CN205138245U - 汽轮机导流式凝汽器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽轮机导流式凝汽器，每一侧循环模块的进水室和出水室分别设置在凝结区的两侧；在每一个凝结区内设置有多根平行的换热管；每一根换热管的一端与进水室的一侧连通，另一端与出水室的一侧连通；进水室与凝结区的连接处设置有导流板；在导流板上开设有若干个与换热管相对应的导流孔，每个导流孔的一端与对应的换热管的一端相连通，另一端与进水室相连通；每个导流孔为圆台形，每个导流孔与对应的换热管连通的一端为顶圆，与进水室连通的另一端为底圆；顶圆的半径小于与底圆的半径；顶圆的半径等于换热管的半径。本实用新型可以扩大凝结区换热管与进水室连接处面积，从而能够顺利地将清洗胶球导流至换热管中。

Description

汽轮机导流式凝汽器

技术领域

本实用新型涉及发电机械领域，具体地指一种汽轮机导流式凝汽器。

背景技术

冷气式汽轮机是现代火电站和核电站广泛采用的典型汽轮机，凝汽器是汽轮机装置的主要组成部分。凝汽器在汽轮机装置的热力循环中起到冷源的作用，其将汽轮机的排气冷凝为水作为锅炉给水重复使用。

凝汽器有多侧循环模块并排组成，在每一侧循环模块中，一个凝结区的两侧分别连接有一个进水室和一个出水室，进水室与一根进水管相通，出水室与一根出水管相通；在凝结区内设置有多根平行的换热管，每一根换热管的一端与进水室的一侧连通，另一端与出水室的一侧连通。冷却水由进水管流入，通过进水室流经每一根换热管，再由换热管流出，通过出水室流入出水管。汽轮机排出的蒸气进入到凝汽器中的凝结区，在通有冷却水的换热管上冷凝成水并汇集于热井，由凝结水泵抽出。

降低汽轮机排出的蒸汽的温度和排气压力，可以提高热循环效率。由于低压蒸汽冷凝为水时容积有巨大变化，所以可使凝汽器内形成高度的真空，由此可在汽轮机的排气口建立并保持高度真空。凝汽器真空过低会严重影响电厂机组的安全经济运行，而造成凝汽器真空过低其中一个重要原因就是凝汽器换热管结垢。由于换热管常年有冷却水流经，所以容易在换热管内结垢。凝汽器的结垢对凝汽器的性能影响较大，它不仅使汽轮机真空度降低，还使汽轮机排出的蒸汽温度升高，影响汽轮机的发电效率和安全。

长期以来，对凝汽器传统的清洗方式有：高压水清理和化学清理等。对于高压水清理不仅费时费力而且清理效果不好，并不能彻底清除水垢等沉积物。而化学清理容易对凝汽器等设备造成腐蚀，化学清洗液容易残留对凝汽器等设备会产生二次腐蚀，此外，化学清洗液排出后对环境会产生污染，需要花大量资金进行废水处理。由于上述方法的效果都不太理想，而凝汽器中换热管的尺寸又比较小，所以目前运用最普遍的方法是利用清洗胶球来清洗。清洗胶球会随着冷却水流流入凝汽器的换热管内，利用清洗胶球对换热管进行刮擦和冲击来达到清洗的目的。

然而由于凝汽器中换热管的尺寸比较小，且换热管与进水室一侧连接时，换热管并没有覆盖连接面，在进水室与换热管的连接处有部分区域没有被换热管覆盖。当清洗胶球在流入进水室时，上述结构会导致清洗胶球从进水室流进换热管时，会随水流撞击到没有被换热管覆盖的连接处的壁面，从而形成回流，致使清洗胶球大部分无法进入换热管。

从某百万机组电厂运行反馈信息中了解到，凝汽器胶球清洗系统存在大量清洗胶球滞留凝汽器的现象。有些电厂甚至达到百分之八十的清洗胶球无法回收。这种清洗胶球滞留现象不仅影响了凝汽器换热管的清洗，也影响了凝汽器的性能，对后续的运行造成隐患。

清洗胶球主要滞留在凝汽器进水室的漩涡区，要解决清洗胶球滞留问题就必须针对进水室和换热管的连接处进行改进，增大换热管与进水室侧壁连接处的面积，使清洗胶球能顺利进入凝汽器的换热管。然而凝结区换热管的尺寸与布局都是根据凝汽器热力性能通过精确计算得出，不得随意更改。所以在尽可能不影响凝汽器热力性能的基础上来增加凝结区换热管与进水室侧壁连接处的面积，对增加凝汽器的性能来说显得尤为重要。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种可以扩大凝结区换热管与进水室连接处面积的汽轮机导流式凝汽器。

为实现上述目的，本实用新型所设计的汽轮机导流式凝汽器，包括多侧循环模块，每一侧循环模块主要由一个凝结区、一个进水室、一个出水室、一根进水管和一个出水管组成；所述进水室和出水室分别设置在凝结区的两侧；在所述的每一个凝结区内设置有多根平行的换热管；所述每一根换热管的一端与进水室的一侧连通，另一端与出水室的一侧连通；所述的每一个进水室的另一侧连通有一根进水管，所述的每一个出水室的另一侧连通有一根出水管；其特殊之处在于：在每一侧循环模块内，所述进水室与凝结区的连接处设置有导流板；在所述导流板上开设有若干个与换热管相对应的导流孔，所述每个导流孔的一端与对应的换热管的一端相连通，另一端与进水室相连通；所述每个导流孔为圆台形，所述每个导流孔与对应的换热管连通的一端为顶圆，与进水室连通的另一端为底圆；所述顶圆的半径小于与底圆的半径；所述顶圆的半径等于换热管的半径。

进一步地，在导流板上，所述每两个相邻的底圆相切。

在本实用新型中，在进水室与换热管的连接处加置一块导流板，导流板设置在进水室内，不会影响换热管的尺寸与布局。在导流板上开设有若干个与换热管对应的导流孔，所述导流孔为圆台形。导流孔的一端与对应的换热管相通，导流孔的另一端与进水室相通。所述导流孔的一端为顶圆，另一端为底圆。所述顶圆的半径小于底圆的半径，顶圆的半径等于换热管的半径。这样的结构巧妙的扩大了换热管与进水室的接触面积。圆台形的圆孔，半径大的底圆与进水室相通，半径小的顶圆与换热管相通，相邻的两个底圆相切。当清洗胶球流入进水室后，随水流撞击到进水室内的导流板。由于导流孔底圆的面积大于顶圆的面积，所以底圆的面积大于换热管的面积，当清洗胶球撞击到导流板后，很容易就进入导流孔所覆盖的范围，然后由圆台形的导流孔将清洗胶球送入换热管内。

本实用新型设计的汽轮机导流式凝汽器可以有效的扩大换热管与进水室连接处面积，从而使清洗胶球在流经进水室时可以非常容易进入导流孔，导流孔可以顺利的将其送入换热管，使凝汽器换热管得到很好的清理。而且本实用新型设计的汽轮机导流式凝汽器的结构简单。在生产制造凝汽器的过程当中针对原本的设计图不用作较大改动，只需在换热管与进水室的连接处增加一块导流板。即使在已经投产运行的电厂中，针对凝汽器的改动，也只是增加导流板即可，其改动程度较小，改动成本小，改动容易实现。

附图说明

图1为汽轮机导流式凝汽器的结构示意图。

图2为图1中A-A剖面的结构示意图。

图3为汽轮机导流式凝汽器中导流板的结构示意图。

图4为图2中B区的放大结构示意图。

图5为图3中C区的放大结构示意图。

图6为汽轮机导流式凝汽器中导流孔的侧视结构示意图。

图中：凝结区1(其中：换热管1.1)、进水室2、出水室3、进水管4、出水管5、导流板6(其中：导流孔6.1)。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它并不构成对本实用新型的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。

如图1所示的汽轮机导流式凝汽器，在每一侧的循环模块中，包括一个凝结区1、一个进水室2、一个出水室3、一个进水管4和一个出水管5。进水室2和出水室3设置在凝结区1的两侧。在进水室2上靠近底部的位置连通有进水管4，在出水室3上靠近底部的位置连通有出水管5。在凝结区内横向设置有多根相互平行的换热管1.1，每一根换热管1.1的一端与进水室2的一侧连通，另一端与出水室3的一侧连通。

如图2和图4所示，在图1的A-A处(也就是凝结区1的换热管1.1与进水室2的连接处)的剖面图，换热管1.1按要求分布。如图3、图5和图6所示的导流板6，导流板6设置在凝结区1的换热管1.1与进水室2的连接处。在导流板6上开设有若干个与换热管1.1相对应的导流孔6.1。每一个导流孔6.1的一端与对应的换热管1.1的一端连通；每一个导流孔6.1的另一端与进水室2连通。所述导流孔6.1为圆台形，与换热管1.1连通的一端为顶圆M1，与进水室2连通的另一端为底圆M2。所述顶圆M1的半径r₁小于与底圆M2的半径r₂；所述顶圆M1的半径r₁等于换热管1.1的半径r。在导流板6上，每两个相邻的底圆M2相切。

当汽轮机导流式凝汽器正常工作时，在进水室2中所设置的导流板6并不影响整个汽轮机导流式凝汽器的工作。冷却水由进水管4流入至进水室2中，由于进水室2的一侧和多根换热管1.1的一端连通，所以冷却水流经进水室2后是流入多根换热管1.1中。多根换热管1.1的另一端与出水室3的一侧连通，所以在冷却水流经换热管1.1后是流入至出水室3，在由与出水室3连通的出水管5流出。

当凝汽器处于清洗状态时，清洗胶球伴随着冷却水由进水管4流入至进水室2中。由于清洗胶球的半径一定小于换热管1.1的半径，所以有的清洗胶球会跟着水流直接通过导流板6流进换热管；有的清洗胶球会随着水流撞击导流板6。然而在导流板6上分布着与换热管1.1连通的导流孔6，并且导流孔6为圆台形，清洗胶球撞击时，首先接触到的时导流孔6的底圆M2，底圆M2的半径大于换热管1.1的半径，由此，撞击在导流板6的上清洗胶球也很容易由导流孔6.1导流送入换热管1.1中。

最终，清洗胶球可以顺利地由进水室2伴随着冷却水流入换热管1.1中，与换热管1.1进行摩擦，再由换热管1.1流出，流进出水室3，再从出水管5中流出汽轮机导流式凝汽器，从而达到清洗汽轮机导流式凝汽器的作用。

Claims (2)

1.汽轮机导流式凝汽器，包括多侧循环模块，每一侧循环模块主要由一个凝结区(1)、一个进水室(2)、一个出水室(3)、一根进水管(4)和一个出水管(5)组成；所述进水室(2)和出水室(3)分别设置在凝结区(1)的两侧；在所述的每一个凝结区(1)内设置有多根平行的换热管(1.1)；所述每一根换热管(1.1)的一端与进水室(2)的一侧连通，另一端与出水室(3)的一侧连通；所述的每一个进水室(2)的另一侧连通有一根进水管(4)，所述的每一个出水室(3)的另一侧连通有一根出水管(5)；其特征在于：在每一侧循环模块内，所述进水室(2)与凝结区(1)的连接处设置有导流板(6)；

在所述导流板上开设有若干个与换热管(1.1)相对应的导流孔(6.1)，所述每个导流孔(6.1)的一端与对应的换热管(1.1)的一端相连通，另一端与进水室(2)相连通；

所述每个导流孔(6.1)为圆台形，所述每个导流孔(6.1)与对应的换热管(1.1)连通的一端为顶圆(M1)，与进水室(2)连通的另一端为底圆(M2)；

所述顶圆(M1)的半径r₁小于与底圆(M2)的半径r₂；

所述顶圆(M1)的半径r₁等于换热管(1.1)的半径r。

2.根据权利要求1所述的汽轮机导流式凝汽器，其特征在于：在导流板(6)上，所述每两个相邻的底圆(M2)相切。