CN201330625Y - 直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置 - Google Patents

直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201330625Y
CN201330625Y CNU2009201052351U CN200920105235U CN201330625Y CN 201330625 Y CN201330625 Y CN 201330625Y CN U2009201052351 U CNU2009201052351 U CN U2009201052351U CN 200920105235 U CN200920105235 U CN 200920105235U CN 201330625 Y CN201330625 Y CN 201330625Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
steam
guide vane
direct air
blow
threeway
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2009201052351U
Other languages
English (en)
Inventor
石磊
王锦
吴萱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Jiaotong University
Original Assignee
Beijing Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Jiaotong University filed Critical Beijing Jiaotong University
Priority to CNU2009201052351U priority Critical patent/CN201330625Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201330625Y publication Critical patent/CN201330625Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置，应用于热能动力工程领域。解决了汽轮机乏汽在各蒸汽分配管之间的流量均匀分配问题。防止由于直接空冷排汽管道系统设计不当，可能造成的直接空冷凝汽器冻结的危险，保证汽轮机在冬季的安全运行。保证系统在实现水蒸汽流量的均匀分配的同时，防止水蒸汽压损过高，过冷面积过大，造成换热量减少，降低了电厂的热效率。充分发挥了直接空冷凝汽器各部分的冷却能力，保证汽轮机在其他季节经济运行。要实现蒸汽流量的均匀分配，分流断面的面积分配取决于两个分支管段的阻力，高阻力的分支管应得到更大的分流面积。主要用于电站、石油化工、等的蒸汽分流和冷却系统中。

Description

直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置
技术领域
本实用新型是一种直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置，应用于热能工程、热能动力工程领域。
背景技术
空冷是“富煤缺水”地区火电厂的主要冷却方式，它改变了原来“以水定电”的被动局面，在水资源日益紧张的今天，具有重要的意义。电力工业是资源消耗大户，随着水资源缺乏，提高电力的生产和使用效率、降低消耗，特别是节约和降低水资源、石油资源的消耗，对中国重要战略资源的节约和优化配置具有重大意义。根据中国“十一五”电力发展规划，中国在未来相当长的时期内电力生产仍是以煤电为主的格局。中国山西、陕西、宁夏、内蒙古西部是煤炭资源富集，而水资源缺乏地区。致使火电电源点布局不尽合理，中国西部矿区、坑口电站的开发建设相对迟缓。“十一五”期间，中国将积极开发大型煤电基地，建设坑口大机组并初步形成规模，坑口电站比例达到47％。对于燃煤火电，采用空冷机组等节水措施，将在很大程度上解决坑口电站的发电缺水问题。
空冷应用领域，除燃煤火力发电厂外，已扩大到燃气-蒸汽循环电站、垃圾电站、工业企业自备电站等。从气侯条件方面来说，电站空冷技术不仅应用于沙漠干旱地区，而且应用于水源充沛地区；不仅应用于炎热地区，而且应用于寒冷地区。应用范围不断扩大，前景看好。
直接空冷排汽管道系统担负着将汽轮机的排汽均匀分配至各蒸汽分配管，并进入直接空冷凝汽器冷却的任务。直接空冷排汽管道系统设计的优劣直接关系到直接空冷凝汽器(ACC，Air Cooled Condenser)的冷却效果和直接空冷系统的安全、经济运行。
直接空冷排汽管道系统的布置方式经历了低位布置、高位布置和枝状布置。枝状布置方式有着诸多优点，正逐步应用于直接空冷电站建设中。公开号CN1576520A，公开日2005.2.9所公开的名称为“蒸汽动力设备的排汽排放管”中涉及蒸汽流量分配的内容。该发明的导流装置所采用蒸汽流通面积等分法，无法解决蒸汽流量均匀分配问题，将会给直接空冷凝汽器的安全和经济运行带来不利的影响。
直接空冷排汽管道系统设计的优劣，关系到直接空冷凝汽器的冷却效果和直接空冷系统的安全、经济运行。排汽分配均匀与否，关系到直接空冷凝汽器冬季防冻和安全运行，以及汽轮机经济运行的背压。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：保证水蒸汽在枝状排汽管道系统各蒸汽分配管之间均匀分配，并尽量降低流动的阻力。
本实用新型为保证直接空冷各蒸汽分配管之间流量的均匀分配，采用如下技术方案：
本装置包括三通及导流叶片。三通入口面和出口面与蒸汽流动方向垂直，蒸汽流动方向为z轴正方向。
三通入口面轮廓线为一个圆。圆形轮廓线与直接空冷排汽管道系统中间剖面有两个交点。左侧交点为O点，右侧交点为C点。以O点为原点，沿OC方向为x轴正方向。将x轴逆时针旋转90度，置于O点，确定y轴。
导流叶片与三通入口面的交线是一条线段；d为三通入口面管道内径；导流叶片与入口面交线位于x轴方向大于0.5d，小于等于0.65d的位置，并与y轴平行，该位置为导流叶片的起始位置或终止位置；
导流叶片的导流方向(延伸方向)沿直接空冷排汽管道系统中较高阻力支管的铺设方向。导流叶片的长度沿导流方向延伸。导流叶片整体焊接在三通内部的管壁上。
导流叶片沿导流方向上的长度是变化的，长度沿导流方向截取：最短的导流叶片沿导流方向的长度应大于等于0.4d；最长的导流叶片，一端起始于三通入口面位置处，另一端终止于三通出口面位置处；或起始位置、终止位置互换。
上述技术方案基于以下理由：
1)枝状排汽管道系统三通处必须设置导流装置，才能保证水蒸汽的均匀分配。直接空冷排汽管道系统设计的关键是排汽管道系统上的三通设计。
2)枝状排汽管道系统各三通的优化设计相互关联，设计中应统一考虑。直接空冷排汽管道系统各三通之间是相互联系、密切配合的。每个三通的设计不仅影响自身阻力和系统总阻力，而且影响其他三通的导流效果以及系统总体流量分配。
3)面积等分原则不能解决枝状排汽管道系统蒸汽流量均匀分配的问题。简单几何分流原则的前提是来流流速分布均匀或流动对称，以及下游流动情况大致相同。因此，针对不同直接空冷枝状排汽管道系统，必须进行详细的优化设计。
4)要实现蒸汽流量的均匀分配，分流断面的面积分配取决于两个分支管段的阻力。高阻力的分支管应得到更大的分流面积。
5)不同形式的枝状排汽管道系统应进行详细的优化设计。
6)优化中所采用的平直导流叶片还可以转化为圆弧导流叶片，设计基本思路不变。
本实用新型和已有技术相比所具有的有益效果：
本实用新型解决了汽轮机乏汽在各蒸汽分配管之间的流量均匀分配问题。防止由于排汽管道系统设计不当，可能造成的直接空冷凝汽器冻结的危险，保证汽轮机在冬季的安全运行。保证系统在实现水蒸汽流量的均匀分配的同时，防止水蒸汽压损过高，过冷面积过大，造成换热量减少，降低了电厂的热效率。充分发挥了直接空冷凝汽器各部分的冷却能力，保证汽轮机在其他季节经济运行。
附图说明
图1是直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置短叶片剖面图；
图2是直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置长叶片剖面图；
图3是导流叶片在三通入口面的位置示意图；
图4是导流叶片长度示意图；
图5是某枝状排汽管道系统的实例图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1和图2分别为直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置短叶片和长叶片剖面图。主排汽管道分成两个支排汽管道，每个支排汽管道又分枝为两个支排汽管道，称为排汽分配管。流量分配依靠直接空冷枝状排汽管道内导流装置来实现。
直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置包括三通1及导流叶片2。
如图3所示，三通1入口面和出口面与蒸汽流动方向垂直，蒸汽流动方向为z轴正方向。三通1入口面轮廓线为一个圆。假定三通1入口面管道内径为d。圆形轮廓线与直接空冷排汽管道系统中间剖面有两个交点。左侧交点为O点，右侧交点为C点。以O点为原点，沿OC方向为x轴正方向。将x轴逆时针旋转90度，置于O点，确定y轴。
导流叶片2与三通1入口面的交线是一条线段。导流叶片2与入口面的交线位于x轴方向大于0.5d，小于等于0.65d的位置，并与y轴平行；该位置为导流叶片2的起始位置或终止位置。
导流叶片2的导流方向沿直接空冷排汽管道系统中较高阻力支管的铺设方向。导流叶片2整体焊接在三通1内部的管壁上。
导流叶片2沿导流方向上的长度是变化的，长度沿导流方向截取；最短的导流叶片2沿导流方向的长度应大于等于0.4d；最长的导流叶片2，一端起始于位置(a)处，另一端终止于位置(b)处，如图4所示。长、短叶片在一个直接空冷枝状排汽管道系统中可混合使用。
如图5所示为某直接空冷排汽管道采用枝状布置方式，主排汽管道直径为6.0m，分支为直径为4.2m的两个支管，四个蒸汽分配管直径为3.0m；各蒸汽分配管的间距为11.31m。
导流叶片2的位置分别位于0.58d，0.55d和0.65d，流量分配和通道压降的数值试验结果如下表所示。由表可见，每个蒸汽分配管的流量与目标流量的偏差不超过5.5％，流量分配基本均匀。可见，当导流叶片2的位置位于大于0.50d，小于等于0.65d之间时，可以实现各蒸汽分配管之间流量的均匀分配。
某工况下直接空冷枝状排汽管道系统的流量分配表
对导流叶片2位置、长度和方向的进一步微调，能保证完全平均的流量分配。实例表明，采用本技术方案能完全解决蒸汽流量在各分配管之间均匀分配的问题。
导流叶片的位置在大于0.50d，小于等于0.65d之间。几何分流原则无法解决流量均匀分配问题，导流叶片的位置应偏离管道中心线，其下限位置为0.50d。
偏离位置的大小由不同分支管道之间的阻力损失来决定。分支管道之间的阻力损失差值越大，偏离位置也越大。对于直接空冷排汽管道系统而言，由于各蒸汽分配管之间的阻力损失差别不大，因此，导流叶片安装位置的上限为0.65d。
当导流叶片的偏离位置超过0.65d，也会出现的流量分配不均现象。此时，阻力大的分支管道的流量反而高于阻力小的分支管道蒸汽流量。
为保证分流后流体速度分布的均匀或局部微调，分流后的两部分可再设置若干个辅助导流叶片。

Claims (3)

1.直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置，其特征在于：该装置包括三通(1)及导流叶片(2)；三通(1)的入口面和出口面与蒸汽流动方向垂直；蒸汽流动方向为z轴正方向；
导流叶片(2)与三通(1)入口面的交线是一条线段；d为三通(1)入口面管道内径；导流叶片(2)与入口面交线位于x轴方向大于0.5d，小于等于0.65d的位置，并与y轴平行，该位置为位置(a)；
导流叶片(2)的导流方向沿直接空冷排汽管道系统中较高阻力支管的铺设方向；导流叶片(2)整体焊接在三通(1)内部的管壁上。
2.根据权利要求1所述的直接空冷枝状排汽管道内导流装置，其特征在于：导流叶片(2)起始于位置(a)和终止于位置(b)；导流叶片(2)沿导流方向逐渐弯曲延伸；导流叶片(2)沿导流方向上的长度是变化的；导流叶片(2)的长度按需要沿导流方向截取：最短的导流叶片(2)沿导流方向的长度应大于等于0.4d；最长的导流叶片(2)，一端起始于位置(a)处，另一端终止于三通(1)出口面的位置(b)处。
3.根据权利要求2所述的直接空冷枝状排汽管道内导流装置，其特征在于：导流叶片(2)起始于位置(b)，终止于位置(a)。
CNU2009201052351U 2009-01-19 2009-01-19 直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置 Expired - Fee Related CN201330625Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2009201052351U CN201330625Y (zh) 2009-01-19 2009-01-19 直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2009201052351U CN201330625Y (zh) 2009-01-19 2009-01-19 直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201330625Y true CN201330625Y (zh) 2009-10-21

Family

ID=41224003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2009201052351U Expired - Fee Related CN201330625Y (zh) 2009-01-19 2009-01-19 直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201330625Y (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102954702A (zh) * 2012-12-03 2013-03-06 山西省电力勘测设计院 一种直接空冷排汽管道中使用的带隔栅的三通
CN103912322A (zh) * 2014-04-12 2014-07-09 国家电网公司 斜流板式直接空冷凝结水消能装置
CN106535460A (zh) * 2016-09-26 2017-03-22 中国科学院近代物理研究所 一种用于直线加速器的水冷系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102954702A (zh) * 2012-12-03 2013-03-06 山西省电力勘测设计院 一种直接空冷排汽管道中使用的带隔栅的三通
CN103912322A (zh) * 2014-04-12 2014-07-09 国家电网公司 斜流板式直接空冷凝结水消能装置
CN106535460A (zh) * 2016-09-26 2017-03-22 中国科学院近代物理研究所 一种用于直线加速器的水冷系统
CN106535460B (zh) * 2016-09-26 2018-09-21 中国科学院近代物理研究所 一种用于直线加速器的水冷系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204829239U (zh) 用于天然气压力能回收系统中透平膨胀机润滑油冷却系统
CN201330625Y (zh) 直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置
CN101476823A (zh) 直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置
CN104089497A (zh) 冷却塔的换热装置
CN202013880U (zh) 一种液冷散热器
CN202885369U (zh) 强制节流式分液装置及使用该分液装置的空调器
CN104006608B (zh) 冷却水循环系统
CN108468575B (zh) 基于喷射热泵的抽凝机组改背压机组系统及其运行方法
CN112153878B (zh) 一种切换液冷管串并联的管路装置、散热系统、切换方法
CN109101722B (zh) 一种涡轮机叶片复合成型设计方法
CN201569201U (zh) 循环冷却水余热回收装置
CN204508884U (zh) 一种硬度可调型水质软化系统
CN109117552B (zh) 一种涡轮机叶片变载荷流型设计方法
CN206223005U (zh) 一种汽轮机排气节能装置
CN203478771U (zh) 片冰机冷水循环利用管道装置
CN203108949U (zh) 一种用于超快冷和层流冷却双系统并行的供水系统
CN204942860U (zh) 一种循环冷却水进出水管道
CN206243967U (zh) 新型托辊
CN202614078U (zh) 一种同锥度直接空冷蒸汽分配管道
CN203116481U (zh) 微波立式窑的水冷却系统
CN204198779U (zh) 转炉锅炉水冷溜槽
CN107238232B (zh) 一种区域集中供能方法
CN105840474B (zh) 基于流体输送管路工艺及设备重组的机泵节能方法
CN205753952U (zh) 一种水冷高压变频器系统
CN203413355U (zh) 减温减压装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20091021

Termination date: 20120119