一种基于单元流场的散热和背压调控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于单元流场的散热和背压调控系统，其提升空冷单元内部气流场分布的均匀性，增强空冷单元的换热能力，降低机组运行背压。其包括：单元流场壳体；两侧的蒸汽分配管；V型散热器；一级可调节百叶式导流元件；二级可调节百叶式导流元件；底部的冷却风机出口；非接触式温度测温仪；蒸汽压力测试仪；以及DCS控制系统；两侧的蒸汽分配管贯穿单元流场壳体的对应侧顶部入口，单元流场壳体内设置有V型散热器，蒸汽通过蒸汽分配管流入的V型散热器的相向内表面的翅片管后从两侧的相背外表面流出、之后向下扩散流动，单元流场壳体的底部区域自上而下设置有一级可调节百叶式导流元件、二级可调节百叶式导流元件、底部的冷却风机出口。风机出口。风机出口。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单元流场的散热和背压调控系统


[0001]本专利技术涉及电站锅炉的空冷机组的
，具体为一种基于单元流场的散热和背压调控系统。

技术介绍

[0002]目前我国直接空冷机组的装机容量已经达2.5亿千瓦，大多数位于富煤缺水地区，空冷电站的占比预计为85％，火电空冷机组在未来很长的时间内仍将保持快速增长的发展态势。当前设备状态下，亚临界和超临界直接空冷机组平均供电煤耗分别为332.49g/kWh、321.79g/kWh，分别比同型式湿冷机组高15.07g/kWh、17.73g/kWh，直接空冷机组能耗高的特点十分显著，且直接空冷机组存在夏季高温时出力受限，冬季低温换热器管束局部冻裂，极端大风天气运行背压快速升高，甚至导致停机，换热器管束表面积灰、热空气回流及太阳辐射等因素影响机组安全运行等问题；现有的V型直接空冷机组，其包括V型散热器、两侧蒸汽分配管、底部冷却风机出口，机组的顶部和四周封闭，两侧蒸汽分配管布置于V型散热器的顶部两侧、将蒸汽输入到单元流场内，蒸汽通过V型散热器的翅片进行换热后从底部冷却风机出口流出；为此，如何提高空冷单元内部气流场分布的均匀性，增强空冷单元的换热能力，降低机组运行背压，提升机组运行的经济性是急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供了一种基于单元流场的散热和背压调控系统，其提升空冷单元内部气流场分布的均匀性，增强空冷单元的换热能力，降低机组运行背压，提升机组运行的经济性。
[0004]一种基于单元流场的散热和背压调控系统，其特征在于，其包括：
[0005]单元流场壳体；
[0006]两侧的蒸汽分配管；
[0007]V型散热器；
[0008]一级可调节百叶式导流元件；
[0009]二级可调节百叶式导流元件；
[0010]底部的冷却风机出口；
[0011]非接触式温度测温仪；
[0012]蒸汽压力测试仪；
[0013]以及DCS控制系统；
[0014]两侧的所述蒸汽分配管贯穿所述单元流场壳体的对应侧顶部入口，所述单元流场壳体内设置有V型散热器，蒸汽通过所述蒸汽分配管流入的V型散热器的相向内表面的翅片管后从两侧的相背外表面流出、之后向下扩散流动，所述单元流场壳体的底部区域自上而下设置有一级可调节百叶式导流元件、二级可调节百叶式导流元件、底部的冷却风机出口；
[0015]所述一级可调节百叶式导流元件上的若干第一百叶片沿着X轴向顺次布置、且对
应于V型散热器每侧的相邻两片百叶片打开角度根据需求设定；
[0016]所述二级可调节百叶式导流元件上的若干第二百叶片沿着Y轴顺次布置、且相邻的两片百叶片打开角度根据需求设定；
[0017]所述X轴为垂直于V型散热器底部的翅片相交线布置，所述Y轴在空间上垂直于X轴布置；
[0018]至少一处蒸汽分配管内腔通过检测线路连接至所述蒸汽压力测试仪，所述非接触式温度测温仪监测单元流场壳体的表面温度，所述蒸汽压力测试仪、非接触式温度测温仪分别通过数据线连接至DCS控制系统，所述DCS控制系统的控制输出端分别连接至一级可调节百叶式导流元件的百叶片角度控制件、二级可调节百叶式导流元件的百叶片角度控制件。
[0019]其进一步特征在于：
[0020]所述底部的冷却风机出口设置于圆形环套的底部出口，所述圆形环套向上内凹、形成厚度，所述一级可调节百叶式导流元件、二级可调节百叶式导流元件分别布置于圆形环套内腔的上部位置、下部位置；
[0021]所述一级可调节百叶式导流元件的两组第一百叶片关于翅片相交线对称布置。
[0022]采用上述技术方案后，其通过非接触式温度测温仪监测散热器表面温度，识别高温区，通过蒸汽压力测试仪监测机组背压，信号传输至DCS控制系统，当机组背压过高时，结合散热器表面温度情况，DCS系统控制一级可调节百叶式导流元件调节自身角度以调整散器热上下温度分布，控制二级可调节百叶式导流元件调节自身角度以调整散器热左右温度分布，以此达到优化单元流场，减少散热器表面高温区，实现增强空冷单元的换热能力，降低机组运行背压的目的，实现V型空冷凝汽器散热、背压灵活调控；其提升空冷单元内部气流场分布的均匀性，增强空冷单元的换热能力，降低机组运行背压，提升机组运行的经济性。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的单元流场壳体内组件的组装示意图；
[0024]图2为本专利技术的除去单元流场壳体的结构组装示意图；
[0025]图中序号所对应的结构名称如下：
[0026]蒸汽分配管1、V型散热器2、翅片相交线21、一级可调节百叶式导流元件3、二级可调节百叶式导流元件4、底部的冷却风机出口5、非接触式温度测温仪6、数据线61、蒸汽压力测试仪7、检测线路71、DCS控制系统8、圆形环套9、单元流场壳体10。
具体实施方式
[0027]一种基于单元流场的散热和背压调控系统，见图1
‑
图2，其包括单元流场壳体10、两侧的蒸汽分配管1、V型散热器2、一级可调节百叶式导流元件3、二级可调节百叶式导流元件4、底部的冷却风机出口5、非接触式温度测温仪6、蒸汽压力测试仪7、以及DCS控制系统8；具体实施时，非接触式温度测温仪6具体为红外测温仪；
[0028]两侧的蒸汽分配管1贯穿单元流场壳体10的对应侧顶部入口，单元流场壳体10内设置有V型散热器2，蒸汽通过蒸汽分配管1流入的V型散热器2的相向内表面的翅片管后从
两侧的相背外表面流出、之后向下扩散流动，单元流场壳体10的底部区域自上而下设置有一级可调节百叶式导流元件3、二级可调节百叶式导流元件4、底部的冷却风机出口5；
[0029]一级可调节百叶式导流元件3上的若干第一百叶片沿着X轴向顺次布置、且对应于V型散热器2每侧的相邻两片第一百叶片打开角度根据需求设定；
[0030]二级可调节百叶式导流元件4上的若干第二百叶片沿着Y轴顺次布置、且相邻的两片第二百叶片打开角度根据需求设定；
[0031]X轴为垂直于V型散热器2底部的翅片相交线21布置，Y轴在空间上垂直于X轴布置；
[0032]靠近蒸汽压力测试仪7的对应侧的蒸汽分配管1的内腔通过检测线路71连接至蒸汽压力测试仪7，非接触式温度测温仪6监测单元流场壳体10的表面温度，蒸汽压力测试仪7、非接触式温度测温仪6分别通过数据线61连接至DCS控制系统8，DCS控制系统8的控制输出端分别连接至一级可调节百叶式导流元件3的百叶片角度控制件、二级可调节百叶式导流元件4的百叶片角度控制件。
[0033]具体实施时，底部的冷却风机出口5设置于圆形环套9的底部出口，圆形环套9向上内凹、形成厚度，一级可调节百叶式导流元件3、二级可调节百叶式导流元件4分别布置于圆形环套9内腔的上部位置、下部位置；
[0034]一级可调节百叶式导流元件3的两组第一百叶片关于翅片相交线21对称布置。
[0035]具体实施时，一级可调节百叶式导流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单元流场的散热和背压调控系统，其特征在于，其包括：单元流场壳体；两侧的蒸汽分配管；V型散热器；一级可调节百叶式导流元件；二级可调节百叶式导流元件；底部的冷却风机出口；非接触式温度测温仪；蒸汽压力测试仪；以及DCS控制系统；两侧的所述蒸汽分配管贯穿所述单元流场壳体的对应侧顶部入口，所述单元流场壳体内设置有V型散热器，蒸汽通过所述蒸汽分配管流入的V型散热器的相向内表面的翅片管后从两侧的相背外表面流出、之后向下扩散流动，所述单元流场壳体的底部区域自上而下设置有一级可调节百叶式导流元件、二级可调节百叶式导流元件、底部的冷却风机出口；所述一级可调节百叶式导流元件上的若干第一百叶片沿着X轴向顺次布置、且对应于V型散热器每侧的相邻两片百叶片打开角度根据需求设定；所述二级可调节百叶式导流元件上的若干第二百叶片沿着Y轴顺次布置、且相邻的两片百叶片打开角度根据需求设定；所述X轴为垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晋永，王小华，梅振锋，赵鹏，丁奕文，彭小敏，姚胜，俞胜捷，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：