改进的用于发电厂的间接冷却系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及改进的用于发电厂的间接冷却系统，其包括用于在第一热传递流体和第二热传递流体之间交换热量的至少一个热交换器(32)，其中所述热交换器(32)被期望布置在所述第二热传递流体的流中。所述热交换器(32)包括：限定内部空间(38)且具有外周表面(40)的至少一个管(36)；和多个散热片(46)，所述第一热传递流体被期望在所述内部空间(38)中流通，所述多个散热片被固定在所述管(36)的所述外周表面(40)上。所述管(36)是用铝制成的，每个散热片(46)是用铝制成的，且每个散热片(46)通过焊接被固定到所述管(36)的外周表面(40)上。
【专利说明】改进的用于发电厂的间接冷却系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于发电厂的间接冷却系统。
【背景技术】
[0002]大多数发电厂，特别是燃煤电厂、核电厂、地热发电厂、太阳能热电厂及垃圾焚烧厂，以及许多天然气发电厂使用蒸汽用于发电。
[0003]这样的发电厂包括锅炉、汽轮机、发电机和冷凝器。
[0004]燃料在锅炉中燃烧以加热容纳在该锅炉中的水，使该水变为高压蒸汽。随后该高压蒸汽被引入汽轮机，这样高压蒸汽使汽轮机旋转。
[0005]此外，该发电机包括与汽轮机耦合在一起的轴，使得该轴也旋转。众所周知，发电机根据其轴的旋转产生电功率。
[0006]然后，来自汽轮机的废蒸汽在输送回到锅炉之前应凝结成水。为此，废蒸汽被引入冷凝器，在此其被冷却。
[0007]这种冷凝器需要被提供外部冷却装置。特别是，间接冷却系统是众所周知的。这种间接冷却系统的目的是冷却一般是水的第一热传递流体，该第一热传递流体在冷凝器内流通用于与废蒸汽交换热量，以冷凝废蒸汽。
[0008]为此，间接冷却系统包括用于在所述第一热传递流体和一般为空气的第二热传递流体之间交换热量的至少一个热交换器。该热交换器一般包括限定第一热传递流体被期望在其中流动的内部空间且具有被期望布置在第二热传递流体的流中的外周表面的管，以及被固定在管的外周表面上的多个散热片。
[0009]值得注意的是，已知的热交换器一般不是令人满意的，特别是因为管与散热片之间的结合较弱及因为热传递没有被优化。
实用新型内容
[0010]本实用新型的一个目的是通过提出一种其中热传递被改进，并且其中热交换器更可靠的间接冷却系统来克服这些缺点。
[0011]为此，本实用新型涉及一种用于发电厂的间接冷却系统，其包括用于在第一热传递流体和第二热传递流体之间交换热量的至少一个热交换器，其中所述热交换器被期望布置在所述第二热传递流体的流中，且所述热交换器包括:
[0012]-至少一个管，所述管限定所述第一热传递流体被期望在其中流通的内部空间，并且具有外周表面，
[0013]-多个散热片，所述多个散热片被固定在所述管的所述外周表面上，
[0014]其特征在于:
[0015]-所述管是用铝制成的，
[0016]-每个散热片是用铝制成的，
[0017]-每个散热片通过焊接(brazing)被固定到所述管的所述外周表面上。[0018]将铝散热片焊接到铝管上产生了强大的结合力，使得本实用新型的热交换器是特别可靠的。
[0019]此外，铝是一种良好的热传递材料，本实用新型的热交换器也是特别高效的。
[0020]根据本实用新型的间接冷却系统还可以单独或组合地包括以下特征中的一个或多个:
[0021]-所述管是包括两个平行的壁和两个弯曲壁的扁平管(flattube)，所述两个平行的壁在其之间限定所述内部空间，所述两个弯曲壁将两个平行的壁连接在一起以径向封闭所述内部空间。
[0022]-所述散热片被固定到所述扁平管的所述平行的壁上。
[0023]-在横截面上，两个平行的壁间隔被包含在IOmm到20mm之间的距离。
[0024]-在横截面上，两个弯曲壁间隔被包含在IOOmm到200mm之间的距离。
[0025]-所述散热片由波形片材形成，所述波形片材包括散热片壁，每个散热片壁在内脊部和外脊部之间延伸，每个内脊部被固定到所述管的所述外表面。
[0026]-所述间接冷却系统包括:冷却装置，所述冷却装置包括所述第二热传递流体在其中流动的管道，所述至少一个热交换器被布置在所述管道中，及导管组，所述导管组被期望布置在所述发电厂的冷凝器和所述冷却装置之间，用于在所述冷凝器和所述至少一个热交换器之间输送所述第一热传递流体。
[0027]-所述第一热传递流体是水。
[0028]-所述第二热传递流体是空气。
[0029]本实用新型还涉及一种发电厂，其特征在于:
[0030]-其包括前文公开的间接冷却系统，
[0031]-其包括所述第一热传递流体在其中流通的冷凝器，并且
[0032]-所述间接冷却系统将冷却的第一热传递流体向所述冷凝器输送。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]在阅读以下的描述，并参考表示根据本实用新型的作为非限制性实例的间接冷却系统的实施方式的附图后，这些和其他方面及优势将变得明显。
[0034]-图1是具有根据本实用新型的实施方式的一个实例的间接冷却系统的发电厂的示意图；
[0035]-图2是图1的间接冷却系统的热交换器的轴向剖面图；
[0036]-图3是在焊接过程之前的热交换器的细节；
[0037]-图4是与图3相似的图，其表示在焊接过程之后的热交换器；以及
[0038]-图5是图2的热交换器的横向剖视图。
【具体实施方式】
[0039]参照图1，公开了具有间接冷却系统12的类型的发电厂10。
[0040]该发电厂10例如是燃煤电厂、核电厂、地热发电厂、太阳能热电厂，废物焚烧厂，或天然气发电厂。
[0041]发电厂10包括至少一个锅炉14，在该至少一个锅炉14中燃料被燃烧用于加热存储在该锅炉14内部的水，以把它变成高压蒸汽。
[0042]发电厂10包括汽轮机16，其通过适配的导管18连接到锅炉14，从而使高压蒸汽可以从锅炉14朝向汽轮机16输送。
[0043]发电厂10的未示出的发电机被设置有与汽轮机16耦合在一起的轴，从而当汽轮机16通过高压蒸汽旋转时，该轴旋转。如众所周知的，发电机能够根据其轴的旋转产生电功率。
[0044]用于旋转汽轮机16的蒸汽，所谓的“废蒸汽”然后被从该汽轮机16抽空，通过适配的导管20向冷凝器22输送。
[0045]该废蒸汽在该冷凝器22中被冷却，从而被冷凝回到水。然后，该水通过适配的导管24和至少一个泵26被输送回锅炉14。
[0046]所述间接冷却系统12被期望向冷凝器22输送冷却的第一热传递流体，这样，该冷却的第一热传递流体在冷凝器22中流通，与该冷凝器22中的废蒸汽进行热交换。第一热传递流体例如是水。
[0047]间接冷却系统12包括冷却装置28,其包括第二热传递流体在其中流动的管道30。第二热传递流体例如是空气。冷却装置28例如是众所周知的由钢筋混凝土制成的冷却塔，其具有自然的空气气流在其中流通的竖直的管道30。
[0048]至少一个热交换器32被布置在管道30中。因此，该热交换器32被布置在第二热传递流体的流中。
[0049]第一热传递流体被期望在热交换器32内流通，从而与管道30中的第二热传递流体进行热交换。更具体地，第一热传递流体通过热交换器32将其热量提供到第二热传递流体，从而被冷却。
[0050]导管组34被布置在冷凝器22和冷却装置28之间，用于在所述冷凝器22和所述至少一个热交换器32之间输送第一热传递流体。更具体地，第一导管34A从冷凝器22向热交换器32输送热的第一热传递流体，并且第二导管34B从热交换器32向冷凝器22输送冷的第一热传递流体。
[0051]优选地，所述第二导管34B被设置有泵35，用于将第一热传递流体从冷却装置28向冷凝器22引导。
[0052]现在将参照图2至图5描述根据本实用新型的实施方式的一个实例的热交换器32。
[0053]热交换器32包括限定内部空间38的至少一个管36，其中，第一热传递流体被期望在所述内部空间38中流通，并且所述管36具有外周表面40。该管36整体由铝制成。
[0054]有利地，如图5所示，管36是扁平管，其包括限定它们之间的内部空间38的两个平行的壁42，和将这两个平行的壁42连接在一起的两个弯曲壁44，以便沿径向关闭内部空间38。
[0055]平行的壁42和弯曲壁44可由装配在一起的不同元件制成，或在变型中整个由同一兀件制成。
[0056]应当注意到，热交换器32优选被布置在第二热传递流体流中，以便平行的壁42平行于该流的主方向。因此，这种流碰到弯曲壁44中的一个，然后沿着平行的壁42穿过散热片46而前进。换句话说，扁平管36具有空气动力学轮廓，因此，它不会扰乱第二热传递流体的流动。
[0057]优选地，在图5所示的横断面中，两个平行的壁42间隔被包含在10和20mm之间的距离E，并且两个弯曲壁间隔被包含在100和200mm之间的距离H。
[0058]此外，热交换器32还包括多个散热片46，所述多个散热片46被固定到管36的外周表面40。这些散热片46每个全由铝制成。
[0059]更具体地，当管36是如前面所公开的扁平管时，散热片46的各个组被固定到该扁平管36的每个平行的壁42上。
[0060]在一个优选的实施方式中，每组散热片46由波形片材形成。该片材是波形的以包括每个在内脊部50A和外脊部50B之间延伸的散热片壁48。在这种情况下，每个内脊部被固定到管36的外表面40。
[0061]各散热片46通过焊接被固定到管36的外周表面40上。
[0062]焊接工艺在现有技术中是已知的。特别是，以Nocolok钎焊工艺的名称而已知的焊接工艺特别适合于实现本实用新型的热交换器。
[0063]焊接工艺的原理被示出在图3和4中。
[0064]如图3所示，首先设置形成散热片46的波形片材的内脊部50A与管36的外表面40接触。
[0065]管36和散热片46的组件然后加热到适当的温度，以便允许散热片的铝的一部分朝向管36和散热片46之间的界面迁移，如此以形成如图4所示的焊接界面。
[0066]应当注意的是，本实用新型并不限定于前文公开的实施方式，而是它可以包含另外的特征或变型。
[0067]例如，在一种变型中，间接冷却系统包括被相互平行地布置的多个热交换器。
[0068]在另一种变型中，热交换器可包括被彼此平行地布置的多个管，每个管通过散热片被连接到至少相邻的管。在这种情况下，形成散热片的波形片材的一侧脊部连接到第一管，并且另一侧脊部连接到第二管。
[0069]可以构想任何其他的变型。
【权利要求】
1.一种用于发电厂(10)的间接冷却系统(12)，包括用于在第一热传递流体和第二热传递流体之间交换热量的至少一个热交换器(32)，其中所述热交换器(32)被期望布置在所述第二热传递流体的流中，且所述热交换器(32)包括: -至少一个管(36)，所述管(36)限定所述第一热传递流体被期望在其中流通的内部空间(38)，并且具有外周表面(40)， -多个散热片(46)，所述多个散热片(46)被固定在所述管(36)的所述外周表面(40)上， 其特征在于: -所述管(36)是用铝制成的， -每个散热片(46)是用铝制成的， -每个散热片(46 )通过焊接被固定到所述管(36 )的所述外周表面(40 )上。
2.根据权利要求1所述的间接冷却系统(12)，其中所述管(36)是包括两个平行的壁(42)和两个弯曲壁(44)的扁平管，所述两个平行的壁(42)在其之间限定所述内部空间(38)，所述两个弯曲壁(44)将两个平行的壁(42)连接在一起以径向封闭所述内部空间(38)。
3.根据权利要求2所述的间接冷却系统(12)，其中所述散热片(46)被固定到所述扁平管(36 )的所述平行的壁(42 )上。
4.根据权利要求2或3所述的间接冷却系统(12)，其中，在横截面上，所述两个平行的壁(42)间隔被包含在IOmm到20mm之间的距离。
5.根据权利要求2或3所述的间接冷却系统(12)，其中，在横截面上，所述两个弯曲壁(44)间隔被包含在IOOmm到200mm之间的距离。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的间接冷却系统(12)，其中所述散热片(46)由波形片材形成，所述波形片材包括散热片壁(48)，每个散热片壁(48)在内脊部(50A)和外脊部(50B )之间延伸，每个内脊部(50A)被固定到所述管(36 )的所述外表面(40 )。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的间接冷却系统(12)，包括: -冷却装置(28)，所述冷却装置(28)包括所述第二热传递流体在其中流动的管道(30),所述至少一个热交换器(32)被布置在所述管道(30)中，及 -导管组(34)，所述导管组(34)被期望布置在所述发电厂(10)的冷凝器(22)和所述冷却装置(28)之间，用于在所述冷凝器(22)和所述至少一个热交换器(32)之间输送所述第一热传递流体。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的间接冷却系统(12)，其中所述第一热传递流体是水。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的间接冷却系统(12)，其中所述第二热传递流体是空气。
10.一种发电厂(10)，其特征在于: -其包括根据权利要求1至9中任一项所述的间接冷却系统(12)， -其包括所述第一热传递流体在其中流通的冷凝器(22)，并且 -所述间接冷却系统(12)将冷却的第一热传递流体向所述冷凝器(22)输送。
【文档编号】F28D1/04GK203479115SQ201320179701
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年4月11日 优先权日:2013年4月11日
【发明者】弗朗茨·波顿, 彼得·德内斯 申请人:哈蒙塞马尔欧洲公司