一种串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器的制作方法

本发明涉及汽轮机发电冷却，具体涉及一种串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器。

背景技术：

1、目前国内西北缺水地区很多的发电机组都是采用单一直接空冷，直接空冷由于采用的冷却介质是空气，存在导热系数差，温度容易受到环境的影响。随着使用年限的增加，空冷器的翅片上容易覆盖灰尘，导致空冷器的热阻增加。特别是在夏天，容易导致机组排汽压力升高，从而引起发电机组的汽耗增加，发电效率降低。而在西北地区寒冷的冬天，气温较低，空气温度下降，容易引起换热管里面结冰，导致换热管冻坏。

2、为此，申请人通过申请号cn202111219489.8的专利提供了一种串联式尖峰冷却及余热回收汽轮发电机组，包括汽轮机、发电机和冷却管路系统，冷却管路系统包括乏汽冷却管路、循环水管路和阀门组件，乏汽冷却管路包括带有热井的凝汽器、空冷器、排汽管道和凝结水管道，有效降低了夏天发电机组的排汽压力，同时防止了机组在冬天运行时空冷器的换热管冻裂问题，保证了机组的安全运行简化了凝结水系统，在冬季时可以利用汽轮机乏汽的余热为用户提供供暖水。基于此，需要对带有热井的凝汽器进行专门设计。

3、常规的凝汽器从上往下进汽，可以是进口蒸汽全部凝结成水进入热井，而串联于尖峰冷却系统的凝汽器是部分蒸汽凝结成水，剩下的蒸汽通过蒸汽出口流出凝汽器，必须在凝汽器中留出合适的通道，因此本发明的凝汽器不但有进口、而且要有出口。

4、在此基础上，如采用常规的凝汽器从上往下的进汽方式，由于凝汽器的底部有热井，所以蒸汽的出口，必须是在凝汽器的侧面，如此进汽和出汽方式会形成一个直角弯，从而增加了蒸汽经过凝汽器的汽阻，造成不必要的损失，另外常规的凝汽器的侧面是一个空冷区，没有足够的空间布置一个蒸汽出口。

5、因此，本发明的凝汽器应当采用侧面进汽、侧面设置进出口的方式，以减少汽阻造成的损失，并为未凝结的蒸汽留出通道，另外常规凝汽器的空冷区及换热管的布置方式不能满足要求，因而也需要对凝汽器换热管等内部设计作出改进。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本发明提供一种串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，通过侧面进出汽及换热管合理布置等方式，能降低蒸汽损耗，提高热能利用率，提升经济效益，并且操作及维护方便，安全耐用，使用寿命长。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，包括壳体，所述壳体内通过两块管板分隔为位于中部的汽室和位于左右两侧的水室，所述汽室外的壳体前后两侧分别设置蒸汽进口和蒸汽出口，所述蒸汽进口和蒸汽出口均与汽室筒体连通，所述汽室底部设置有热井，在一侧或两侧的水室设置至少一个循环水进口和一个循环水出口，所述循环水进口和循环水出口均与水室筒体连通，两块管板之间水平布置有多个换热管，换热管在水室内相连并构成若干条与汽室分隔的封闭式冷却水流动通道，所述封闭式冷却水流动通道的进水端与循环水进口连接，封闭式冷却水流动通道的出水端与循环水出口连接。

4、所述循环水出口和循环水进口均为一个，换热管有多个并连接构成封闭式冷却水流动通道，换热管的进水端与循环水进口连接，换热管的出水端与循环水出口连接。

5、所述换热管分为若干组，每组换热管均在汽室内呈环形布置，实现蒸汽在汽室筒体内向心流动。

6、所述蒸汽进口水平布置在汽室筒体上，蒸汽出口水平布置在汽室筒体另外一侧。

7、在蒸汽进口与汽室筒体的连接处布置有打孔的弧形挡板，使得蒸汽向汽室筒体内均匀流动。

8、所述汽室筒体直径大于水室筒体直径，方便换热管布置及提供较大的蒸汽流动空间。

9、在汽室外的壳体上设置膨胀节，防止汽室筒体与换热管受热膨胀不一致造成变形或受损。

10、在壳体底部均匀安装多个支座，避免因热应力造成设备损坏。

11、在一侧水室外的壳体上设置抽真空接口，通过抽真空排出不凝结气体并形成负压，便于蒸汽流动。

12、在壳体上方设置一个放空阀，在压力过大时可排出蒸汽。

13、在左右两侧的水室外安装检修门和检修孔，方便设备维护。

14、本发明的有益效果：

15、1、在壳体侧面布置蒸汽进出口，在蒸汽进口处设置打孔挡板，并通过换热管的环状布置，实现蒸汽均匀向心流动并在换热管表面冷却，最后在重力作用下流动到底部热井中，并且换热管在水室和气室内贯穿布置，换热表面积大，具有蒸汽凝聚速度快、损耗小的优点。

16、2、设置有膨胀节保持换热管和内壳体热胀冷缩的一致性，通过支座实现设备稳定支撑，通过放空阀、抽真空接口等部件设计，使得设备更加安全可靠，同时在设备壳体两侧设置检修门和检修孔等，方便安装维护。

技术特征：

1.一种串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，包括壳体(4)，其特征在于：所述壳体(4)内通过两块管板(2)分隔为位于中部的汽室和位于左右两侧的水室(1)，所述汽室外的壳体(4)前后两侧分别设置蒸汽进口(11)和蒸汽出口(10)，所述蒸汽进口(11)和蒸汽出口(10)均与汽室筒体连通，所述汽室底部设置有热井(9)，在一侧或两侧的水室(1)设置至少一个循环水进口(7)和一个循环水出口(6)，所述循环水进口(7)和循环水出口(6)均与水室筒体连通，两块管板(2)之间水平布置有多个换热管(5)，换热管(5)在水室(1)内相连并构成若干条与汽室分隔的封闭式冷却水流动通道，所述封闭式冷却水流动通道的进水端与循环水进口(7)连接，封闭式冷却水流动通道的出水端与循环水出口(6)连接。

2.根据权利要求1所述的串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，其特征在于：所述循环水出口(6)和循环水进口(7)均为一个，换热管(5)有多个并连接构成封闭式冷却水流动通道，换热管(5)的进水端与循环水进口(7)连接，换热管(5)的出水端与循环水出口(6)连接。

3.根据权利要求1所述的串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，其特征在于：所述换热管(5)分为若干组，每组换热管(5)均在汽室内呈环形布置。

4.根据权利要求1所述的串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，其特征在于：所述蒸汽进口(11)水平布置在汽室筒体上，蒸汽出口(10)水平布置在汽室筒体另外一侧。

5.根据权利要求1所述的串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，其特征在于：在蒸汽进口(11)与汽室筒体的连接处布置有打孔的弧形挡板(12)。

6.根据权利要求1所述的串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，其特征在于：所述汽室筒体直径大于水室筒体直径。

7.根据权利要求1所述的串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，其特征在于：在汽室外的壳体(4)上设置膨胀节(3)。

8.根据权利要求1所述的串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，其特征在于：在壳体(4)底部均匀安装多个支座(8)。

9.根据权利要求1所述的串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，其特征在于：在一侧水室(1)外的壳体(4)上设置抽真空接口。

10.根据权利要求1所述的串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，其特征在于：在壳体(4)上方设置一个放空阀。

技术总结
一种串联于尖峰冷却系统的表面式凝汽器，包括壳体，所述壳体内通过两块管板分隔为位于中部的汽室和位于左右两侧的水室，所述汽室外的壳体前后两侧分别设置蒸汽进口和蒸汽出口，所述汽室底部设置有热井，在一侧或两侧的水室设置至少一个循环水进口和一个循环水出口，两块管板之间水平布置有多个换热管，换热管在水室内相连并构成若干条与汽室分隔的封闭式冷却水流动通道，所述封闭式冷却水流动通道的进水端与循环水进口连接，封闭式冷却水流动通道的出水端与循环水出口连接。本发明通过侧面进出汽及换热管合理布置，能降低蒸汽损耗，提高热能利用率，提升经济效益，并且操作及维护方便，安全耐用，使用寿命长。

技术研发人员：钱小东,裘小裕,梅翔,刘成成,王金伙,童科伟
受保护的技术使用者：杭州中能汽轮动力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15