凝汽器的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区制造技术

本实用新型专利技术公开了一种凝汽器的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区，包括冷水喷洒区、位于冷水喷洒区下方的布管区；所述冷水喷洒区为夹角为α的扇形，且冷水喷洒区内布置有冷水喷洒管；所述布管区为夹角为β的扇面，且布管区内的冷却管布置在扇面的n个弧形行上；所述冷水喷洒区的扇形夹角α＞布管区的扇形夹角β。本实用新型专利技术空气冷却区采用扇形布置可降低空气冷却区的汽侧阻力、增加空气冷却区的凝汽量，进而提高空气冷却区与主凝汽区的换热效果，从而，提高凝汽器的传热系数，降低汽机排汽压力，提高机组的热经济性。

【技术实现步骤摘要】
凝汽器的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区
本技术涉及凝汽器的空气冷却区布置
，具体涉及的是一种凝汽器的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区。
技术介绍
凝汽器的空气冷却区具有如下作用：(1)漏入汽机负压系统的空气随汽机排汽进入凝汽器管束的主凝汽区，蒸汽不断凝结，剩余的汽气混合物含空气份额越来越高，空气冷却区的设置，使得流出主凝汽区的汽气混合物，经主凝汽区的中间抽汽通道汇流后，从空气冷却区的下部进入、向上流经空气冷却区，从而使汽气混合物被再次冷却后部分蒸汽凝结成水，进而使流出空气冷却区的汽气混合物含空气份额更高，温度更低，容积流量更小；(2)可降低流入凝汽器抽真空系统的汽气混合物的温度、容积流量，并能减轻抽真空系统的负荷，就抽气设备为水环式真空泵的抽真空系统而言，可降低真空泵超温与发生汽蚀的可能性；(3)能及时不断地抽走进入凝汽器的不凝结气体(主要是空气)，防止不凝结气体聚集在管束内而影响凝汽器的换热效果，维持凝汽器的正常真空。凝汽器的管束布局型式不同，空气冷却区的冷却管布局也不同。目前，大型凝汽器空气冷却区的冷却管根数一般占凝汽器的冷却管总根数的4％-6％，位于管束内中下部，常见的几种布局有：(a)矩形(如图1所示)，该种布置方式中空气冷却区的高度高，布管行数多，空气冷却区的汽侧阻力大；(b)扇贝形(如图2所示)，该种布置方式中空气冷却区的布管充满度大，不利于流出空气冷却区的汽气混合物的汇集与抽出；(c)正三角形(如图3所示)，布局较为合理，但该种布置方式中空气冷却区内凝结的蒸汽量大约只是空气量的1.15倍，空气冷却区的汽侧阻力大，使得该种布置方式的空气冷却区对汽机排汽凝结的贡献非常小，从而导致凝汽器中主凝汽区的冷却管处在含空气份额较高的区域，不利于防止冷却管的氧腐蚀，一旦冷却管蚀穿发生泄露，将影响凝结水的品质。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种可降低空气冷却区的汽侧阻力，增加空气冷却区的凝汽量的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：凝汽器的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区，包括冷水喷洒区、位于冷水喷洒区下方的布管区；所述冷水喷洒区为夹角为α的扇形，且冷水喷洒区内布置有冷水喷洒管；所述布管区为夹角为β的扇面，且布管区内的冷却管布置在扇面的n个弧形行上；所述冷水喷洒区的扇形夹角α＞布管区的扇形夹角β。进一步地，所述冷水喷洒区内冷水喷洒管的数量为2～4根。进一步地，所述布管区的每个弧形行上的冷却管间距相等，且上下两个相邻弧形行上的冷却管错列布置。进一步地，所述布管区的弧形行间距从上向下逐渐变大。此外，上述技术方案中，布管区的弧形行间距也可为内层弧形行间距从上向下逐渐变大，外层弧形行间距从上向下均相等，这样空气冷却区的流场更加均匀，进而进一步提高空气冷却区的凝汽量，提高空气冷却区与主凝汽区的换热效果。本技术具有以下有益效果：1、本技术空气冷却区采用扇形布置，在布管区内，冷却管布置在n个弧形行上，从上向下的弧形行间距逐渐变大或内层弧形行间距从上向下逐渐变大，外层弧形行间距从上向下相等，每个弧形行上的冷却管间距相等，这样，布管区从下向上的相邻冷却管的间距逐渐缩小，与蒸汽不断凝结过程相吻合，使空气冷却区的蒸汽流速较均衡，汽侧流阻小，便于主凝汽区的凝结剩余蒸汽从中间抽汽通道流向空气冷却区，而且，上下两个相邻弧形行上的冷却管错列布置，可加大汽侧的换热系数，增加空气冷却区的凝汽量，从而提高主凝汽区的中间抽汽通道的蒸汽流量与汽流刚性，使得主凝汽区内不容易聚集空气，进一步提高空气冷却区与主凝汽区的换热效果，从而，提高凝汽器的传热系数，降低汽机排汽压力，提高机组的热经济性。2、本技术在冷水喷洒区内，布置2根～4根冷水喷洒管喷洒冷水(如：化学补充水)，冷水的温度大约比凝汽器的凝结水低10℃以上，向下喷出的冷水与向上流出布管区含空气份额高的汽气混合物逆流混合，汽(气)水的传质效果好和传热系数大，便于化学补充水中溶解的空气逸出，只要存在小的汽水温差就能换热，可深度冷却及凝结流出布管区含空气份额高的汽气混合物，进而，有利于降低凝汽器中主凝汽区的冷却管所处区域的含空气份额，减缓凝汽器中主凝汽区的冷却管的氧腐蚀，防止冷却管蚀穿泄露而影响凝结水的品质。3、本技术冷水喷洒区内不布置冷却管，流动阻力小，可降低空气冷却区与凝汽器的汽侧阻力，喷水冷凝后可使空气冷却区的汽气混合物的含空气份额更高、温度更低、质量流量与容积流量更小，能减轻凝汽器抽真空系统的负荷，另外，与化学补充水在凝汽器颈部喷洒的常规设计相比，能充分发挥低温化学补充水的作用，化学补充水在冷水喷洒区内被逆流加热后，依次落到空气冷却区的布管区与凝汽器下部主凝汽区的冷却管上，再被(分)压力高、温度也高的蒸汽继续加热达到饱和状态，除掉溶入化学补充水中的气体(尤其是氧气与二氧化碳)，然后落入热井，行程短截，只穿过小部分主凝汽区，降低化学补充水流经主凝汽区的流动阻力。附图说明图1为本技术凝汽器第一种实施方式的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区的布置结构图；图2为本技术第二种实施方式的凝汽器弧形错列布管喷冷水型空气冷却区的布置结构图；图3为采用本技术凝汽器弧形错列布管喷冷水型空气冷却区的凝汽器系统示意图。图中：冷水喷洒区1、布管区2、冷水喷洒管3、冷却管4、化学补充水5、热井6、主凝汽区7、冷却器8、凝结水泵9、凝结水管道10。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。现有美国FOSTERWHEELER凝汽器的空气冷却区呈矩形布置，德国BD型凝汽器的空气冷却区呈扇贝形布置，清华大学仿生双连树形凝汽器的空气冷却区呈正三角形布置。上述三种布置方式均存在空气冷却区的汽侧阻力大，空气冷却区的凝汽量小的问题。本技术的两种实施方式就是针对现有技术中空气冷却区的汽侧阻力大，空气冷却区的凝汽量小的问题而作出的改进。如图1所示，本技术凝汽器第一种实施方式的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区，包括冷水喷洒区1、位于冷水喷洒区1下方的布管区2；所述冷水喷洒区1为夹角为α的扇形，且冷水喷洒区1内布置有2～4根冷水喷洒管3，其中，冷水喷洒管3喷洒的冷水为化学补充水；所述布管区2为夹角为β的扇面，且布管区2内的冷却管4布置在扇面的n个弧形行上，这n个弧形行的弧形行间距从上向下逐渐变大，另外，布管区2的每个弧形行上的冷却管4间距相等，且上下两个相邻弧形行上的冷却管4错列布置；所述冷水喷洒区1的扇形夹角α＞布管区2的扇面夹角β。如图2所示，本技术第二种实施方式的凝汽器弧形错列布管喷冷水型空气冷却区与本技术凝汽器第一种实施方式的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区的结构基本相同，不同之处在于：所述布管区2的内层弧形行间距从上向下逐渐变大，外层弧形行间距从上向下均相等。如图3所示，将本技术凝汽器弧形错列布管喷冷水型空气冷却区应用于凝汽器系统，化学补充水6在空气冷却区的冷水喷洒区1内被逆流加热后，依次落到空气冷却区的布管区2与凝汽器下部的主凝汽区7的冷却管4上，再被(分)压力高、温度也高的蒸汽继续加热达到饱和状态，除掉溶入化学补充水中的气体，尤其是氧气与二氧化碳，然后落入热井6，经凝结水泵9抽入到凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
凝汽器的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区，包括冷水喷洒区(1)、位于冷水喷洒区(1)下方的布管区(2)，其特征在于：所述冷水喷洒区(1)为夹角为α的扇形，且冷水喷洒区(1)内布置有冷水喷洒管(3)；所述布管区(2)为夹角为β的扇面，且布管区(2)内的冷却管(4)布置在扇面的n个弧形行上；所述冷水喷洒区(1)的扇形夹角α＞布管区(2)的扇面夹角β。

【技术特征摘要】
1.凝汽器的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区，包括冷水喷洒区(1)、位于冷水喷洒区(1)下方的布管区(2)，其特征在于：所述冷水喷洒区(1)为夹角为α的扇形，且冷水喷洒区(1)内布置有冷水喷洒管(3)；所述布管区(2)为夹角为β的扇面，且布管区(2)内的冷却管(4)布置在扇面的n个弧形行上；所述冷水喷洒区(1)的扇形夹角α＞布管区(2)的扇面夹角β。2.根据权利要求1所述的凝汽器的弧形错列布管喷冷水型空气冷却区，其特征在于：所述冷水喷洒区(1)内冷水喷洒管(3)的数量为2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐传海，祝培旺，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42