專利名稱：風筒下方帶有控制進風通道開閉功能的直接空冷凝汽器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種直接空冷凝汽器，適用于水源缺乏的火力發電站及透 平直接空冷凝汽器系統。
(二)
背景技術：
直接空冷凝汽器系統其由換熱管束、風機群、鋼平臺、擋風墻、蒸汽 管道、凝結水管道、抽真空管道、水環真空泵(射汽抽氣器)及電氣控制 系統組成。直接空冷凝汽器由風機對換熱管束進行吹風，將發電機/透平機 來的蒸汽在換熱管束內冷凝成水，以保持發控制組/透平機組的排出壓力穩 定在設計值運行。但在北方地區，當機組處于冬季運行，特別是冬季低負 荷或冬季機組啟動運行時，蒸汽負荷低于機組設計最小防凍負荷。此時， 即使風機全部停運，但空冷凝汽器一般處于幾十米高的地方，由于擋風墻
等裝置的拔風等作用，空冷換熱管束翅片間仍然有0.4m/s以上的風速，且 此時環境溫度遠低于0°C，換熱溫差大，蒸汽流量很小，蒸汽進入傳熱管 內后，在順流管束上部就已經被完全凝結，其凝結水在自重作用下沿管壁 向下流動過程中，又不斷與外界冷空氣熱交換，其過冷度不斷增加，最終 在管束下部或管束凝結聯箱結冰凍結，甚至將傳熱管凍裂，造成嚴重后果。 目前，防止空冷凝汽器凍結采用措施主要有確定管束的最小防凍負荷、采用合適K/D比(順逆流管束數量比)結構、變頻控制風機轉速、蒸
汽管道設置隔離闊門。其中比較直接有效的是在蒸汽管道設置隔離閥門， 當機組負荷小于設計防凍負荷時，適當關閉閥門，切除部分散熱單元運行， 將蒸汽集中導入剩余散熱單元中，增加并使這些單元換熱負荷高于最小防 凍負荷，有效防止空冷凝汽器凍結情況的發生，保障空冷機組的正常運行。
但蒸汽隔離閥門價格昂貴且利用率不高，以2X600MW機組為例， 一般設 計有16列空冷換熱單元，根據廠址冬季溫度不同，設置有8 14個蒸汽隔 離闊門，總價格在-T萬元人民幣以上。但其中一半以上閥門只有在機組冬 季啟動運行當天使用，其他幾年甚至幾十年時間都處于閑置狀態。
發明內容
本發明的目的在于克服上述不足，提供一種可降低投資成本、運行更 經濟的風筒下方帶有控制進風通道開閉功能的直接空冷凝汽器。
本發明的目的是這樣實現的 一種風筒下方帶有控制進風通道開閉功 能的直接空冷凝汽器，包括風筒、空冷換熱管束、管束支撐架和空冷平臺， 在所述風筒下方安裝有控制風筒進風通道開閉的擋風裝置。
本發明風筒下方帶有控制進風通道開閉功能的直接空冷凝汽器，所述 擋風裝置包括控制驅動系統、導軌及導軌支撐架和擋風板，控制驅動系統 包括轉軸和鋼纜，所述導軌及導軌支撐架有兩件，左右對稱布置，轉軸也 有兩件，前后對稱布置，擋風板兩側置于導軌及導軌支撐架的導軌內，擋 風板一端與鋼纜連接，另一端繞在一轉軸上并固定，鋼纜繞在另一轉軸上 并固定，所述控制驅動系統安裝于空冷平臺下，兩導軌及導軌支撐架與控制驅動系統的轉軸垂直安裝，所述導軌及導軌支撐架由水平段和豎直段構 成，其中導軌及導軌支撐架的水平段與風筒進風口外沿平齊，兩導軌及導 軌支撐架的水平段之間的間距大于風筒進風口直徑，導軌及導軌支撐架的 豎直段與空冷平臺連結。
本發明風筒下方帶有控制進風通道開閉功能的直接空冷凝汽器，所述 擋風裝置包括控制驅動系統、拉桿及拉桿支撐架和若干片擋風葉片，若干 擋風葉片順序排列并由拉桿連接成一體，拉桿兩端分別與兩鋼纜的一端連 接，兩鋼纜的另一端分別繞在兩轉軸上并固定，所述控制驅動系統安裝于 空冷平臺下，兩拉桿及拉桿支撐架與控制驅動系統的轉軸垂直安裝在空冷 平臺下，所述拉桿及拉桿支撐架由水平段和豎直段構成，其中拉桿及拉桿 支撐架的水平段與風筒進風口外沿平齊，兩拉桿及拉桿支撐架的水平段之 間的間距大于風筒進風口直徑，拉桿及拉桿支撐架的豎直段與空冷平臺聯 結。
與以往技術相比，本發明技術具有以下優點 1、降低投資成本
將空冷機組換熱單元進風通道密封，可最大限度降低機組最小防凍安 全負荷，保證機組安全運行的同時，可減少蒸汽隔離閥門的使用量(甚至
可不用)，以降低投資成本。以2X600MW空冷發控制組為例，在寒冷地區，
可節約成本一千萬元人民幣以上。
2、運行更經濟
以往技術，安裝的一個蒸汽隔離閥門關閉，就切斷了一列換熱單元，而每列換熱單元由幾個風機單元組成，會帶來機組負荷調整幅度過大的問 題，不利于機組的經濟運行。使用本發明技術，擋風裝置安裝于每一風機
單元，且擋風裝置可進入DCS控制，根據需要可只切斷某風機單元的進風 通道，即將機組的負荷調整幅度控制到風機單元級別，提高機組運行的經 濟性。
綜上，在機組冬季運行、特別是低負荷或啟動運行時，通過控制擋風 裝置將適當比例換熱單元的進風通道密封堵死，保證換熱管束無風通過， 從而在不破壞系統的情況下，大幅降低換熱管束的換熱效果，將機組最小 防凍負荷降低到最低的水平，確保在電站安全運行的同時，減少蒸汽隔離 閥的使用量(甚至可不用)，大大降低投資成本。
圖1為本發明中擋風裝置結構一示意圖。' 圖2為圖1中擋風裝置的工作原理示意圖。 圖3發明中擋風裝置結構二意圖。 圖4圖3擋風裝置的工作原理示意圖。
圖5為本發明在空冷凝汽器風筒下方安裝擋風裝置結構一方案的示意 圖。圖中，進風通道完全關閉。
圖6為圖5所述方案進風通道開啟狀態示意圖。 圖7為圖6的仰視圖。
圖8為本發明在空冷凝汽器風筒下方安裝擋風裝置結構二方案的示意圖。圖9為圖8所述方案進風通道開啟狀態示意圖。 圖10為圖9的仰視圖。
圖中附圖標記
控制驅動系統1
導軌及導軌支撐架2 擋風板3
拉桿及拉桿支撐架4 擋風葉片5 擋風墻6 空冷換熱管束7 管束支撐架8
空冷平臺9 '
風筒10
風機11
驅動電機1.1
轉軸1.2
鋼纜1.3
控制設備1.4
位置控制器1.5
拉桿支撐架4.1
風筒進風口外沿10.1。
具體實施方式
參見圖l，本發明所述的擋風裝置結構一，主要由控制驅動系統l、導
軌及導軌支撐架2和擋風板3組成。控制驅動系統1主要由驅動電機1.1、 轉軸1.2、鋼纜1.3和控制設備1.4等組成。所述導軌及導軌支撐架2有兩 件，左右對稱布置，轉軸1.2也有兩件，前后對稱布置，兩轉軸1.2分別與 兩驅動電機U相連，驅動電機1.1與控制設備1.4相連。所述擋風板3由 帆布、薄鐵皮等不透風材料做成。擋風板3兩側置于導軌及導軌支撐架2 的導軌內，擋風板3 —端與鋼纜1.3連接，另一端繞在一轉軸1.2上并固定， 鋼纜1.3繞在另一轉軸1.2上并固定。使用時，由驅動系統拉動擋風板沿導 軌支撐架2的導軌移動，來達到開啟/封閉兩導軌支撐架間通道的目的。且 進風通道開啟時，擋風板全部巻在轉軸上，如圖2所示。
參見圖3，本發明所述的擋風裝置結構二，與結構一不同的是，該擋 風裝置主要由控制驅動系統1、拉桿及拉桿支撐架4和若干片擋風葉片5 等組成。其中控制驅動系統1與結構一相同。控制驅動系統1主要由位置 控制器1.5、轉軸1.2、鋼纜1.3和控制設備1.4等組成。所述拉桿及拉桿支 撐架4有兩件，左右對稱布置，轉軸1.2也有兩件，前后對稱布置，兩轉 軸1.2分別與兩位置控制器1.5相連，位置控制器1.5與控制設備1.4相連。 所述擋風葉片5由薄鐵皮等不透風材料做成，若干擋風葉片5順序排列并 由拉桿連接成一體。拉桿兩端分別與兩鋼纜1.3的一端連接，兩鋼纜1.3的 另一端分別繞在兩轉軸1.2上并固定。使用時，由控制驅動系統拉動拉桿， 使擋風葉片翻轉運動，成水平或豎直狀，如圖3、 4所示，來達到開啟/封閉兩拉桿支撐架間通道的目的。
方案一在空冷凝汽器風筒下方安裝擋風裝置結構一 參見圖5，圖5給出了在空冷凝汽器風筒下方安裝擋風裝置(結構一) 方案的示意圖。該帶有控制進風通道開閉功能的直接空冷凝汽器主要由空
冷換熱管束7、管束支撐架8、風機ll、風筒IO、空冷平臺9和擋風裝置 (結構一)組成。
參見圖5~7，所述擋風裝置(結構一)的控制驅動系統1安裝于空冷 平臺9下(如圖5所示位置)。兩導軌及導軌支撐架2與控制驅動系統1的 轉軸1.2垂直安裝，所述導軌及導軌支撐架2由水平段和豎直段組成。其 中導軌及導軌支撐架2的水平段與風筒進風口外沿10.1平齊，兩導軌及導 軌支撐架2的水平段之間的間距大于風筒10出鳳口直徑(如圖7)。導軌 及導軌支撐架的豎直段與空冷平臺9連結(如圖5)。當空冷機組冬季小負 荷防凍運行時，由控制驅動系統拉動擋風板沿導軌移動，將兩導軌支撐架 間的風筒進風面全部覆蓋，達到封閉進風通道的目的。由于進風通道被封 閉，消除了擋風墻的拔風等作用，在擋風裝置上方的換熱管束間將無風通 過，從而大幅降低換熱管束的換熱效果，將機組最小防凍負荷降低到最低 的水平。當空冷風機啟動，空冷機組需按正常負荷運行時，控制驅動系統 拉動擋風板沿導軌移動并巻放在轉軸上，即打開風機的進風通道，保證風 機系統正常運行和換熱管束的正常換熱。方案二在空冷凝汽器風筒下方安裝擋風裝置結構二
參見圖8，圖8給出了在空冷凝汽器風筒下方安裝擋風裝置(結構二) 方案的示意圖。該帶有控制進風通道開閉功能的直接空冷凝汽器主要由空
冷換熱管束7、管束支撐架8、風機ll、風筒IO、空冷平臺9和擋風裝置
(結構二)組成。
同樣，參見圖8~10，所述擋風裝置(結構二)的控制驅動系統l安裝 于空冷平臺9下(如圖8所示位置)。兩拉桿及拉桿支撐架4與控制驅動系 統1的轉軸1.2垂直安裝，所述拉桿及拉桿支撐架4由水平段和豎直段組 成。其中拉桿及拉桿支撐架4的水平段與風筒進風口外沿10.1平齊，兩拉 桿及拉桿支撐架4的水平段之間的間距大于風筒10進風口直徑(如圖10)。 拉桿及拉桿支撐架4的豎直段與空冷平臺聯結(如圖8)。當空冷機組冬季 小負荷防凍運行時，由控制驅動系統拉動拉桿，'使若干擋風葉片都轉成水 平狀，從而將兩支撐架間的風筒進風面全部覆蓋，達到封閉進風通道的目 的。同樣，由于進風通道被封閉，消除了擋風墻的拔風等作用，在擋風裝 置上方的換熱管束間將無風通過，從而大幅降低換熱管束的換熱效果，將 機組最小防凍負荷降低到最低的水平。當空冷風機啟動，空冷機組需按正 常負荷運行時，控制驅動系統拉動拉桿，將擋風葉片都轉成豎直狀，即打 開風機的進風通道(如圖9)，保證風機系統正常運行和換熱管束的正常換 扭。
上述二方案驅動系統可以在現場手動操作、電動操作、汽動操作，也可將控制信號接入機組DCS參與控制。
手動操作是這樣實現的對于結構一，參見圖1，只要拉動與擋風板 連接的鋼纜就能拖動擋風板，達到來達到開啟/封閉兩拉桿支撐架間通道的
目的；對于結構二，參見圖2，同樣只要拉動擋風葉片的拉桿，轉動并變
換擋風葉片的角度，同樣可以達到開啟/封閉兩拉桿支撐架間通道的目的。
電動操作是這樣實現的對于結構一，參見圖1，啟動驅動電機使轉 軸轉動，從而拉動與擋風板連接的鋼纜就能拖動擋風板，達到來達到開啟/
封閉兩拉桿支撐架間通道的目的；對于結構二，參見圖2，啟動電動位置 控制器同樣使轉軸轉動，從而拉動擋風葉片的拉桿，轉動并變換擋風葉片 的角度，達到開啟/封閉兩拉桿支撐架間通道的目的。
氣動操作是這樣實現的對于結構一，參見圖1，將擋風裝置由驅動 電機改為氣動驅動設備來實現轉軸的轉動，從而拉動與擋風板連接的鋼纜 就能拖動擋風板，達到來達到開啟/封閉兩拉桿支撐架間通道的目的；對于 結構二，參見圖2，同樣的將擋風裝置由電動位置控制器改為由氣動位置 控制器來實現轉軸的轉動，從而拉動擋風葉片的拉桿，轉動并變換擋風葉 片的角度，達到開啟/封閉兩拉桿支撐架間通道的目的。
將控制信號接入機組DCS參與控制是這樣實現的參見圖1、 2，將 擋風裝置的驅動裝置的開關信號接入空冷機組DCS控制系統，機組運行 時，根據需要，通過監控凝結水溫度、抽真空溫度等運行參數判斷是否要 降低某換熱單元換熱負荷，遙控控制擋風裝置的運行，解決機組冬季防凍 問題。
權利要求
1、一種風筒下方帶有控制進風通道開閉功能的直接空冷凝汽器，包括風筒(10)、空冷換熱管束(7)、管束支撐架(8)和空冷平臺(9)，其特征在于在所述風筒(10)下方安裝有控制風筒(10)進風通道開閉的擋風裝置。
2、 根據權利要求1所述的一種風筒下方帶有控制進風通道開閉功能的直接空冷凝汽器，其特征在于所述擋風裝置包括控制驅動系統(l)、導軌及導軌支撐架(2)和擋風板(3)，控制驅動系統(1)包括轉軸(1.2)和鋼纜(L3)， 所述導軌及導軌支撐架(2)有兩件，左右對稱布置，轉軸(1,2)也有兩件，前 后對稱布置，擋風板(3)兩側置于導軌及導軌支撐架(2)的導軌內，擋風板(3) 一端與鋼纜(13)連接，另一端繞在一轉軸(1.2)上并固定，鋼纜(1.3)繞在另 一轉軸(L2)上并固定，所述控制驅動系統(1)安裝于空冷平臺(9)下，兩導軌 及導軌支撐架(2)與控制驅動系統(1)的轉軸(L2)垂直安裝，所述導軌及導軌 支撐架(2)由水平段和豎直段構成，其中導軌及導軌支撐架(2)的水平段與風 筒進風口外沿(10.1)平齊，兩導軌及導軌支撐架(2)的水平段之間的間距大于 風筒(10)進風口直徑，導軌及導軌支撐架的豎直段與空冷平臺(9)連結。
3、 根據權利要求1所述的一種風筒下方帶有控制進風通道開閉功能的 直接空冷凝汽器，其特征在于所述擋風裝置包括控制驅動系統(l)、拉桿 及拉桿支撐架(4)和若干片擋風葉片(5)，若干擋風葉片(5)順序排列并由拉桿 連接成一體，拉桿兩端分別與兩鋼纜(1.3)的一端連接，兩鋼纜(L3)的另一 端分別繞在兩轉軸(L2)上并固定，所述控制驅動系統(1)安裝于空冷平臺(9)下，兩拉桿及拉桿支撐架(4)與控制驅動系統(1)的轉軸(L2)垂直安裝在空冷 平臺(9)下，所述拉桿及拉桿支撐架(4)由水平段和豎直段構成，其中拉桿及 拉桿支撐架(4)的水平段與風筒進風口外沿(10.1)平齊，兩拉桿及拉桿支撐架 (4)的水平段之間的間距大于風筒(10)進風口直徑，拉桿及拉桿支撐架(4)的 豎直段與空冷平臺聯結。
4、 根據權利要求2所述的一種風筒下方帶有控制進風通道開閉功能的 直接空冷凝汽器，其特征在于:所述控制驅動系統(l)還包括有驅動電機(l.l) 或氣動驅動設備，所述轉軸(1.2)與驅動電機(1.1)或氣動驅動設備相連。
5、 根據權利要求3所述的一種風筒下方帶有控制進風通道開閉功能的 直接空冷凝汽器，其特征在于所述控制驅動系統(l)還包括有位置控制器 (1.5)，所述轉軸(1.2)與位置控制器(1.5)相連。
6、 根據權利要求2或4所述的一種風筒下方帶有控制進風通道開閉功 能的直接空冷凝汽器，其特征在于所述擋風板(3)由帆布或薄鐵皮做成。
7、 根據權利要求3或5所述的一種風筒下方帶有控制進風通道開閉功 能的直接空冷凝汽器，其特征在于所述擋風葉片(5)由薄鐵皮做成。
全文摘要
本發明涉及一種風筒下方帶有控制進風通道開閉功能的直接空冷凝汽器，包括風筒(10)、空冷換熱管束(7)、管束支撐架(8)和空冷平臺(9)，其特征在于在所述風筒(10)下方安裝有控制風筒(10)進風通道開閉的擋風裝置。所述擋風裝置包括控制驅動系統(1)、導軌及導軌支撐架(2)和擋風板(3)；或所述擋風裝置包括控制驅動系統(1)、拉桿及拉桿支撐架(4)和若干片擋風葉片(5)。本發明直接空冷凝汽器可降低投資成本、運行更經濟。
文檔編號F28B1/06GK101419023SQ200810235029
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月12日 優先權日2008年11月12日
發明者興 徐, 瀚 江, 王永新, 薛海君 申請人:江蘇雙良空調設備股份有限公司