CN202329263U

CN202329263U - 空气冷却凝汽装置

Info

Publication number: CN202329263U
Application number: CN2011203456145U
Authority: CN
Inventors: 刘永言
Original assignee: CHENGDU SHENLAN HIGH TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Sichuan Heng Heng Datong energy saving environmental protection technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-09-15

Abstract

本实用新型涉及一种凝汽换热装置，特别是空气直接冷却的蒸汽凝汽换热装置。包括蒸汽分配支管的A型换热管束单元，通过支撑结构布置在冷却塔的低位四周，也可以布置在塔底的内侧、外侧或内外侧同时布置，汽轮机尾气蒸汽通过设置在塔内或塔外周边的蒸汽总管、蒸汽分配干管和蒸汽分配支管，送入凝汽A型换热管束单元，利用冷却塔的自然拔风效应，形成大量的空气循环，空气与翅片管束换热，使管内的蒸汽凝结，整个装置无风机群耗能和不需要循环冷却水。

Description

空气冷却凝汽装置

技术领域

本实用新型涉及一种凝汽换热装置，特别是空气直接冷却的蒸汽凝汽换热装置。

背景技术

通常火力发电厂的汽轮发电机或蒸汽拖动的汽轮机动力装置，其工作循环为：由锅炉产生高压水蒸汽，蒸汽驱动汽轮机做功，高压蒸汽在汽轮机中做功后，排出低压蒸汽尾气，低压蒸汽在凝汽换热器中冷却成凝结水，凝结水再返回到锅炉加热成蒸汽，维持动力系统的连续循环。

汽轮机排汽尾气的冷凝方式目前主要分为下述三种形式：

1、水冷式

设置冷却塔，在凝汽换热器中吸热后的高温冷却水在冷却塔内布洒在填料层上，利用冷却塔的自然拔风效应，引入大量的外界冷空气，空气与冷却水直接接触，并与水发生热质交换，使高温冷却水冷却降温，降温后的循环冷却水再送至表面式凝汽换热器，与汽轮机尾汽间接换热，使汽轮机蒸汽尾气冷凝，冷却水在凝汽换热器中吸收热量后温度升高，再送至冷却塔冷却降温。如图1所示，具有以下优缺点：

1)系统简单。

2)经全世界数十年的应用考验，技术成熟。

3)冷却水温度主要受当地环境湿球温度限制，冷却水出水温度可以低于当地的环境温度，所以冷却水出水温度低，汽轮机的凝汽背压低，汽轮机的效率高。

4)对环境温度的适应性强。

5)系统工作过程要蒸发和飘失大量的冷却水，耗水量巨大，对西北、华北，东北等严重缺水地区，应用受到严重限制，已建成的发电项目因为缺水，也难以维继。

6)冷却水循环水量大，冷却水泵耗能大。

7)由于冷却水大量的蒸发，水质浓缩并不断恶化，循环空气带入大量的灰尘和其他杂质，使冷却水水质逐渐变差，使凝汽换热器的换热管结垢，换热效率降低。

8)为了保证水质，必须连续补充冷却水，增大了水量消耗。

2、间接空冷式

采用空气间接冷却闭式循环的冷却水，设置冷却塔，利用冷却塔的自然拔风效应，产生大量的空气循环。

在冷却塔低位外侧的周边，设置空气间接冷却换热器，换热器为翅片管结构，管内为闭式循环的冷却水，管外为翅片，与空气接触换热，空气横向流过换热器时，使换热管内的闭式循环冷却水降温，降温后的循环冷却水被送至凝汽器，凝汽器为一个密闭容器，循环冷却水在凝汽器中喷洒，水滴与汽轮机尾气蒸汽直接接触，发生热质交换，使汽轮机尾气蒸汽凝结，吸收了蒸汽热量、温度升高后的循环水，又返回到空气换热器中循环冷却。如图2所示，具有以下优缺点：

1)无需冷却风机，没有风机能耗。

2)不耗水。

3)闭式循环的冷却水量巨大，是蒸汽凝结水量的50倍以上，循环水泵耗电大。

4)循环水与空气均为显热换热，换热效率低，换热面积大，耗材大，换热器成本高。

5)换热器结构尺寸大，安装复杂，需要大型施工设备。

3、直接风冷式

设置30m至50m高的高强度的承重高架平台，在高架平台上安装空冷凝汽换热器，并安装大功率风机群，空冷凝汽换热器由翅片管组成，管内通入汽轮机蒸汽尾气，管外为翅片，与空气接触换热，通过风机的强制通风，使换热管束内的蒸汽冷却并凝结。如图3所示，具有以下优缺点：

1)不要冷却塔。

2)不耗水。

3)换热器为蒸汽相变换热，换热效率高。

4)需设置平台且结构强度高、承重大、耗材巨大、成本高，约占总成本50％左右。

5)须高空安装作业，安装难度大，风险大，安装成本高。

6)安装高度大，运行与维护管理复杂，维护成本高。

7)风机群耗能大，为电厂发电机组发电量的1.5％～2％左右。

8)风机运行振动大，噪声大。

实用新型内容

综上所述，本实用新型所要解决的技术问题是在设置冷却塔的基础上，提供一种不耗水，不耗电，在空气中直接冷却或称自然通风的高效蒸汽凝汽换热装置。

为解决上述技术问题，本实用新型空气冷却凝汽装置由包括蒸汽分配支管的A型换热管束单元、管束支撑结构、蒸汽分配总管、蒸汽分配干管组成，所述凝汽装置采用空气直接冷却，汽轮机排放的蒸汽尾气直接进入安放在不同位置的A型换热管束单元。

包括蒸汽分配支管的A型换热管束单元通过支撑结构布置在冷却塔的低位四周倾斜或水平安装；可以在冷却塔底的内侧、外侧或内外侧同时布置；也可以围绕冷却塔采用环状布置或采用辐射状布置。汽轮机尾气蒸汽通过设置在塔内或塔外周边的蒸汽总管、蒸汽分配干管，送入包括蒸汽分配支管的A型换热管束单元，利用冷却塔的自然拔风效应，形成大量的空气循环，空气与凝汽翅片管束换热，使管内的蒸汽凝结。

本实用新型空气冷却凝汽装置与背景技术所述三种形式相比，具有以下有益效果：

1)采用冷却塔，取消常规直接空冷器的风机，没有风机能耗。

2)采用空气冷却，不需要循环冷却水，不需要大功率循环水泵，不耗水，不耗能。

3)空气直接凝结相变换热，换热效率高。

4)A型换热管束单元低位安装，安装方便，安装成本低，维护与管理方便，维护成本低。

5)由于A型换热管束单元布置在冷却塔的周边，冷却塔中心部位可以安装其他设备，可以实现冷却塔、脱硫塔、烟囱三塔合一，降低工程造价。

6)不受风速风向的影响，对环境条件的适应性强。

7)无风机运行的振动和噪声。

8)不受地域位置的限制。

附图说明

图1是现有技术汽轮机排汽尾气冷凝的水冷式装置示意图。

图2是现有技术汽轮机排汽尾气冷凝的间接空冷装置示意图。

图3是现有技术汽轮机排汽尾气冷凝的直接风冷装置示意图。

图4是本实用新型汽轮机排汽尾气冷凝的直接空冷的一种空气冷却凝气装置实施例示意图，塔内为A型换热管束单元排布的局部放大图。

图5是对应图4中塔内圆形排布A型换热管束单元的立体图。

具体实施方式

有关本实用新型的技术内容和详细说明，现结合附图说明如下：

图4是一种空气冷却凝汽装置示意图。汽轮机排放的低压蒸汽或称汽轮机尾气通过蒸汽分配总管5、蒸汽分配干管6直接进入A型换热管束单元3，支撑结构4支撑塔内圆形排布的A型换热管束单元3，布置在冷却塔1的低位，如图是A型换热管束单元3与圆形冷却塔内壁组合的实施例。由于A型换热管束单元3的折叠翅片表面积大，空气与之换热的效率高，使管内的蒸汽凝结，冷凝后的蒸汽凝水再返回到锅炉，维持动力系统的连续循环。

从图5可见，当A型换热管束单元3与圆形冷却塔内侧组合时，由于A型单元投影为通过计算得到的矩形，当采用环状圆形排布时，外圈的A型大头一端无缝连接，空间将得以有效利用。此空气冷却凝汽换热器已另行同时申请实用新型专利。

本实用新型不局限于上述一种优选实施例，如果A型换热管束单元3布置在冷却塔底的外侧或内外侧同时布置，倾斜或水平安装，均属本实用新型的范围。

Claims

1.一种空气冷却凝汽装置，利用冷却塔的拔风效应自然抽风冷却，其特征在于：所述凝汽装置采用空气直接冷却，汽轮机排放的蒸汽尾气直接进入安放在不同位置的A型换热管束单元。

2.根据权利要求1所述的空气冷却凝气装置，其特征在于：所述A型换热管束单元布置在冷却塔的低位，倾斜或水平安装。

3.根据权利要求1所述的空气冷却凝气装置，其特征在于：所述A型换热管束单元布置在冷却塔底的内侧、外侧或内外侧同时布置。

4.根据权利要求1所述的空气冷却凝汽装置，其特征在于：所述包括蒸汽分配支管的A型换热管束单元，采用环状布置或采用辐射状布置。