空冷凝汽器的制作方法

文档序号:12904157阅读:366来源:国知局

本实用新型涉及火力发电技术领域,具体而言,涉及一种空冷凝汽器。



背景技术:

为解决我国三北地区富煤缺水的矛盾,近年来直接空冷机组得到了发展和应用,一批大型燃煤直接空冷机组相继投运。由于我国三北地区冬季漫长,春季干旱多大风,全年平均气温低,从直接空冷机组的实际运行情况来看,直接空冷凝汽器的冬季防冻依然是机组安全、经济运行的重要基础。

冬季低温是直接空冷凝汽器翅片管束冻结的最主要因素,运行中一般通过调整或控制空冷凝汽器的热负荷和风机转速等防止管束冻结。但是直接空冷凝汽器的散热系统庞大、结构复杂,在运行中不可避免地存在着管束间蒸汽流量分配不均匀的现象,对于个别热负荷或蒸汽流量较小的管束,就容易造成局部冻结,给机组的运行带来困难,甚至影响机组的安全运行。

空冷凝汽器各翅片管间应均等地分配汽轮机的排汽,但由于设计、制造以及安装等因素,同时也由于空冷岛风机运行工况及环境温度变化等原因,空冷凝汽器蒸汽分配管无法均等地分配各翅片管内的蒸汽流量,尤其是位于顺流区前排的翅片管,管内蒸汽流量偏小,导致其内部流动阻力偏大及饱和压力和冷凝温度偏低,成为空冷防冻的薄弱环节,影响机组的安全高效运行。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于提供一种空冷凝汽器,以解决现有技术中空冷凝汽器中的蒸汽分配管存在翅片管束内蒸汽分配不均的问题。

为了实现上述目的,提供了一种空冷凝汽器,包括:汽轮机排汽管;蒸汽分配管,与汽轮机排汽管连通;第一翅片管区,包括多个沿蒸汽分配管的延伸方向顺序排列的第一翅片管,各第一翅片管的一端与蒸汽分配管连通;第一导流板,设置于蒸汽分配管中远离第一翅片管的一侧的内壁上,且第一导流板朝向蒸汽流动方向倾斜设置;凝结水管,与各第一翅片管的另一端连通。

进一步地,第一导流板设置于蒸汽分配管的上游,且第一翅片管区与蒸汽分配管上游的部分管壁连通。

进一步地,第一导流板与蒸汽分配管的内壁之间的夹角≤10°。

进一步地,空冷凝汽器还包括与凝结水管连通的第二翅片管区,第一翅片管区与第二翅片管区沿蒸汽分配管的延伸方向顺序排列,第二翅片管区包括多个沿蒸汽分配管的延伸方向顺序排列的第二翅片管,且各第二翅片管远离蒸汽分配管的一端与凝结水管连通。

进一步地,沿蒸汽分配管的延伸方向第一翅片管区中的最后一个第一翅片管与第二翅片管区中的第一个第二翅片管连通。

进一步地,空冷凝汽器还包括第三翅片管区,第一翅片管区、第二翅片管区与第三翅片管区沿蒸汽分配管的延伸方向顺序排列,第三翅片管区包括多个沿蒸汽分配管的延伸方向顺序排列的第三翅片管,各第三翅片管的一端与蒸汽分配管连通,且各第三翅片管的另一端与凝结水管连通。

进一步地,空冷凝汽器还包括第二导流板,第二导流板设置于蒸汽分配管中远离第三翅片管的一侧的内壁上,且第二导流板朝向蒸汽流动方向倾斜设置。

进一步地,蒸汽分配管包括分别与第一翅片管区、第二翅片管区和第三翅片管区对应的第一管段、第二管段和第三管段,第二导流板设置于第三管段的上游。

进一步地,第二导流板与内壁之间的夹角≤5°。

应用本实用新型的技术方案,提供了一种包括汽轮机排汽管、蒸汽分配管、第一翅片管区、第一导流板和凝结水管的空冷凝汽器,蒸汽分配管与汽轮机排汽管连通,第一翅片管区中的各第一翅片管的一端与蒸汽分配管连通,凝结水管与各第一翅片管的远离蒸汽分配管的一端连通,由于该空冷凝汽器包括第一导流板,该第一导流板设置于蒸汽分配管中远离第一翅片管的一侧内壁上,且第一导流板朝向蒸汽流动方向倾斜设置,从而利用上述导流板能够提高第一翅片管区中前排的翅片管内蒸汽流量,实现均匀分配第一翅片管区中各翅片管内的蒸汽流量,进而有利于冬季运行工况翅片管的防冻,保证了直接空冷机组的安全高效运行。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1示出了本实用新型实施方式所提供的一种空冷凝汽器的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、汽轮机排汽管;20、蒸汽分配管;30、第一翅片管区;310、第一翅片管;40、第一导流板;50、凝结水管;60、第二翅片管区;610、第二翅片管;70、第三翅片管区;710、第三翅片管;80、第二导流板。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是,本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

正如背景技术中所介绍的,现有技术中空冷凝汽器中的蒸汽分配管存在翅片管束内蒸汽分配不均的问题。本实用新型针对上述问题进行研究,提出了一种空冷凝汽器,如图1所示,包括:汽轮机排汽管10;蒸汽分配管20,与汽轮机排汽管10连通;第一翅片管区30,包括多个沿蒸汽分配管20的延伸方向顺序排列的第一翅片管310,各第一翅片管310的一端与蒸汽分配管20连通;第一导流板40,设置于蒸汽分配管20中远离第一翅片管310的一侧的内壁上,且第一导流板40朝向蒸汽流动方向倾斜设置;凝结水管50,与各第一翅片管310的另一端连通。

上述空冷凝汽器中由于还包括第一导流板,该第一导流板设置于蒸汽分配管中远离第一翅片管的一侧内壁上,且第一导流板朝向蒸汽流动方向倾斜设置,从而利用上述导流板能够提高第一翅片管区中前排的翅片管内蒸汽流量,实现均匀分配第一翅片管区中各翅片管内的蒸汽流量,进而有利于冬季运行工况翅片管的防冻,保证了直接空冷机组的安全高效运行。

在本实用新型的上述空冷凝汽器中,优选地,第一导流板40设置于蒸汽分配管20的上游,且第一翅片管区30与蒸汽分配管20上游的部分管壁连通。由于蒸汽在进入蒸汽分配管20后容易在第一翅片管区30中前排第一翅片管310的上部形成较大的涡流,从而影响第一翅片管区30中前排翅片管入口处的流场,使得进入前排翅片管的蒸汽流量较小,因此,通过在蒸汽分配管20的上游设置第一导流板40,并朝蒸汽流动方向倾斜,使第一导流板40位于第一翅片管区30中前排第一翅片管310的上方,从而利用上述第一导流板40改善了第一翅片管区30中前排翅片管上部蒸汽的流场,减少涡流,进而实现了该区域翅片管内蒸汽流量的均匀分配。

在本实用新型的上述空冷凝汽器中,优选地,第一导流板40与蒸汽分配管20的内壁之间的夹角≤10°。通过使第一导流板40与内壁之间的夹角在上述优选的参数范围内,能够利用上述第一导流板40减少蒸汽在通过蒸汽分配管20时产生的涡流,从而使蒸汽流量能够更为有效地、均匀地被分配到各个第一翅片管310中。

在本实用新型的上述空冷凝汽器中,第一翅片管区30中的各第一翅片管310内蒸汽经外部空气冷凝后进入凝结水管50,上述空冷凝汽器还包括与凝结水管50连通的第二翅片管区60,第一翅片管区30与第二翅片管区60沿蒸汽分配管20的延伸方向顺序排列,第二翅片管区60包括多个沿蒸汽分配管20的延伸方向顺序排列的第二翅片管610,且各第二翅片管610远离蒸汽分配管20的一端与凝结水管50连通。此时,未被第一翅片管区30冷凝的蒸汽进入上述第二翅片管区60中的各第二翅片管610中,蒸汽冷凝成凝结水后流回凝结水管50。

优选地,空冷凝汽器还包括第三翅片管区70,第一翅片管区30、第二翅片管区60与第三翅片管区70沿蒸汽分配管20的延伸方向顺序排列,第三翅片管区70包括多个沿蒸汽分配管20的延伸方向顺序排列的第三翅片管710,各第三翅片管710的一端与蒸汽分配管20连通,且各第三翅片管710的另一端与凝结水管50连通。此时,蒸汽分配管20中未进入第一翅片管区30的蒸汽沿流动方向依次进入第三翅片管区70中的各第三翅片管710中,蒸汽冷凝成凝结水后流回凝结水管50。

由于在实际运行中,位于第三翅片管区70前排的第三翅片管710内蒸汽流量依然偏小,为了解决上述问题,优选地,空冷凝汽器还包括第二导流板80,第二导流板80设置于蒸汽分配管20中远离第三翅片管710的一侧的内壁上,且第二导流板80朝向蒸汽流动方向倾斜设置。

更为优选地,蒸汽分配管20包括分别与第一翅片管区30、第二翅片管区60和第三翅片管区70对应的第一管段、第二管段和第三管段,第二导流板80设置于上述第三管段的上游。通过在上述第三管段的上游设置第二导流板80,使第二导流板80位于第三翅片管区70中前排第三翅片管710的上方,上述第二导流板80使得位于第三翅片管区70前排的第三翅片管710内的蒸汽流量增加,从而实现第三翅片管区70中各第三翅片管710内蒸汽均匀分配的目的。

并且,更为优选地,上述第二导流板80与蒸汽分配管20的内壁之间的夹角≤5°。通过使第二导流板80与内壁之间的夹角在上述优选的参数范围内,能够利用上述第二导流板80减少蒸汽在通过蒸汽分配管20时产生的涡流,从而使蒸汽流量能够更为有效地被分配到各个第三翅片管710中。

下面结合具体实施方式对本实用新型中提供的空冷凝汽器作进一步的详细说明。

汽轮机排汽经汽轮机排汽管10进入蒸汽分配管20,蒸汽在经90°转角过程中,形成涡流,在第一翅片管区30的前排第一翅片管310正上方的蒸汽分配管20上壁面安装的第一导流板40会沿蒸汽流动方向对蒸汽流形成扰动,提升进入第一翅片管区30中前排第一翅片管310内的蒸汽流量,进入第一翅片管区30中各第一翅片管310的蒸汽部分冷凝,进入凝结水管50,朝第二翅片管区60和第二翅片管区60的方向流动;在第一翅片管区30中未冷凝的蒸汽进入第二翅片管区60的各第二翅片管610中并被冷凝,冷凝水自上而下流回凝结水管50;蒸汽分配管20内流经第一翅片管区30的剩余蒸汽沿流动方向依次进入第三翅片管区70的各第三翅片管710中,在第三翅片管区70前排的第三翅片管710正上方的蒸汽分配管20上壁面安装的第二导流板80以改善蒸汽流场,提升进入第三翅片管区70中前排第三翅片管710的蒸汽流量,蒸汽经第三翅片管区70中各第三翅片管710被空气冷凝后,进入凝结水管50,至此完成对空冷凝汽器中全部翅片管的防冻。

从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:

1、利用本实用新型提供的蒸汽分配管中的第一导流板能够提高第一翅片管区前排第一翅片管内的蒸汽流量,实现均匀分配第一翅片管区中各第一翅片管内的蒸汽流量,有利于冬季运行工况翅片管的防冻,保证直接空冷机组的安全高效运行;

2、利用本实用新型能够均匀分配第一翅片管区中各第一翅片管内的蒸汽流量,各第一翅片管的热负荷均匀,有利于夏季工况降低汽轮机的背压,提高机组的热效率;

3、利用本实用新型能够针对不同机组的设计参数和运行工况,优化导流板的尺寸和安装角度,对已有蒸汽分配管进行改造,实现机组的安全高效运行;

4、利用本实用新型提供的蒸汽分配管中的第二导流板能够提高第三翅片管区前排第三翅片管内的蒸汽流量,实现均匀分配第三翅片管区中各第三翅片管内的蒸汽流量,进一步有利于冬季运行工况翅片管的防冻,保证直接空冷机组的安全高效运行。

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

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