專利名稱：一種空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電站空冷技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及一種空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，具體說是利用空冷軸流風機出口流速中心對稱分布特點，布置環(huán)形空冷凝汽器翅片管束，實現(xiàn)冷卻空氣流量沿管束表面的盡可能均勻分配，并有效降低管束長度，改善管內(nèi)蒸汽凝結(jié)換熱性能，最終實現(xiàn)提高空冷凝汽器熱力性能的目的。
背景技術(shù)：
近十年來，直接空冷技術(shù)在我國北方燃煤電站獲得了快速發(fā)展。直接空冷電站空冷凝汽器由數(shù)十個空冷單元組成，空冷單元為A型框架結(jié)構(gòu)，翅片管束分左右兩側(cè)傾斜布置，大直徑軸流風機位于翅片管束下部，提供空冷凝汽器內(nèi)蒸汽冷凝所用冷卻空氣。軸流風機出口空氣流動非常復雜，為旋轉(zhuǎn)上升的中心對稱分布流場，但空冷凝汽器翅片管束卻為平行排列分布于兩側(cè)，導致冷卻空氣沿管束長度和寬度方向分布極不均勻，使管束傳熱面積得不到有效利用，空冷凝汽器性能不能充分發(fā)揮。此外，空冷凝汽器翅片管束較長，達IOm左右，管內(nèi)排汽凝結(jié)后容易在管壁上形成厚厚的液膜，大大降低了凝結(jié)換熱的性能，導致凝汽器排汽側(cè)熱阻迅速升高，使空冷凝汽器總傳熱系數(shù)下降，影響了空冷凝汽器散熱能力。因此有必要針對現(xiàn)有空冷凝汽器單元A型框架結(jié)構(gòu)形式存在的缺陷，提出一種新型空冷凝汽器單元布置方式，克服管束冷卻空氣流量分配不均現(xiàn)象，提高翅片管束利用效率，并能在一定程度上削弱長管引起的排汽凝結(jié)惡化，改善空冷凝汽器傳熱性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明 的目的是針對電站直接空冷系統(tǒng)翅片管束過長引起的排汽凝結(jié)惡化，空冷單元A型框架布置產(chǎn)生的空冷凝汽器管束冷卻空氣流量分配不均的缺陷，提出一種空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，其特征在于，在蒸汽分配管I上引出蒸汽三通管2，蒸汽三通管2兩端各焊接環(huán)形蒸汽分配支管3，環(huán)形蒸汽分配支管3外圍設(shè)蒸汽分配聯(lián)箱3’，主凝汽器翅片管束5上部焊接于蒸汽分配聯(lián)箱3’上，下部則焊接于凝結(jié)水分配支管4引出的凝結(jié)水聯(lián)箱4’上。所述主凝汽器翅片管束5管長方向與水平方向的傾角為15° — 20°，分多組環(huán)形設(shè)置，每一組管束的管子為平行布置。所述環(huán)形蒸汽分配支管3外徑小于凝結(jié)水分配支管4外徑，主凝汽器翅片管束5下端焊接于凝結(jié)水聯(lián)箱上，輔凝汽器翅片管束6下端也焊接于上面；輔凝汽器翅片管束6上端通過管道與直接空冷系統(tǒng)抽真空裝置連接，以排出凝汽器真空系統(tǒng)中的不凝性氣體。所述環(huán)形蒸汽分配支管3的外徑為1.Sm 一 2.5m，其頂部開口由平板封蓋，以防冷卻空氣從此流出。所述凝結(jié)水分配支管4外徑為9.5m 一 10.5m。所述主凝汽器翅片管束以15° — 20°傾角布置于蒸汽分配聯(lián)箱和凝結(jié)水聯(lián)箱之間，其長度為4 - 5m，是現(xiàn)有凝汽器結(jié)構(gòu)翅片管束長度的一半，為短管束結(jié)構(gòu)，從而有效改善管內(nèi)排汽凝結(jié)換熱狀況，提高凝汽器傳熱性能。所述直接空冷單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，將汽輪機排汽從蒸汽分配管引至環(huán)形蒸汽分配聯(lián)箱，主凝汽器翅片管束呈環(huán)形排列連接到蒸汽分配聯(lián)箱。蒸汽在主凝汽器翅片管束內(nèi)凝結(jié)后流至凝結(jié)水聯(lián)箱，未凝結(jié)蒸汽通過輔凝汽器翅片管束繼續(xù)冷凝，不凝性氣體通過輔凝汽器翅片管束頂部的抽真空裝置排出。主凝汽器翅片管束管內(nèi)蒸汽和凝結(jié)水流動方向相同，工程上習慣稱為順流管束；輔凝汽器管束管內(nèi)蒸汽和凝結(jié)水流動方向相反，工程上習慣稱為逆流管束。本發(fā)明的有益效果是空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)通過在軸流風機出口和翅片管束、環(huán)形凝結(jié)水聯(lián)箱之間設(shè)置導風墻，使空冷風機出口氣流被引導到凝汽器管束區(qū)，以一定流速流過翅片管束，帶走汽輪機排汽熱量。環(huán)形排列的空冷凝汽器翅片管束可在一定程度上避免現(xiàn)有空冷凝汽器A型框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的冷卻空氣流量分配不均現(xiàn)象，而且凝汽器短管束結(jié)構(gòu)布置可削弱管內(nèi)排汽凝結(jié)惡化，使管束傳熱面積得到有效利用，空冷凝汽器傳熱性能提高，電站直接空冷系統(tǒng)熱力性能改善。


圖1為空冷凝汽器單元蒸汽分配支管、凝結(jié)水分配支管及翅片管束布置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為空冷凝汽器單元環(huán)形翅片管束順逆流布置結(jié)構(gòu)平面示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出一種空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明予以說明。在圖1所示的空冷凝汽器單元蒸汽分配支管、凝結(jié)水分配支管及翅片管束布置結(jié)構(gòu)示意圖中，一部分汽輪機排汽在蒸汽分配管I引出的蒸汽三通2的分流下，被引向兩個空冷單元的環(huán)形蒸汽分配支管3，其余汽輪機排汽繼續(xù)向下游流動，進行同樣的蒸汽流量分配。環(huán)形蒸汽分配支管3的外徑為1.8m - 2.5m，其頂部開口由平板封蓋，以防冷卻空氣從此流出。環(huán)形蒸汽分配支管3外圍設(shè)蒸汽分配聯(lián)箱3’，如圖2所示。主凝汽器翅片管束5上部焊接于蒸汽分配聯(lián)箱3’上，下部則焊接于外徑為IOm的凝結(jié)水分配支管4引出的凝結(jié)水聯(lián)箱4’上。主凝汽器翅片管束5管長方向與水平方向的傾角為16°、18°或20°，分多組環(huán)形設(shè)置，每一組管束的管子為平行布置。由于環(huán)形蒸汽分配支管3外徑小于凝結(jié)水分配支管4外徑，因此除了主凝汽器翅片管束5下端焊接于凝結(jié)水聯(lián)箱上，輔凝汽器翅片管束6下端也焊接于上面。輔凝汽器翅片管束6上端通過管道與直接空冷系統(tǒng)抽真空裝置連接，以排出凝汽器真空系統(tǒng)中的不凝性氣體。 空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)固定在軸流風機7出口，在主凝汽器翅片管束5、輔凝汽器翅片管束6與凝結(jié)水分配支管4之間，設(shè)置風機出口導風墻8，如圖1所示，旨在將風機出口旋轉(zhuǎn)上升氣流導到翅片管束區(qū)域，以強迫對流方式冷卻汽輪機排汽。由于風機出口為中心對稱流場，而翅片管束傳熱面也為中心對稱布置，使得凝汽器翅片管束表面的冷卻空氣流量分配更為均勻，傳熱面利用率提高，凝汽器傳熱性能得到改善。該空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，有效降低了管束長度，僅為現(xiàn)有空冷凝汽器A型框架結(jié)構(gòu)管束長度的一半左右，可在一定程度上削弱管內(nèi)排汽凝結(jié)換熱惡化狀況，并通過翅片管束環(huán)形布置改善管束表面空氣流量分配的均勻性，提高空冷凝汽器熱 力性能。
權(quán)利要求
1.一種空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，其特征在于，在蒸汽分配管上焊接蒸汽三通管，蒸汽三通管兩端各焊接環(huán)形蒸汽分配支管，環(huán)形蒸汽分配支管外圍設(shè)蒸汽分配聯(lián)箱，主凝汽器翅片管束上部焊接于蒸汽分配聯(lián)箱上，下部則焊接于凝結(jié)水分配支管引出的凝結(jié)水聯(lián)箱上，輔凝汽器翅片管束下端也焊接于凝結(jié)水聯(lián)箱上面；輔凝汽器翅片管束上端通過管道與直接空冷系統(tǒng)抽真空裝置連接，以排出凝汽器真空系統(tǒng)中的不凝性氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主凝汽器翅片管束的管長方向與水平方向的傾角為15° — 20°，分多組環(huán)形設(shè)置，每一組管束的管子為平行布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形蒸汽分配支管外徑小于凝結(jié)水分配支管外徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形蒸汽分配支管的外徑為1.8m - 2.5m，其頂部開口由平板封蓋，以防冷卻空氣從此流出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凝結(jié)水分配支管外徑為9.5m — 10.5m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主凝汽器翅片管束布置于蒸汽分配聯(lián)箱和凝結(jié)水聯(lián)箱之間，其長度為4 - 5m，是現(xiàn)有凝汽器結(jié)構(gòu)翅片管束長度的一半，屬于短管束結(jié)構(gòu)，從而有效改善管內(nèi)排汽凝結(jié)狀況，提高凝汽器傳熱性能。
7.根據(jù) 權(quán)利要求1所述空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)將汽輪機排汽從蒸汽分配管引至環(huán)形蒸汽分配聯(lián)箱，主凝汽器翅片管束呈環(huán)形排列連接到蒸汽分配聯(lián)箱，蒸汽在主凝汽器翅片管束內(nèi)凝結(jié)后流至凝結(jié)水聯(lián)箱，未凝結(jié)蒸汽通過輔凝汽器管束繼續(xù)冷凝，不凝性氣體通過輔凝汽器管束頂部的抽真空裝置排出。主凝汽器翅片管束管內(nèi)蒸汽和凝結(jié)水流動方向相同，工程上習慣稱為順流管束；輔凝汽器翅片管束管內(nèi)蒸汽和凝結(jié)水流動方向相反，工程上習慣稱為逆流管束。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于空冷換熱技術(shù)領(lǐng)域的一種空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)是從蒸汽分配管通過三通分別連接到兩個空冷單元的環(huán)形蒸汽分配支管，環(huán)形蒸汽分配支管外圍設(shè)蒸汽分配聯(lián)箱。主凝汽器翅片管束上部焊接于蒸汽分配聯(lián)箱，下部焊接于環(huán)形凝結(jié)水聯(lián)箱。主凝汽器翅片管束分多組環(huán)形設(shè)置，每一組管束的管子平行布置。輔凝汽器翅片管束下端焊接于凝結(jié)水聯(lián)箱，上端通過管道與直接空冷系統(tǒng)抽真空裝置連接。在軸流風機和翅片管束、凝結(jié)水聯(lián)箱之間，設(shè)置風機出口導風墻。該空冷凝汽器單元環(huán)形短管束順逆流混合結(jié)構(gòu)，有效降低管束長度，可削弱管內(nèi)排汽凝結(jié)換熱惡化狀況，改善管束表面冷卻空氣流量分配的均勻性，提高空冷凝汽器熱力性能。
文檔編號F28B9/00GK103217024SQ20131016300
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者楊立軍, 杜小澤, 楊勇平 申請人:華北電力大學