一种翅片倾斜布置的自然通风直接空冷系统的制作方法

本发明涉及一种翅片倾斜布置的自然通风直接空冷系统，特别涉及冷却空气驱动方式和翅片布置形式，属于电站冷却系统领域。

背景技术：

直接空冷技术由于具有显著节水优势，近年来在我国富煤缺水的北方地区燃煤电站中获得了广泛采用。直接空冷系统由数十个呈矩形阵列排列的空冷凝汽器单元构成，如图2和图3所示，翅片管束呈“λ”型结构，布置在空冷单元两侧，空冷单元底部安装轴流风机(9)垂直向上鼓风，对空冷单元翅片管束内汽轮机排汽进行冷却，蒸汽凝结成水后被凝结水水箱收集，翅片管束和风机群通过支柱支撑在空冷平台上，空冷平台往往高达几十米，用来提供足够的吸风空间，如图1所示。

现行机力通风直接空冷系统的主要缺点：

1、直接空冷系统空气驱动力由数十个大直径轴流式风机提供，因此消耗大量的厂用电。此外，空冷风机为旋转机械，会产生噪音，影响员工及附近居民的身心健康。

2、空冷单元的翅片管束呈“λ”型倾斜布置，翅片与基管的椭圆长轴方向平行，而从轴流风机出来的空气沿轴向垂直地面向上，这样就造成空气在流经翅片管时流向发生改变，局部流动阻力过大，翅片管管束的利用率降低，空冷凝汽器冷却效果下降。

3、当外界环境风吹向空冷系统时，会将热气流下压，使凝汽器散热不畅，换热效率下降，严重时会形成空气倒灌现象，并造成热风回流，使整个空冷岛的换热效率下降，降低发电量，甚至影响电厂汽轮机的安全。另外外围风机的抽吸作用易出现热风再循环现象，汽轮机出力下降。在冬季时，还会由于冷空气吹在凝汽器管束上，造成管束局部冻结损坏，造成运行事故。

4.传统空冷系统矩形布置方式存在有利风向和不利风向，加之难以控制的环境风向使得机组背压变化幅度较大。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种冷却效果好、经济型高、受外界因素影响小的翅片倾斜布置的自然通风直接空冷系统。本发明采用自然通风方式，仅靠空冷塔对空气的抽吸作用驱动空气流动，减少噪音污染，降低厂用电率。通过改变钢基管两侧翅片钎焊角度使翅片垂直于地面方向，从而使冷却空气沿翅片通道竖直进入冷却塔，降低空气流过翅片管束的转向阻力，很大程度提高空冷系统的运行经济性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种翅片倾斜布置的自然通风直接空冷系统，包括双曲线空冷塔，所述空冷塔的底部由若干个支撑柱周向支撑，所述空冷塔内设有空冷平台，所述空冷平台上方水平布置有若干个λ型空冷凝汽器单元，所述空冷平台和若干个λ型空冷凝汽器单元均设置在空冷塔内部。所述λ型空冷凝汽器单元包括蒸汽分配管，在所述蒸汽分配管的两侧设有散热翅片管束，在所述λ型空冷凝汽器单元的进风口处设有百叶窗，每组散热翅片管束由钢基管和设置在所述钢基管上的若干个倾斜式翅片组成，其中，所述钢基管为扁平管，所述若干个倾斜式翅片均匀钎焊在所述钢基管两侧，且所述倾斜式翅片间形成的通道垂直于地面方向。

进一步的，所述钢基管顶部连接蒸汽分配管，所述钢基管底部连接凝结水箱。

进一步的，所述凝结水箱经凝结水管道接回热系统。

进一步的，所述凝结水管道上设有凝结水泵。

进一步的，所述蒸汽分配管连接汽轮机。

进一步的，所述倾斜式翅片沿钢基管的管长方向分布，且所述倾斜式翅片为蛇形翅片、矩形翅片或平直翅片。

进一步的，所述λ型空冷凝汽器单元的顶角为α，所述倾斜式翅片与钢基管的长轴方向夹角为90°-α/2。

进一步的，冷却空气由双曲线空冷塔的自然抽吸力吸入散热翅片管束进行热交换。

本发明的有益效果为：

1、空气驱动采用自然通风方式，充分利用了空冷塔对空气的抽吸作用，降低噪声污染，节约了厂用电量。

2、翅片倾斜布置，翅片通道方向与地面垂直，很大程度上减小空气流动阻力。

3、高大的空冷塔体可以有效防止夏季凝汽器单元热风回流、热风再循环，防止冬季冷风冲刷凝汽器管束，造成局部管束冻裂。

4、翅片倾斜布置的自然通风直接空冷系统对风向不敏感，提高机组运行稳定性。

附图说明

图1为电站现有机力通风直接空冷系统示意图；

图2为电站现有空冷凝汽器单元结构示意图；

图3为电站现有散热翅片管束结构示意图；

图4为本发明所述翅片倾斜布置的自然通风直接空冷系统示意图；

图5为本发明所述空冷凝汽器单元结构示意图；

图6为本发明所述散热翅片管束结构示意图；

图7为本发明所述倾斜式翅片结构细节图；

其中，1-蒸汽分配管，2-λ型空冷凝汽器单元，3-凝结水箱，4-空冷平台，5-钢基管，6-倾斜式翅片，7-空冷塔，8-支撑柱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种翅片倾斜布置的自然通风直接空冷系统，如图4所示，包括双曲线空冷塔7，所述空冷塔7的底部由若干个支撑柱8周向支撑，所述空冷塔7内设有空冷平台4，所述空冷平台4上方水平布置有若干个λ型空冷凝汽器单元2，所述空冷平台4用于支撑所述λ型空冷凝汽器单元2。所述空冷平台4和若干个λ型空冷凝汽器单元2均设置在空冷塔7内部，所述λ型空冷凝汽器单元2的设置增加冷却面积，减少占地面积。如图5所示，所述λ型空冷凝汽器单元2包括蒸汽分配管1，在所述蒸汽分配管1的两侧设有散热翅片管束，在所述λ型空冷凝汽器单元2的进风口处设有百叶窗，通过百叶窗开度调节空气流量。

如图6所示，每组散热翅片管束由钢基管5和设置在所述钢基管上的若干个倾斜式翅片6组成，其中，所述钢基管5为扁平管，所述若干个倾斜式翅片6均匀钎焊在所述钢基管5两侧，且所述倾斜式翅片6间形成的通道垂直于地面方向。通过改变翅片钎焊角度，使翅片通道垂直于地面方向，减小冷却空气流进和流出翅片管束的局部转向阻力，从而提高整个空冷系统冷却换热能力。

所述钢基管5顶部连接蒸汽分配管1，所述钢基管5底部连接凝结水箱3。所述凝结水箱3经凝结水管道接回热系统。所述凝结水管道上设有凝结水泵。所述蒸汽分配管1连接汽轮机。汽轮机排气进入蒸汽分配管1，蒸汽分配管内的蒸汽自上而下流进钢基管5内。蒸汽凝结后的凝结水汇入凝结水箱3，然后由凝结水泵经凝结水管道打入回热系统。

如图6所示，所述倾斜式翅片6沿钢基管5的管长方向分布，且所述倾斜式翅片6为蛇形翅片、矩形翅片或平直翅片。

如图7所示，所述λ型空冷凝汽器单元的顶角为α，所述倾斜式翅片6与钢基管5的长轴方向夹角为90°-α/2。

冷却空气由双曲线空冷塔7的自然抽吸力吸入散热翅片管束进行热交换。本发明所述倾斜翅片布置方式可以用于现有的机力通风直接空冷系统中。本发明所述的翅片倾斜布置的自然通风直接空冷系统的通风方式是对电站直接空冷系统单纯机力通风方式进行了改进，对其上下游设备的结构和工作没有特殊要求，对于相同散热要求下，风机的数量、尺寸、额定功率和散热翅片的尺寸、数量等均无改变。所述空冷塔塔体以及支撑柱几何参数可参照自然通风间接空冷系统。

本发明通过自然通风方式，利用空冷塔自身抽力驱动冷却空气流过翅片管束，然后从空冷塔出口排出，节约了厂用电率，降低噪声污染。在夏季高温天气，空冷凝汽器可以采用喷雾冷却的方式降低冷却空气温度。冬季防冻模式，冷却系统可以通过百叶窗的开度控制，以增加空气流动阻力进而降低冷却空气流量，达到防冻目的。另外空冷塔塔体结构能有效解决直接空冷系统夏季有风天气热风再循环对机组的不利影响，冬季冷风对换热器管束冲刷带来的管束局部冻裂危险。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。