换热管内二次空气与水发生热湿交换带走换热管外一次空气的热量，等湿冷却的空气在开式填料单元处与水发生热湿交换，空气等焓加湿降温，在湿式换热盘管10处空气与湿式换热盘管10外的淋水共同带走湿式换热盘管10内乏汽的热量，湿式换热盘管10间的开式填料单元使升温空气跟淋水充分接触，空气再次等焓加湿降温与淋水一起带走湿式换热盘管10内乏汽的热量，经收水器7进入干式换热盘管5，除湿后的空气对干式换热盘管5内乏汽进行预冷，在风机a6的作用下经排风口a17排出。

2.二次空气系统：

新风经金属网过滤器1进入立管间接蒸发冷却单元的立管式换热装置4内，换热管内二次空气与淋水发生热湿交换带走管外一次空气的热量，经挡水板2后，由风机b3经排风口b18排出。

3.汽轮机乏汽系统：

一部分汽轮机乏汽由冷凝器壳体内的干式换热盘管5的一端进入干式换热盘管5内，经一次风预冷后降温，一部分乏汽冷凝，未冷凝的乏汽继续进入湿式换热盘管10，湿式换热盘管10外的空气和淋水共同带走湿式换热盘管10内乏汽的热量，乏汽冷凝后由湿式换热盘管10排出，进入下一个发电循环。

4.第一循环水系统：

循环水箱b14内的循环水由水泵b15送到立管式换热装置4上方的布水器内，经喷嘴9喷淋在立管式换热装置4内的换热管内，换热管内淋水与二次空气进行热湿交换带走管外一次空气的热量，降温后的循环水落入循环水箱b14。

5.第二循环水系统：

循环水箱a13内的循环冷水由水泵a12送到湿式换热盘管10上方的喷淋装置内，与空气共同带走湿式换热盘管10内乏汽的热量，换热后的空气和淋水在湿式换热盘管10进行热湿交换，水温下降后与空气一起带走管内乏汽热量，在开式填料单元淋水与预冷后的空气发生热湿交换，水温降低后落入下面的循环水箱a13。

本发明电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，采用立管式间接蒸发冷却单元对空气进行预冷(对空气进行等湿降温)，可提高冷凝器对汽轮机乏汽的冷凝效率，并且电厂周围煤灰渣多，立管式间接蒸发冷却单元可以防止管道阻塞，特别适合电厂的恶劣环境；经立管式间接蒸发冷却单元预冷后的空气和喷淋水在开式填料单元发生热湿交换，空气等焓加湿降温，湿式换热盘管10与开式填料单元结合增加空气与水接触面积，干式换热盘管5对汽轮机乏汽进行预冷机，为电厂空冷系统夏季高温大风运行提供一定的富裕量，使空冷机组的运行效果更佳，为电厂带来巨大的经济效益。

Claims (9)

1.电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，其特征在于，包括冷凝器壳体，所述冷凝器壳体相对的两侧壁上各设置有一个进风口(16)，所述冷凝器壳体内设置有一个填料-盘管复合式蒸发冷却单元，该填料-盘管复合式蒸发冷却单元的左、右两侧各对称设置有一个立管式间接蒸发冷却单元，所述填料-盘管复合式蒸发冷却单元上方对应的冷凝器壳体顶壁上设置有排风口a(17)，所述两个立管式间接蒸发冷却单元上方对应的冷凝器壳体顶壁上各设置有一个排风口b(18)。

2.根据权利要求1所述的电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，其特征在于，所述填料-盘管复合式蒸发冷却单元，包括有开式填料单元，所述开式填料单元由自上而下依次平行间隔设置的第一填料(8)、第二填料(21)及第三填料(11)组成，所述第三填料(11)呈倒三角形；

所述第一填料(8)的上方依次设置有喷淋装置及收水器(7)；

所述收水器(7)的上方设置有S形的干式换热盘管(5)，所述干式换热盘管(5)的下端与湿式换热盘管(10)相连接，所述湿式换热盘管(10)呈S形围绕第一填料(8)、第二填料(21)及第三填料(11)设置；第三填料(11)的下方设置有循环水箱a(13)，所述循环水箱a(13)内设置有水泵a(12)，所述水泵a(12)通过供水管a(19)与喷淋装置连接。

3.根据权利要求2所述的电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，其特征在于，所述喷淋装置由喷淋管和均匀设置于喷淋管上多个向下喷淋的喷头组成，所述的供水管a(19)与喷淋管相连接。

4.根据权利要求2所述的电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，其特征在于，所述第三填料(11)与循环水箱a(13)之间形成风道。

5.根据权利要求1所述的电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，其特征在于，所述立管式间接蒸发冷却单元，包括有立管式换热装置(4)，立管式换热装置(4)由多根竖直平行设置的换热管组成，立管式换热装置(4)的上方依次设置有布水器及挡水板(2)；

所述立管式换热装置(4)的下方设置有循环水箱b(14)，所述循环水箱b(14)内设置有水泵b(15)，所述水泵b(15)通过供水管b(20)与布水器连接。

6.根据权利要求5所述的电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，其特征在于，所述布水器由布水管(22)和均匀设置于布水管(22)上的多个向下喷淋的喷嘴(9)组成；所述布水管(22)与供水管b(20)相连。

7.根据权利要求5所述的电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，其特征在于，所述立管式换热装置(4)与循环水箱b(14)之间形成空气流道。

8.根据权利要求5所述的电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，其特征在于，所述立管式换热装置(4)与同侧的进风口(16)之间设置有金属网过滤器(1)。

9.根据权利要求1所述的电厂尖峰冷却用蒸发式冷凝器，其特征在于，所述排风口a(17)内设置有风机a(6)；所述排风口b(18)内设置有风机b(3)。