专利名称：电站凝汽器两相流横掠换热型喷雾降温装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电站凝汽器空气冷却系统的喷雾降温装置，尤其涉及一种电站凝汽器直接空冷系统空气凝汽器的喷雾降温装置，其主要用于直接空冷(ACC)系统A型构架上多层叉排、顺排空冷凝汽器管束(简称A型岛)的持续性喷雾降温。
背景技术：
ACC系统，是指汽轮机的排汽引入室外空冷凝汽器内直接用空气来冷凝。其主要工艺流程为:汽轮机排汽通过大口径的排气管道引至室外的空冷凝汽器内，布置在空冷凝汽器下方的轴流冷却风机驱动空气流过冷却器外表面，将排汽冷凝为凝结水，凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。直接空冷系统的结构组成决定其存在隐患，夏季气候干热、多风，空气相对湿度较低，不利于热量的传递，导致空气散热器换热效率低下，排汽达不到额定真空度，轴流风机排出热风再回流易导致机组跳闸等现象，直接影响汽轮机背压。在满载状态下，大气温度约30°C时，汽轮机背压约为30kPa，局部背压甚至高达50kPa。高背压严重制约了汽轮机组运行效率并提高了运行成本。实践中，600MW机组在额定功率运行状态下，每降低IkPa背压，降低可供电煤耗0.8%。因此，降低背压有助于提高经济效益。如图4所示，现有横掠换热型喷雾降温装置的雾化喷嘴通常位于A型构架横梁上，并垂直向上喷洒雾化水滴，并通过喷嘴下的轴流风机将雾化水喷淋在空气凝汽器管束上，以提高空气凝汽器管束换热率的目的。但其喷嘴与散热器之间距离较大，在未到达散热器前又凝结为小水滴下落，因此难以保证构架内的湿度要求，且浪费了大量的水。
发明内容为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电站凝汽器直接空冷系统空气凝汽器的喷雾降温装置，主要用于ACC系统A型构架上多层叉排、顺排空冷凝汽器管束的持续性喷雾降温。发明人针对多层叉排、顺排空冷凝汽器管束与空气的换热效率做了深入研究，设计出专用于多层管束持续性降温的电站凝汽器两相流横掠管束型喷雾降温装置。本实用新型采用喷雾管、广角雾化喷嘴逼近管束布置的方式，使较低温未汽化液体颗粒(液态相)与湿空气(气态相)横掠多层管束，保证持续性稳态换热来降低温度、带走热量。本实用新型提供了如下技术方案:电站凝汽器两相流横掠换热型喷雾降温装置，包括A型框架、雾化喷嘴、喷雾管束、空气凝汽器管束、蒸汽分配管、轴流风机，其特征在于:在A型框架两侧边外侧设置空气凝汽器管束，在A型框架顶部外侧设置蒸汽分配管，在A型框架两侧边内侧与侧边平行设置喷雾管束，喷雾管束上设置雾化喷嘴；在A型框架横梁下部设置轴流风机。为便于操控并达到更好雾化效果，所述雾化喷嘴与喷雾管束之间通过万向连接器联接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下:本实用新型装置设计合理，易于施エ，可在长期无人工维护的情况下长时间运行；优化喷雾管逼近空气凝汽器的最佳位置，使气液两相流体在多排管路之间传热系数成幂次关联，优化了空气凝汽器的换热效率，提高了运行效率；采用高效的广角雾化喷嘴，优化位置布置，雾化颗粒与空气凝汽器管束覆盖率超过85%，显著降低了空气凝汽器回流介质温度、汽轮机排汽背压，降低了运行成本。
图1为两相流横掠管束型喷雾降温装置结构示意图。图2为凝汽器雾化液滴覆盖区域示意图。图3为喷雾管束上三排雾化喷嘴位置示意图。图4为现有的两相流横掠管束型喷雾降温装置结构示意图。附图中主要符号说明:1.雾化喷嘴；2.喷雾管束；3.空气凝汽器管束；4.蒸汽分配管；5.轴流风机。下面将通过附图及实施例对本实用新型作进ー步详细说明，但下述的实例仅仅是本实用新型其中的例子而已，并不代表本实用新型所限定的权利保护范围，本实用新型的权利保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
实施例1如图1至图3所示的本实用新型的一种电站凝汽器直接空冷系统空气凝汽器的喷雾降温装置，主要包括A型框架、雾化喷嘴1、喷雾管束2、空气凝汽器管束3、蒸汽分配管4、轴流风机5，雾化喷嘴I与喷雾管束2之间通过万向连接器联接，在A型框架两侧边外侧设置空气凝汽器管束3，在A型框架顶部外侧设置蒸汽分配管4，在A型框架两侧边内侧与侧边平行设置喷雾管束2，喷雾管束2上设置雾化喷嘴1，喷雾管束2自上而下共设置三排雾化喷嘴1，每排分别设置三、四、三个雾化喷嘴1，并可根据实际需要适量增减，达到对空气凝汽器管束3的完全喷淋；在A型框架横梁下部设置轴流风机5。通过水泵将水输送至各排喷雾管束2，每排喷雾管束2上设置阀门，控制该条支路所有冷却単元的喷雾水的供给。两相流体沿着垂直于单管轴线方向流过管子表面，流体横掠管束流动除了具有边界层特征外，还会发生绕流脱体，而产生回流、漩涡和涡束。即流体绕掠圆管时，沿程压カ发生变化，单根圆管的前半部，压カ递降，而后半部压カ回升。此时，在边界层内流体靠本身的动量克服压カ增长而向前流动，速度分布趋于平缓。近壁的流体层由于动量不大，在克服脱离管壁的压カ时越来越困难，最終出现壁面处速度梯度为零；随后产生与原流动方向相反的回流。整个边界层成长和脱体决定了外掠圆管换热特征，低雷诺数吋，回升点反映了绕流脱体的起点，即是脱体区的扰动强化了换热；高雷诺数时，第一次回升是由于转变成湍流的原因，第二次回升则由于脱体缘故。两相流动通过叉排多层管束，流体在管间交替收缩和扩张的弯曲通道中流动，t匕顺排时在管间走廊通道的流动扰动剧烈。因此，叉排时的换热比顺排时強。经过多次脱体换热，促使流体介质离开空气凝汽器时完全转变成高温湿空气。吸收大量汽化潜热，同时完成稳态热传导。
权利要求1.电站凝汽器两相流横掠换热型喷雾降温装置，包括A型框架、雾化喷嘴、喷雾管束、空气凝汽器管束、蒸汽分配管、轴流风机，其特征在干:在A型框架两侧边外侧设置空气凝汽器管束，在A型框架顶部外侧设置蒸汽分配管，在A型框架两侧边内侧与侧边平行设置喷雾管束，喷雾管束上设置雾化喷嘴；在A型框架横梁下部设置轴流风机。
2.根据权利要求1所述的降温装置，其特征在于:所述雾化喷嘴与喷雾管束之间通过万向连接器联接。
专利摘要电站凝汽器两相流横掠换热型喷雾降温装置，包括A型框架、雾化喷嘴、喷雾管束、空气凝汽器管束、蒸汽分配管、轴流风机，其技术要点在于在A型框架两侧边外侧设置空气凝汽器管束，在A型框架顶部外侧设置蒸汽分配管，在A型框架两侧边内侧与侧边平行设置喷雾管束，喷雾管束上设置雾化喷嘴；在A型框架横梁下部设置轴流风机。本实用新型的优点结构设计合理，可在长期无人工维护的情况下长时间运行；优化了空气凝汽器的换热效率，提高了运行效率；优化位置布置，显著降低了空气凝汽器回流介质温度、汽轮机排汽背压，降低了运行成本。
文档编号F28B1/02GK202955997SQ20122051968
公开日2013年5月29日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者周勇, 孙震, 张振洲, 韩乃波, 刘峰, 马洪发, 杨松山, 赵磊, 唐贵富, 韩龙, 张雯淘 申请人:沈阳仪表科学研究院