專利名稱：空氣冷卻凝汽裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種凝汽換熱裝置，特別是空氣直接冷卻的蒸汽凝汽換熱裝置。
背景技術(shù)：
通?；鹆Πl(fā)電廠的汽輪發(fā)電機或蒸汽拖動的汽輪機動力裝置，其工作循環(huán)為由鍋爐產(chǎn)生高壓水蒸汽，蒸汽驅(qū)動汽輪機做功，高壓蒸汽在汽輪機中做功后，排出低壓蒸汽尾氣，低壓蒸汽在凝汽換熱器中冷卻成凝結(jié)水，凝結(jié)水再返回到鍋爐加熱成蒸汽，維持動力系統(tǒng)的連續(xù)循環(huán)。汽輪機排汽尾氣的冷凝方式目前主要分為下述三種形式1、水冷式設(shè)置冷卻塔，在凝汽換熱器中吸熱后的高溫冷卻水在冷卻塔內(nèi)布灑在填料層上， 利用冷卻塔的自然拔風效應(yīng)，引入大量的外界冷空氣，空氣與冷卻水直接接觸，并與水發(fā)生熱質(zhì)交換，使高溫冷卻水冷卻降溫，降溫后的循環(huán)冷卻水再送至表面式凝汽換熱器，與汽輪機尾汽間接換熱，使汽輪機蒸汽尾氣冷凝，冷卻水在凝汽換熱器中吸收熱量后溫度升高，再送至冷卻塔冷卻降溫。如圖1所示，具有以下優(yōu)缺點1)系統(tǒng)簡單。2)經(jīng)全世界數(shù)十年的應(yīng)用考驗，技術(shù)成熟。3)冷卻水溫度主要受當?shù)丨h(huán)境濕球溫度限制，冷卻水出水溫度可以低于當?shù)氐沫h(huán)境溫度，所以冷卻水出水溫度低，汽輪機的凝汽背壓低，汽輪機的效率高。4)對環(huán)境溫度的適應(yīng)性強。5)系統(tǒng)工作過程要蒸發(fā)和飄失大量的冷卻水，耗水量巨大，對西北、華北，東北等嚴重缺水地區(qū)，應(yīng)用受到嚴重限制，已建成的發(fā)電項目因為缺水，也難以維繼。6)冷卻水循環(huán)水量大，冷卻水泵耗能大。7)由于冷卻水大量的蒸發(fā)，水質(zhì)濃縮并不斷惡化，循環(huán)空氣帶入大量的灰塵和其他雜質(zhì)，使冷卻水水質(zhì)逐漸變差，使凝汽換熱器的換熱管結(jié)垢，換熱效率降低。8)為了保證水質(zhì)，必須連續(xù)補充冷卻水，增大了水量消耗。2、間接空冷式采用空氣間接冷卻閉式循環(huán)的冷卻水，設(shè)置冷卻塔，利用冷卻塔的自然拔風效應(yīng)， 產(chǎn)生大量的空氣循環(huán)。在冷卻塔低位外側(cè)的周邊，設(shè)置空氣間接冷卻換熱器，換熱器為翅片管結(jié)構(gòu)，管內(nèi)為閉式循環(huán)的冷卻水，管外為翅片，與空氣接觸換熱，空氣橫向流過換熱器時，使換熱管內(nèi)的閉式循環(huán)冷卻水降溫，降溫后的循環(huán)冷卻水被送至凝汽器，凝汽器為一個密閉容器，循環(huán)冷卻水在凝汽器中噴灑，水滴與汽輪機尾氣蒸汽直接接觸，發(fā)生熱質(zhì)交換，使汽輪機尾氣蒸汽凝結(jié)，吸收了蒸汽熱量、溫度升高后的循環(huán)水，又返回到空氣換熱器中循環(huán)冷卻。如圖2 所示，具有以下優(yōu)缺點1)無需冷卻風機，沒有風機能耗。[0018]2)不耗水。3)閉式循環(huán)的冷卻水量巨大，是蒸汽凝結(jié)水量的50倍以上，循環(huán)水泵耗電大。4)循環(huán)水與空氣均為顯熱換熱，換熱效率低，換熱面積大，耗材大，換熱器成本高。5)換熱器結(jié)構(gòu)尺寸大，安裝復(fù)雜，需要大型施工設(shè)備。3、直接風冷式設(shè)置30m至50m高的高強度的承重高架平臺，在高架平臺上安裝空冷凝汽換熱器， 并安裝大功率風機群，空冷凝汽換熱器由翅片管組成，管內(nèi)通入汽輪機蒸汽尾氣，管外為翅片，與空氣接觸換熱，通過風機的強制通風，使換熱管束內(nèi)的蒸汽冷卻并凝結(jié)。如圖3所示， 具有以下優(yōu)缺點1)不要冷卻塔。2)不耗水。3)換熱器為蒸汽相變換熱，換熱效率高。4)需設(shè)置平臺且結(jié)構(gòu)強度高、承重大、耗材巨大、成本高，約占總成本50%左右。5)須高空安裝作業(yè)，安裝難度大，風險大，安裝成本高。6)安裝高度大，運行與維護管理復(fù)雜，維護成本高。7)風機群耗能大，為電廠發(fā)電機組發(fā)電量的1. 5% 2%左右。8)風機運行振動大，噪聲大。

實用新型內(nèi)容綜上所述，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是在設(shè)置冷卻塔的基礎(chǔ)上，提供一種不耗水，不耗電，在空氣中直接冷卻或稱自然通風的高效蒸汽凝汽換熱裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型空氣冷卻凝汽裝置由包括蒸汽分配支管的A型換熱管束單元、管束支撐結(jié)構(gòu)、蒸汽分配總管、蒸汽分配干管組成，所述凝汽裝置采用空氣直接冷卻，汽輪機排放的蒸汽尾氣直接進入安放在不同位置的A型換熱管束單元。包括蒸汽分配支管的A型換熱管束單元通過支撐結(jié)構(gòu)布置在冷卻塔的低位四周傾斜或水平安裝；可以在冷卻塔底的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或內(nèi)外側(cè)同時布置；也可以圍繞冷卻塔采用環(huán)狀布置或采用輻射狀布置。汽輪機尾氣蒸汽通過設(shè)置在塔內(nèi)或塔外周邊的蒸汽總管、 蒸汽分配干管，送入包括蒸汽分配支管的A型換熱管束單元，利用冷卻塔的自然拔風效應(yīng)， 形成大量的空氣循環(huán)，空氣與凝汽翅片管束換熱，使管內(nèi)的蒸汽凝結(jié)。本實用新型空氣冷卻凝汽裝置與背景技術(shù)所述三種形式相比，具有以下有益效果1)采用冷卻塔，取消常規(guī)直接空冷器的風機，沒有風機能耗。2)采用空氣冷卻，不需要循環(huán)冷卻水，不需要大功率循環(huán)水泵，不耗水，不耗能。3)空氣直接凝結(jié)相變換熱，換熱效率高。4) A型換熱管束單元低位安裝，安裝方便，安裝成本低，維護與管理方便，維護成本低。5)由于A型換熱管束單元布置在冷卻塔的周邊，冷卻塔中心部位可以安裝其他設(shè)備，可以實現(xiàn)冷卻塔、脫硫塔、煙囪三塔合一，降低工程造價。6)不受風速風向的影響，對環(huán)境條件的適應(yīng)性強。[0042]7)無風機運行的振動和噪聲。8)不受地域位置的限制。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)汽輪機排汽尾氣冷凝的水冷式裝置示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)汽輪機排汽尾氣冷凝的間接空冷裝置示意圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)汽輪機排汽尾氣冷凝的直接風冷裝置示意圖。圖4是本實用新型汽輪機排汽尾氣冷凝的直接空冷的一種空氣冷卻凝氣裝置實施例示意圖，塔內(nèi)為A型換熱管束單元排布的局部放大圖。圖5是對應(yīng)圖4中塔內(nèi)圓形排布A型換熱管束單元的立體圖。
具體實施方式
有關(guān)本實用新型的技術(shù)內(nèi)容和詳細說明，現(xiàn)結(jié)合附圖說明如下圖4是一種空氣冷卻凝汽裝置示意圖。汽輪機排放的低壓蒸汽或稱汽輪機尾氣通過蒸汽分配總管5、蒸汽分配干管6直接進入A型換熱管束單元3，支撐結(jié)構(gòu)4支撐塔內(nèi)圓形排布的A型換熱管束單元3，布置在冷卻塔1的低位，如圖是A型換熱管束單元3與圓形冷卻塔內(nèi)壁組合的實施例。由于A型換熱管束單元3的折疊翅片表面積大，空氣與之換熱的效率高，使管內(nèi)的蒸汽凝結(jié)，冷凝后的蒸汽凝水再返回到鍋爐，維持動力系統(tǒng)的連續(xù)循環(huán)。從圖5可見，當A型換熱管束單元3與圓形冷卻塔內(nèi)側(cè)組合時，由于A型單元投影為通過計算得到的矩形，當采用環(huán)狀圓形排布時，外圈的A型大頭一端無縫連接，空間將得以有效利用。此空氣冷卻凝汽換熱器已另行同時申請實用新型專利。本實用新型不局限于上述一種優(yōu)選實施例，如果A型換熱管束單元3布置在冷卻塔底的外側(cè)或內(nèi)外側(cè)同時布置，傾斜或水平安裝，均屬本實用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種空氣冷卻凝汽裝置，利用冷卻塔的拔風效應(yīng)自然抽風冷卻，其特征在于所述凝汽裝置采用空氣直接冷卻，汽輪機排放的蒸汽尾氣直接進入安放在不同位置的A型換熱管束單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣冷卻凝氣裝置，其特征在于所述A型換熱管束單元布置在冷卻塔的低位，傾斜或水平安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣冷卻凝氣裝置，其特征在于所述A型換熱管束單元布置在冷卻塔底的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或內(nèi)外側(cè)同時布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣冷卻凝汽裝置，其特征在于所述包括蒸汽分配支管的A型換熱管束單元，采用環(huán)狀布置或采用輻射狀布置。
專利摘要本實用新型涉及一種凝汽換熱裝置，特別是空氣直接冷卻的蒸汽凝汽換熱裝置。包括蒸汽分配支管的A型換熱管束單元，通過支撐結(jié)構(gòu)布置在冷卻塔的低位四周，也可以布置在塔底的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或內(nèi)外側(cè)同時布置，汽輪機尾氣蒸汽通過設(shè)置在塔內(nèi)或塔外周邊的蒸汽總管、蒸汽分配干管和蒸汽分配支管，送入凝汽A型換熱管束單元，利用冷卻塔的自然拔風效應(yīng)，形成大量的空氣循環(huán)，空氣與翅片管束換熱，使管內(nèi)的蒸汽凝結(jié)，整個裝置無風機群耗能和不需要循環(huán)冷卻水。
文檔編號F28B1/06GK202329263SQ20112034561
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者劉永言 申請人:成都深藍高新技術(shù)發(fā)展有限公司