專利名稱：防止凍結(jié)的直接空冷凝汽器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接空冷凝汽器，適用于水源缺乏的火力發(fā)電站及透 平直接空冷凝汽器系統(tǒng)。
(二)
背景技術(shù)：
直接空冷凝汽器系統(tǒng)其由換熱管束、管束支撐A型架、風機群、鋼平
臺、擋風墻、蒸汽管道、凝結(jié)水管道、抽真空管道、水環(huán)真空泵(射汽抽 氣器)及電氣控制系統(tǒng)組成。直接空冷凝汽器由風機對換熱管束進行吹風， 將發(fā)電機/透平機來的水蒸汽在換熱管束內(nèi)冷凝成水，以保持發(fā)電機組/透平
機組的排出壓力穩(wěn)定在設(shè)計值運行。傳熱管束按照一定的"K/D"比排列 布置。
以往技術(shù)的空冷凝汽器順逆流單元的系統(tǒng)布置方案如圖1所示。換熱 管束系統(tǒng)由蒸汽分配管(蒸汽進口)、順流單元、逆流單元、凝水聯(lián)箱、抽 真空系統(tǒng)以及凝水管路(略)組成。順逆流管束分別集中布置，形成集中 的順、逆流風機單元。水蒸汽由蒸汽分配管分配進入順流管束，經(jīng)換熱后 大部分蒸汽凝結(jié)成水經(jīng)凝水聯(lián)箱通過凝水管路排出，剩余的蒸汽進入逆流 管束，水蒸氣凝結(jié)后經(jīng)凝水聯(lián)箱通過凝水管路排出，不凝性氣體由抽真空 系統(tǒng)排出系統(tǒng)。但直接空冷凝汽器系統(tǒng)在運行過程中由于蒸汽側(cè)處于負壓環(huán)境(真空 狀態(tài))，水蒸汽中會含有一定量的不凝性氣體，這部分不凝性氣體主要由鍋 爐給水系統(tǒng)的給水處理化學品而產(chǎn)生，也有部分是由汽輪機軸封處、整個 蒸汽一凝水管路焊接或閥門等附件連接處漏點空氣泄漏所產(chǎn)生的。當機組 運行時，由于傳熱管束各管排蒸汽流量分配不均勻，每個風機單元風量分 布不均勻(風機單元中部風量大，兩側(cè)隔墻處風量小)等原因，使得每個 風機單元中部傳熱管的傳熱推動力加大，使得蒸汽流量增加，導致管內(nèi)流 速增加，配合管外風速較風墻側(cè)大，使得傳熱增強；而邊排幾根管子的蒸 汽流量減少，管內(nèi)流速降低，配合管外由于風量小，且在風機隔墻處管束 角落形成回旋渦流，導致送風的能量損失，伴隨著風速的降低使得傳熱效 果下降，管內(nèi)凝結(jié)的蒸汽量下降，而導致蒸汽內(nèi)夾雜的不凝性氣體積聚， 使得傳熱進一步變差，使邊排管幾根管子的壓力降比中間傳熱管大。如附 圖2所示，在邊排管幾根管子下半部形成了一個低壓區(qū)，不凝性氣體在這 個地方聚集，而在凝結(jié)水聯(lián)箱內(nèi)壓力基本一致，又導致在中間管內(nèi)未冷凝 的部分蒸汽倒流入邊排管幾根管子，這樣不凝性氣體夾雜在兩股蒸汽之間 無法排出。而在北方地區(qū)，當機組處于冬季運行時，由于環(huán)境溫度很低， 邊排管幾根管子上部冷凝的凝結(jié)水流過這些冷的缺少蒸汽的不凝性氣體團 區(qū)域時就會逐漸冷卻至過冷，隨著時間的推移將發(fā)生凍結(jié)，最終造成管內(nèi) 流通通道堵塞，嚴重時將造成傳熱管凍裂，后果嚴重。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種能消除引起系統(tǒng)凍結(jié)的根源，即翅片換熱管間壓力不平衡引起蒸汽回流，導致不凝性氣體積聚在傳 熱管中部，引起上部凝水在順著管道留下的時候通過不凝性氣團時過冷導 致凍結(jié)的防止凍結(jié)的直接空冷凝汽器。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種防止凍結(jié)的直接空冷凝汽器，包括 蒸汽分配管、風機單元、凝水聯(lián)箱、抽真空系統(tǒng)以及凝水管路，所述風機 單元有若干個，在每一風機單元風速較大的中間位置布置順流傳熱管束， 在每一風機單元風速較小的兩側(cè)隔墻位置布置逆流傳熱管束，所述順流傳 熱管束分別與蒸汽分配管和凝水聯(lián)箱相連通，逆流傳熱管束分別與凝水聯(lián) 箱和抽真空系統(tǒng)相連通。水蒸汽由蒸汽分配管分配進入各風機單元的順流 傳熱管束，經(jīng)換熱后大部分蒸汽凝結(jié)成水經(jīng)凝水聯(lián)箱通過凝水管路排出， 剩余的蒸汽進入逆流傳熱管束，水蒸氣凝結(jié)后經(jīng)凝水聯(lián)箱通過凝水管路排 出，不凝性氣體由抽真空系統(tǒng)排出系統(tǒng)。
本發(fā)明改變原"K/D"系統(tǒng)逆流管束集中布置的形式，取消單獨的逆 流傳熱管束單元布置方式，將空冷逆流管束平均布置到每一風機單元，特 別的將逆流傳熱管布置在靠近風機單元間隔墻的位置，也就是說將原集中 設(shè)置的逆流管束分散至每個單元，不再設(shè)置單獨的逆流單元，將逆流管束 布置在每個單元的單元隔墻處。具體每個單元布置的逆流傳熱管的數(shù)量， 需經(jīng)熱力計算和空氣動力計算，以達到最佳的平衡點?？蛇m用于單排管、 雙排管以及多排管系統(tǒng)。
與以往技術(shù)相比，使用這種布置形式，避免了由于管束迎面風速差異 大，引起傳熱管換熱量不均、管內(nèi)阻力不均，導致管內(nèi)形成低壓區(qū)，大量積聚不凝性氣體，進而導致管內(nèi)結(jié)冰的情況發(fā)生；而且將逆流傳熱管人為 地布置在換熱效果較差的部位，在抽真空設(shè)備的運轉(zhuǎn)下，使得逆流管內(nèi)氣 體呈流動狀態(tài)，避免不凝性氣體在管內(nèi)逗留、積聚，造成管內(nèi)結(jié)凍現(xiàn)象的 發(fā)生。該系統(tǒng)不僅提高了使整個空冷島的換熱均勻性，而且也提高了換熱 效率并簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在齒輪箱上可以不設(shè)逆止器，在冬季，可以根據(jù) 實際環(huán)境溫度以及換熱量進行每個風機的停運及反轉(zhuǎn)控制，以達到最好的 回暖防凍效果。不需再設(shè)置逆流、順流控制之分，使得每個風機的控制都 可以采用同一套控制程序來進行控制，簡化設(shè)計、施工、調(diào)試、運行復雜 程度，降低初投資成本，大大降低用戶在操作和維護上所花費的時間和成 本。此系統(tǒng)具有冬季防凍能力強、調(diào)節(jié)相應(yīng)快、運行成本低的優(yōu)點。

圖1為以往技術(shù)的空冷凝汽器順逆流單元的系統(tǒng)布置方案圖。 圖2為使用以往技術(shù)的布置方案時，管內(nèi)不凝性氣體積聚導致管內(nèi)結(jié) 冰的示意圖。
圖3為本發(fā)明防止凍結(jié)的直接空冷凝汽器順逆流管束的布置方案示意圖。
圖4為使用本發(fā)明技術(shù)時管內(nèi)蒸汽走向示意圖。 圖中附圖標記
蒸汽分配管l (蒸汽進口)、風機單元2、凝水聯(lián)箱3、抽真空系統(tǒng)4、 順流傳熱管束2.K逆流傳熱管束2.2、風機單元分界線2.3、蒸汽進口5、 順流單元6、逆流單元7、邊排管8、中間管9、不凝性氣體團IO、凝結(jié)區(qū)A、過冷區(qū)B、風機單元隔墻ll。 具體實施方式
本發(fā)明防止凍結(jié)的直接空冷凝汽器的換熱管束系統(tǒng)如圖3，主要由蒸 汽分配管l (蒸汽進口)、風機單元2、凝水聯(lián)箱3、抽真空系統(tǒng)4以及凝 水管路(略)組成。所述風機單元2有若干個，在每一風機單元2風速較 大的中間位置布置順流傳熱管束2.1,在每一風機單元2風速較小的兩側(cè)隔 墻位置布置逆流傳熱管束2.2.水蒸汽由蒸汽分配管分配進入各風機單元的 順流傳熱管束2.1，經(jīng)換熱后大部分蒸汽凝結(jié)成水經(jīng)凝水聯(lián)箱3通過凝水管 路排出，剩余的蒸汽進入逆流傳熱管束2.2，水蒸氣凝結(jié)后經(jīng)凝水聯(lián)箱通過 凝水管路排出，不凝性氣體由抽真空系統(tǒng)4排出系統(tǒng)，如圖4所示。
權(quán)利要求
1、一種防止凍結(jié)的直接空冷凝汽器，包括蒸汽分配管(1)、風機單元(2)、凝水聯(lián)箱(3)、抽真空系統(tǒng)(4)以及凝水管路，其特征在于所述風機單元(2)有若干個，在每一風機單元(2)的中間位置布置順流傳熱管束(2.1)，在每一風機單元(2)的兩側(cè)隔墻位置布置逆流傳熱管束(2.2)，所述順流傳熱管束(2.1)分別與蒸汽分配管(1)和凝水聯(lián)箱(3)相連通，逆流傳熱管束(2.2)分別與凝水聯(lián)箱(3)和抽真空系統(tǒng)(4)相連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防止凍結(jié)的直接空冷凝汽器，適用于水源缺乏的火力發(fā)電站及透平直接空冷凝汽器系統(tǒng)。包括蒸汽分配管(1)、風機單元(2)、凝水聯(lián)箱(3)、抽真空系統(tǒng)(4)以及凝水管路，所述風機單元(2)有若干個，在每一風機單元(2)的中間位置布置順流傳熱管束(2.1)，在每一風機單元(2)的兩側(cè)隔墻位置布置逆流傳熱管束(2.2)，所述順流傳熱管束(2.1)分別與蒸汽分配管(1)和凝水聯(lián)箱(3)相連通，逆流傳熱管束(2.2)分別與凝水聯(lián)箱(3)和抽真空系統(tǒng)(4)相連通。本發(fā)明能消除引起系統(tǒng)凍結(jié)的根源，即翅片換熱管間壓力不平衡引起蒸汽回流，導致不凝性氣體積聚在傳熱管中部，引起上部凝水在順著管道留下的時候通過不凝性氣團時過冷導致凍結(jié)。
文檔編號F28B1/06GK101526313SQ20091002809
公開日2009年9月9日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者瀚 江, 王永新, 薛海君 申請人:江蘇雙良空調(diào)設(shè)備股份有限公司