凝汽器喉部流场优化效果检验及改造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及凝汽器领域，尤其是一种凝汽器喉部流场优化效果检验及改造方法。【【背景技术】】
[0002]科学家通过上世纪80年代开始对汽轮机低压缸排汽通道性能进行研宄，并用试验证明，凝汽器管束传热系数随蒸汽速度上升而上升，但当蒸汽速度超过50m/s时，传热系数不再变化。该试验研宄结论表明，对排汽通道优化、使凝汽器管束入口蒸汽流场相对均匀合理，可以提高凝汽器总体换热系数，达到提高真空、降低排汽压力的目的。
[0003]现有凝汽器的接颈侧板附近会形成脱流，在形成佘速损失的同时，也影响了凝汽器第一级隔舱及最末级隔舱(最外侧隔板与管板之间的空间)的进汽量，造成汽轮机乏汽在凝汽器中分配的不均匀，使两端隔舱的管束的换热能力得不到充分实施，造成浪费。同时由于减温减压器和抽汽管道的存在，会使凝汽器喉部流场产生涡流或回流区，在一定程度上制约了凝汽器的冷却效果。
[0004]我国目前在役的300MW及600MW机组，多为在引进国外上世纪70年代技术基础上改型自行生产的机组，有关模型试验显示，其凝汽器冷却管入口截面蒸汽分布很不合理，存在较为明显的漩涡区和回流区，势必导致凝汽器有效换热面积降低，影响凝汽器换热性能，凝汽器喉部流场如图2所示。有待于对汽轮机排汽通道进行优化改造、改变凝汽器冷却管入口截面汽流分布不合理的现象，进而达到降低汽轮机排汽压力的目的。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的目的在于针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种可以减少排汽涡流、均匀排汽流速、使凝汽器换热管的热负荷更均匀、热交换能力能够更好发挥，从而提高凝汽器真空的凝汽器喉部流场优化改造装置。
[0006]本发明的第二目的是提供一种可以减少排汽涡流、均匀排汽流速、使凝汽器换热管的热负荷更均匀、热交换能力能够更好发挥，从而提高凝汽器真空的凝汽器喉部流场优化改造方法。
[0007]本发明的第三目的是提供一种凝汽器喉部流场优化效果检验方法。
[0008]为了实现上述目的，本发明是这样实现的:凝汽器喉部流场优化改造装置，包括喉部空腔和设置在所述喉部空腔内部边缘的侧板，在所述喉部空腔内还设置导流装置，四组所述导流装置分别固定于所述喉部空腔内的前、后、左和右侧。
[0009]所述导流装置包括导流板和支撑管，所述支撑管一端固定于喉部内的支管上，所述导流板由支撑管支撑固定，使导流装置和喉部连接成一个整体，在保证导流装置强度和刚度前提下，也使凝汽器喉部得到了加强。
[0010]每组所述导流装置由11或12块导流板组成，所述导流板通过螺栓和螺母固定于支撑管上。
[0011]两个或者三个所述导流板通过弹簧垫圈连接成为一组，这样在喉部内合理布置，均匀排汽流场，消除涡流，改善脱硫状况，提高凝汽器的换热效果。
[0012]在喉部空腔内，其中相对两组导流装置的导流板为向所述喉部空腔中心内倾斜设置，另外相对两组导流装置的导流板为向所述喉部空腔中心外倾斜设置。
[0013]一种凝汽器喉部流场优化改造方法，基于所述的凝汽器喉部流场优化改造装置，其包括的步骤如下:
[0014](I)打开凝汽器喉部人孔，检查内部环境，并进行内部清洁；
[0015](2)在凝汽器喉部内的管束上方整个壳体范围内铺设防护材料，防止损坏凝汽器冷却管束；
[0016](3)在凝汽器喉部侧板上测量并标记安装导流装置支撑管的位置；
[0017](4)测量要安装导流装置支撑管的喉部支撑管的间隔尺寸，导流装置支撑管要焊在喉部支管上；
[0018](5)在凝汽器外部现场将需要的导流装置的支撑管进行切割；
[0019](6)安装并焊接各个导流装置支撑管；
[0020](7)将导流板移入喉部，用螺栓、弹簧垫圈连接成两个一组或三个一组；
[0021](8)将导流板和支撑管焊接在一起；
[0022](9)清理安装时产生的各种污迹和焊渣焊豆，移除跳板和防护材料。
[0023]上述方法严谨，可以保证凝汽器喉部施工后不好遗留任何有害物质，另外工序安排可以有序进彳丁，有效的提尚施工效率。
[0024]一种凝汽器喉部流场优化效果检验方法，基于所述的凝汽器喉部流场优化改造装置，其是采用流场计算模拟软件对现有凝汽器喉部流场进行模拟，寻找优化结果；其是采用流场计算模拟软件对改造后凝汽器喉部流场进行模拟，对比优化结果，得出优化效果。
[0025]与现有技术相比，本发明的有益技术效果是:在凝汽器喉部内安装导流装置，将集中于电机端和汽机端的排汽汽流向凝汽器中部适度引导，减少排汽涡流、均匀排汽流速，使低压缸排汽流场趋于合理、凝汽器换热管的热负荷更均匀、热交换能力能够更好发挥，从而提高凝汽器真空；实现方法严谨，可以保证凝汽器喉部施工后不好遗留任何有害物质，另外工序安排可以有序进彳丁，有效的提尚施工效率。
【【附图说明】】
[0026]图1为本发明凝汽器喉部流场优化改造装置的结构示意图；
[0027]图2为现有凝汽器喉部流场图；
[0028]图3为本发明凝汽器喉部流场优化改造装置的流场图。
【【具体实施方式】】
[0029]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述说明。
[0030]凝汽器喉部流场优化改造装置，如图1所示，包括喉部空腔I和设置在所述喉部空腔I内部边缘的侧板3，在所述喉部空腔I内还设置导流装置，四组所述导流装置分别固定于所述喉部空腔I内的前、后、左、右侧。四组导流装置在所述喉部空腔I内部呈四边形排布。所述导流装置包括导流板2和支撑管6，所述支撑管6 —端固定于喉部空腔内的支管7上，所述导流板2由支撑管6支撑固定，这样使导流装置和喉部连接成一个整体，在保证导流装置强度和刚度前提下，也使凝汽器喉部得到了加强。每组所述导流装置由11或12块导流板2排列组成，所述导流板2通过螺栓和螺母固定于支撑管6上。两个或者三个所述导流板2通过弹簧垫圈8连接成为一组，这样在喉部内合理布置，均匀排汽流场，消除涡流，改善脱硫状况，提高凝汽器的换热效果。在喉部空腔I内，其中相对两组导流装置的导流板2为向所述喉部空腔I中心内倾斜设置，另外相对两组导流装置的导流板2为向所述喉部空腔I中心外倾斜设置。其中，所述导流板2与竖直方向的夹角为30-60°，优选的，所述导流板2与竖直方向的夹角为50°。所述侧板3靠所述喉部空腔I内部设置，其与竖直方向夹角为50°。其中，相邻所述侧板3之间的间距为30-80cm。优选的，相邻所述侧板3之间的间距为30cm。相邻所述导流板2之间的间距为40-80cm。优选的，相邻所述导流板2之间的间距为60cm。优选的，所述导流装置在所述喉部空腔I内设置两层以上，相邻所述导流装置之间的间距为80-120cm，这样可以有效减少排汽涡流和均匀排汽流速。
[0031]一种凝汽器喉部流场优化改造方法，其包括的步骤如下:
[0032](I)打开凝汽器喉部人孔，施工人员进入凝汽器喉部内部，检查内部环境，并进行内部清洁；
[0033](2)在凝汽器喉部内的管束上方整个壳体范围内铺设阻燃地板革和跳板等防护材料，防止损坏凝汽器冷却管束；
[0034](3)在凝汽器喉部侧板上测量并标记安装导流装置支撑管的位置；
[0035](4)根据凝汽器喉部支撑管实际布置情况，测量要安装导流装置支撑管的喉部支撑管的间隔尺寸(导流装置支撑管要焊在喉部支管上)；
[0036](5)清理零部件运输前涂抹的防锈油等，然后根据测量尺寸，在凝汽器外部现场将需要的导流装置的支撑管进行切割；
[0037](6)安装并焊接各个导流装置支撑管，注意安装时要试装导流板；安装时要注意小心，不要遗落焊条头和其它零部件；
[0038](7)将导流板移入喉部，根据图纸用螺栓、弹簧垫圈连接成两个一组或三个一组；
[0039](8)将导流板和支撑管焊接在一起；
[0040](9)清理安装时产生的各种污迹和焊渣焊豆等，移除跳板和阻燃地板革等防护材料。
[0041]上述方法严谨，可以保证凝汽器喉部施工后不好遗留任何有害物质，另外工序安排可以有序进彳丁，有效的提尚施工效率。
[0042]一种凝汽器喉部流场优化效果检验方法，其是采用流场计算模拟软件对现有凝汽器喉部流场进行模拟，寻找优化结果；其是采用流场计算模拟软件对改造后凝汽器喉部流场进行模拟，对比优化结果，得出优化效果。
[0043]本发明可以在凝汽器喉部内，根据原有的实际结构，采取安装导流装置的办法，将集中于电机端和汽机端的排汽