CN108253811A - 一种汽轮机组凝汽器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机组凝汽器，包括壳体，所述壳体内具有前水室、换热室和后水室，所述换热室在上下方向上由分区隔板划分为上部的凝结区和下部的冷却区，所述凝结区与冷却区以分区隔板处的引流通道而连通，所述冷却区设有疏水出口，所述冷却区内设有换热结构，且所述冷却区内设有多块将分区隔板处的引流通道至疏水出口之间的疏水流道进行折流控制的折流板。本发明有效、稳定、可靠地集凝结和冷却降温功能于一体，其应用于汽轮机组中能够有利于减少汽轮机组的场地和设备投入，从而有利于降低汽轮机组的投运成本，经济性好。

Description

一种汽轮机组凝汽器

技术领域

本发明涉及汽轮机组的凝汽器。

背景技术

蒸汽是汽轮机的做功介质，在汽轮机组的蒸汽循环流程中，汽轮机排出的蒸汽需要凝结成水、并冷却降温至要求温度后进行精处理。可见，汽轮机组的蒸汽循环流程包括凝结、冷却、精处理等工序。

凝汽器作为汽轮机组的一重要组成设备，其用作将汽轮机的排汽以换热方式冷凝成水。现有凝汽器仅具有将汽轮机的排汽冷凝成水的功能，不具有对凝结水进行冷却处理的功能，这使得经凝汽器排出的凝结水因温度不达标而不能直接排入疏水精处理系统内，而是需要借助中间的疏水冷却器进行冷却处理至要求温度范围内以后才能排入疏水精处理系统中。也就是说，基于汽轮机组的蒸汽循环流程所包括的凝结、冷却、精处理等工序，与之对应的，汽轮机组上需要根据蒸汽的循环流程工序而对应的设置凝汽器、疏水冷却器、疏水精处理系统等设备，参见图1所示。这尤其以高背压汽轮机组最为普遍，具体的，高背压汽轮机组为了实现电厂的节能降耗、提高经济收益，通常将凝汽器用作热网的回水加热，即通过凝汽器以汽轮机所排乏汽来加热热网中的供热水到预定温度，从而实现对汽轮机所排乏汽的余热再利用的技术目的；毫无疑问的，这将导致凝汽器所凝结的凝结水的温度较高，无法满足疏水精处理系统的技术要求，必然需要在凝汽器与疏水精处理系统之间设置疏水冷却器，以使凝结水在进入疏水精处理系统之前而按技术要求进行冷却降温处理。

此种借助中间的疏水冷却器对凝汽器中的凝结水进行冷却降温处理的技术，虽然能够使冷却而成的疏水有效地满足疏水精处理系统的技术要求，但其会因设备的增加而影响汽轮机组的空间布局，使得场地和设备投入多，导致汽轮机组的投运成本高，经济性不足。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述汽轮机组的蒸汽循环流程的特殊性和现有技术的不足，提供一种集凝结和冷却降温功能于一体、有利于减少汽轮机组的投运成本、可靠且经济的凝汽器。

本发明实现其技术目的所采用的技术方案是：一种汽轮机组凝汽器，包括壳体，所述壳体内具有前水室、换热室和后水室，所述换热室在上下方向上由分区隔板划分为上部的凝结区和下部的冷却区，所述凝结区与冷却区以分区隔板处的引流通道而连通，所述冷却区设有疏水出口，所述冷却区内设有换热结构，且所述冷却区内设有多块将分区隔板处的引流通道至疏水出口之间的疏水流道进行折流控制的折流板。

作为优选方案之一，所述冷却区内的折流板上排布有若干个管孔；所述冷却区内设有若干根与前水室和后水室对应连通的冷却区换热管，这些冷却区换热管轴向穿装在冷却区内的折流板的对应管孔内。进一步的，所述折流板上的若干管孔按每三个管孔以等角三角形排布的方式排布为多行，相邻两行之间的管孔对中错位。

作为优选方案之一，所述引流通道处在分区隔板的端部与换热室对应端部的端管板处，所述冷却区内的疏水出口远离引流通道、处在靠近换热室另一端端部的端管板处。

作为优选方案之一，所述冷却区内的折流板上或折流板与冷却区的壳体内壁之间分别具有流道，所述冷却区内的多块折流板以上、下方向上交叉错开流道的方式间隔排布，这些折流板将引流通道至疏水出口之间的疏水流道在上、下方向上进行折流控制。或者，所述冷却区内的折流板上或折流板与冷却区的壳体内壁之间分别具有流道，所述冷却区内的多块折流板以左、右方向上交叉错开流道的方式间隔排布，这些折流板将引流通道至疏水出口之间的疏水流道在左、右方向上进行折流控制。

本发明的有益技术效果是：

1. 本发明在现有凝汽器的基础上，将凝汽器的换热室划分为上部的凝结区和下部的冷却区、且二者贯通，其既利用凝结区的换热对汽轮机的排汽实现凝结，又利用冷却区的换热和疏水流道的折流而对凝结区所排出的凝结水进行冷却降温，使凝汽器最终所排出的疏水能够有效、稳定、可靠地满足疏水精处理系统的技术要求，无需再行对凝汽器排出的疏水进行冷却降温处理；可见，本发明有效、稳定、可靠地集凝结和冷却降温功能于一体，其应用于汽轮机组中能够有利于减少汽轮机组的场地和设备投入，从而有利于降低汽轮机组的投运成本，经济性好；

2. 本发明冷却区内的换热结构以穿装在折流板上且与前、后水室相通的若干换热管成型，其既能确保换热管和折流板之间彼此装配位置的稳定性，又能对进入冷却区内流动的凝结水实现稳定、可靠、均衡的冷却降温，冷却降温效果好，这尤其是以折流板上按特定管孔结构所排布换热管的换热冷却降温效果更为明显；

3. 本发明冷却区的引流通道和疏水出口之间的位置关系有利于延长疏水流道的流程，进而有利于显著地提高冷却区对凝结水的冷却降温效果；

4. 本发明冷却区内的各折流板的流道以交叉错开的排布结构成型，其既简单又可靠，使冷却区内的疏水流道有效地被延长，经此疏水流道而流动的凝结水能够充分实现热交换，冷却降温效果优异。

附图说明

图1是现有汽轮机组的排汽处理流程框图。

图2是本发明的一种结构示意图。

图3是图2中折流板的结构示意图。

图4是本发明的另一种结构示意图。

图5是图4的A向视图。

图中代号含义：1—壳体；2—喉部；3—前水室；4—后水室；5—凝结区；6—冷却区；7—分区隔板；8—前端管板；9—凝结区隔板；10—凝结区换热管；11—折流板；12—冷却区换热管；13—管孔；14—支座；15—疏水出口；16—引流通道；17—后端管板。

具体实施方式

本发明涉及汽轮机组的凝汽器，下面以多个实施例对本发明的技术内容进行清楚、详细的说明，其中，实施例1结合说明书附图-即图2和图3对本发明的技术内容进行详细、清楚地说明，实施例2结合说明书附图-即图4和图5对本发明的技术内容进行详细、清楚地说明，其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1或2的附图。

实施例1

参见图2和图3所示，本发明包括壳体1，该壳体1的顶部具有连接汽轮机排汽管道的喉部2，壳体1的底部具有多个支座14，壳体1的内部由两侧的端管板-即前端管板8和后端管板17分隔划分为前水室3、换热室和后水室4，前水室3上具有冷却水进口和冷却水出口。

换热室在上下方向上由分区隔板7分隔划分为上部的凝结区5和下部的冷却区6。分区隔板7处在换热室的下部处，分区隔板7的前端端部与换热室前端的前端管板8密封接触，分区隔板7的后端端部与换热室后端的后端管板17之间间隙配合，分区隔板7的后端端部与换热室后端的后端管板17之间形成引流通道16，由引流通道16将上部的凝结区5和下部的冷却区6连通。

凝结区5内设有若干根将前水室3和后水室4连通的凝结区换热管10。沿着凝结区换热管10的长度方向，凝结区5内竖向设有多块凝结区隔板9，这些凝结区隔板9间隔排布。

冷却区6的底部设有疏水出口15，该疏水出口15设置在远离引流通道16的一端、靠近换热室前端端部的前端管板8处。

冷却区6内竖向设有多块将引流通道16至疏水出口15之间的疏水流道进行折流控制的折流板11，冷却区6内的这些折流板11分别与冷却区6的壳体内壁之间具有流道，冷却区6内的这些折流板11以上、下方向上交叉错开流道的方式间隔排布，这些折流板11将引流通道16至疏水出口15之间的疏水流道在上、下方向上进行折流控制。具体的，以引流通道为起点、以疏水出口为终点，冷却区内的第一块、第三块、第五块······折流板的底边分别与冷却区的壳体底面内壁保持间隙配合-形成流道，第二块、第四块、第六块······折流板的顶边分别与冷却区的壳体顶面内壁保持间隙配合-形成流道，且相邻折流板之间保持间距，以此使冷却区内的疏水流道形成上下方向的盘绕折流结构。

冷却区6内设有换热结构，该换热结构由若干根将前水室3和后水室4连通的冷却区换热管12所成型。具体的，冷却区6内的每块折流板11上排布有若干个管孔13，每块折流板11上的若干管孔13按每三个管孔13以等角三角形排布的方式排布为多行，相邻两行之间的管孔13对中错位，且冷却区内的各折流板上的管孔在前后轴向位置上相互对应；冷却区6内所设置的若干根冷却区换热管12轴向穿装在各折流板11上的对应管孔13内，冷却区换热管12的两端将前水室3和后水室4对应连通。

实施例2

参见图4和图5所示，本发明包括壳体1，该壳体1的顶部具有连接汽轮机排汽管道的喉部2，壳体1的底部具有多个支座14，壳体1的内部由两侧的端管板-即前端管板8和后端管板17分隔划分为前水室3、换热室和后水室4，前水室3上具有冷却水进口和冷却水出口。

换热室在上下方向上由分区隔板7分隔划分为上部的凝结区5和下部的冷却区6。分区隔板7处在换热室的下部处，分区隔板7的前端端部与换热室前端的前端管板8密封接触，分区隔板7的后端端部与换热室后端的后端管板17之间间隙配合，分区隔板7的后端端部与换热室后端的后端管板17之间形成引流通道16，由引流通道16将上部的凝结区5和下部的冷却区6连通。

凝结区5内设有若干根将前水室3和后水室4连通的凝结区换热管10。沿着凝结区换热管10的长度方向，凝结区5内竖向设有多块凝结区隔板9，这些凝结区隔板9间隔排布。

冷却区6的底部设有疏水出口15，该疏水出口15设置在远离引流通道16的一端、靠近换热室前端端部的前端管板8处。

冷却区6内竖向设有多块将引流通道16至疏水出口15之间的疏水流道进行折流控制的折流板11，冷却区6内的这些折流板11分别与冷却区6的壳体内壁之间具有流道，冷却区6内的这些折流板11以左、右方向上交叉错开流道的方式间隔排布，这些折流板11将引流通道16至疏水出口15之间的疏水流道在左、右方向上进行折流控制。具体的，以引流通道为起点、以疏水出口为终点，冷却区内的第一块、第三块、第五块······折流板的左边分别与冷却区的壳体左面内壁保持间隙配合-形成流道，第二块、第四块、第六块······折流板的右边分别与冷却区的壳体右面内壁保持间隙配合-形成流道，且相邻折流板之间保持间距，以此使冷却区内的疏水流道形成左右方向的盘绕折流结构。

冷却区内设有换热结构，该换热结构由若干根将前水室3和后水室4连通的冷却区换热管12所成型。具体的，冷却区6内的每块折流板11上排布有若干个管孔，每块折流板11上的若干管孔按每三个管孔以等角三角形排布的方式排布为多行，相邻两行之间的管孔对中错位，且冷却区内的各折流板上的管孔在前后轴向位置上相互对应；冷却区6内所设置的若干根冷却区换热管12轴向穿装在各折流板11上的对应管孔内，冷却区换热管12的两端将前水室3和后水室4对应连通。

实施例3

本发明包括壳体，该壳体的顶部具有连接汽轮机排汽管道的喉部，壳体的底部具有多个支座，壳体的内部由两侧的端管板-即前端管板和后端管板分隔划分为前水室、换热室和后水室，前水室上具有冷却水进口和冷却水出口。

换热室在上下方向上由分区隔板分隔划分为上部的凝结区和下部的冷却区。分区隔板处在换热室的下部处，分区隔板的前端端部与换热室前端的前端管板密封接触，分区隔板的后端端部与换热室后端的后端管板之间间隙配合，分区隔板的后端端部与换热室后端的后端管板之间形成引流通道，由引流通道将上部的凝结区和下部的冷却区连通。

凝结区内设有若干根将前水室和后水室连通的凝结区换热管。沿着凝结区换热管的长度方向，凝结区内竖向设有多块凝结区隔板，这些凝结区隔板间隔排布。

冷却区的底部设有疏水出口，该疏水出口设置在远离引流通道的一端、靠近换热室前端端部的前端管板处。

冷却区内竖向设有多块将引流通道至疏水出口之间的疏水流道进行折流控制的折流板，冷却区内的这些折流板分别与冷却区的壳体内壁之间具有流道，冷却区内的这些折流板以上、下方向上交叉错开流道的方式间隔排布，这些折流板将引流通道至疏水出口之间的疏水流道在上、下方向上进行折流控制。具体的，以引流通道为起点、以疏水出口为终点，冷却区内的第一块、第三块、第五块······折流板的底边分别与冷却区的壳体底面内壁保持间隙配合-形成流道，第二块、第四块、第六块······折流板的顶边分别与冷却区的壳体顶面内壁保持间隙配合-形成流道，且相邻折流板之间保持间距，以此使冷却区内的疏水流道形成上下方向的盘绕折流结构。

冷却区内设有换热结构，该换热结构由若干根将前水室和后水室连通的冷却区换热管所成型。具体的，冷却区内的每块折流板上以多行多列的矩形阵列方式排布有若干个管孔，且冷却区内的各折流板上的管孔在前后轴向位置上相互对应；冷却区内所设置的若干根冷却区换热管轴向穿装在各折流板上的对应管孔内，冷却区换热管的两端将前水室和后水室对应连通。

实施例4

本发明包括壳体，该壳体的顶部具有连接汽轮机排汽管道的喉部，壳体的底部具有多个支座，壳体的内部由两侧的端管板-即前端管板和后端管板分隔划分为前水室、换热室和后水室，前水室上具有冷却水进口和冷却水出口。

换热室在上下方向上由分区隔板分隔划分为上部的凝结区和下部的冷却区。分区隔板处在换热室的下部处，分区隔板的前端端部与换热室前端的前端管板密封接触，分区隔板的后端端部与换热室后端的后端管板之间间隙配合，分区隔板的后端端部与换热室后端的后端管板之间形成引流通道，由引流通道将上部的凝结区和下部的冷却区连通。

凝结区内设有若干根将前水室和后水室连通的凝结区换热管。沿着凝结区换热管的长度方向，凝结区内竖向设有多块凝结区隔板，这些凝结区隔板间隔排布。

冷却区的底部设有疏水出口，该疏水出口设置在远离引流通道的一端、靠近换热室前端端部的前端管板处。

冷却区内竖向设有多块将引流通道至疏水出口之间的疏水流道进行折流控制的折流板，冷却区内的这些折流板上分别以开孔或开槽结构开设有处在顶边或底边的流道，冷却区内的这些折流板以上、下方向上交叉错开流道的方式间隔排布，这些折流板将引流通道至疏水出口之间的疏水流道在上、下方向上进行折流控制。具体的，以引流通道为起点、以疏水出口为终点，冷却区内的第一块、第三块、第五块······折流板的流道分别处在底边，第二块、第四块、第六块······折流板的流道分别处在顶边，且相邻折流板之间保持间距，以此使冷却区内的疏水流道形成上下方向的盘绕折流结构。

冷却区内设有换热结构，该换热结构由若干根将前水室和后水室连通的冷却区换热管所成型。具体的，冷却区内的每块折流板上排布有若干个管孔，每块折流板上的若干管孔按每三个管孔以等角三角形排布的方式排布为多行，相邻两行之间的管孔对中错位，且冷却区内的各折流板上的管孔在前后轴向位置上相互对应；冷却区内所设置的若干根冷却区换热管轴向穿装在各折流板上的对应管孔内，冷却区换热管的两端将前水室和后水室对应连通。

实施例5

本发明包括壳体，该壳体的顶部具有连接汽轮机排汽管道的喉部，壳体的底部具有多个支座，壳体的内部由两侧的端管板-即前端管板和后端管板分隔划分为前水室、换热室和后水室，前水室上具有冷却水进口和冷却水出口。

换热室在上下方向上由分区隔板分隔划分为上部的凝结区和下部的冷却区。分区隔板处在换热室的下部处，分区隔板的前端端部与换热室前端的前端管板密封接触，分区隔板的后端端部与换热室后端的后端管板之间间隙配合，分区隔板的后端端部与换热室后端的后端管板之间形成引流通道，由引流通道将上部的凝结区和下部的冷却区连通。

凝结区内设有若干根将前水室和后水室连通的凝结区换热管。沿着凝结区换热管的长度方向，凝结区内竖向设有多块凝结区隔板，这些凝结区隔板间隔排布。

冷却区的底部设有疏水出口，该疏水出口设置在远离引流通道的一端、靠近换热室前端端部的前端管板处。

冷却区内竖向设有多块将引流通道至疏水出口之间的疏水流道进行折流控制的折流板，冷却区内的这些折流板上分别以开孔或开槽结构开设有处在左边或右边的流道，冷却区内的这些折流板以左、右方向上交叉错开流道的方式间隔排布，这些折流板将引流通道至疏水出口之间的疏水流道在左、右方向上进行折流控制。具体的，以引流通道为起点、以疏水出口为终点，冷却区内的第一块、第三块、第五块······折流板的流道分别处在左边，第二块、第四块、第六块······折流板的流道分别处在右边，且相邻折流板之间保持间距，以此使冷却区内的疏水流道形成左右方向的盘绕折流结构。

冷却区内设有换热结构，该换热结构由若干根将前水室和后水室连通的冷却区换热管所成型。具体的，冷却区内的每块折流板上排布有若干个管孔，每块折流板上的若干管孔按每三个管孔以等角三角形排布的方式排布为多行，相邻两行之间的管孔对中错位，且冷却区内的各折流板上的管孔在前后轴向位置上相互对应；冷却区内所设置的若干根冷却区换热管轴向穿装在各折流板上的对应管孔内，冷却区换热管的两端将前水室和后水室对应连通。

以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本发明依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种汽轮机组凝汽器，包括壳体（1），所述壳体（1）内具有前水室（3）、换热室和后水室（4），其特征在于：所述换热室在上下方向上由分区隔板（7）划分为上部的凝结区（5）和下部的冷却区（6），所述凝结区（5）与冷却区（6）以分区隔板（7）处的引流通道（16）而连通，所述冷却区（6）设有疏水出口（15），所述冷却区（6）内设有换热结构，且所述冷却区（6）内设有多块将分区隔板（7）处的引流通道（16）至疏水出口（15）之间的疏水流道进行折流控制的折流板（11）。

2.根据权利要求1所述汽轮机组凝汽器，其特征在于：所述冷却区（6）内的折流板（11）上排布有若干个管孔（13），所述冷却区（6）内设有若干根与前水室（3）和后水室（4）对应连通的冷却区换热管（12），这些冷却区换热管（12）轴向穿装在冷却区（6）内的折流板（11）的对应管孔（13）内。

3.根据权利要求2所述汽轮机组凝汽器，其特征在于：所述折流板（11）上的若干管孔（13）按每三个管孔（13）以等角三角形排布的方式排布为多行，相邻两行之间的管孔（13）对中错位。

4.根据权利要求1所述汽轮机组凝汽器，其特征在于：所述引流通道（16）处在分区隔板（7）的端部与换热室对应端部的端管板处，所述冷却区（6）内的疏水出口（15）远离引流通道（16）、处在靠近换热室另一端端部的端管板处。

5.根据权利要求1、2或4所述汽轮机组凝汽器，其特征在于：所述冷却区（6）内的折流板（11）上或折流板（11）与冷却区（6）的壳体内壁之间分别具有流道，所述冷却区（6）内的多块折流板（11）以上、下方向上交叉错开流道的方式间隔排布，这些折流板（11）将引流通道（16）至疏水出口（15）之间的疏水流道在上、下方向上进行折流控制。

6.根据权利要求1、2或4所述汽轮机组凝汽器，其特征在于：所述冷却区（6）内的折流板（11）上或折流板（11）与冷却区（6）的壳体内壁之间分别具有流道，所述冷却区（6）内的多块折流板（11）以左、右方向上交叉错开流道的方式间隔排布，这些折流板（11）将引流通道（16）至疏水出口（15）之间的疏水流道在左、右方向上进行折流控制。