專利名稱：電站凝汽器兩相流橫掠換熱型噴霧降溫裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于電站凝汽器空氣冷卻系統的噴霧降溫裝置，尤其涉及一種電站凝汽器直接空冷系統空氣凝汽器的噴霧降溫裝置，其主要用于直接空冷(ACC)系統A型構架上多層叉排、順排空冷凝汽器管束(簡稱A型島)的持續性噴霧降溫。
背景技術：
ACC系統，是指汽輪機的排汽引入室外空冷凝汽器內直接用空氣來冷凝。其主要工藝流程為:汽輪機排汽通過大口徑的排氣管道引至室外的空冷凝汽器內，布置在空冷凝汽器下方的軸流冷卻風機驅動空氣流過冷卻器外表面，將排汽冷凝為凝結水，凝結水再經泵送回汽輪機的回熱系統。直接空冷系統的結構組成決定其存在隱患，夏季氣候干熱、多風，空氣相對濕度較低，不利于熱量的傳遞，導致空氣散熱器換熱效率低下，排汽達不到額定真空度，軸流風機排出熱風再回流易導致機組跳閘等現象，直接影響汽輪機背壓。在滿載狀態下，大氣溫度約30°C時，汽輪機背壓約為30kPa，局部背壓甚至高達50kPa。高背壓嚴重制約了汽輪機組運行效率并提高了運行成本。實踐中，600MW機組在額定功率運行狀態下，每降低IkPa背壓，降低可供電煤耗0.8%。因此，降低背壓有助于提高經濟效益。如圖4所示，現有橫掠換熱型噴霧降溫裝置的霧化噴嘴通常位于A型構架橫梁上，并垂直向上噴灑霧化水滴，并通過噴嘴下的軸流風機將霧化水噴淋在空氣凝汽器管束上，以提高空氣凝汽器管束換熱率的目的。但其噴嘴與散熱器之間距離較大，在未到達散熱器前又凝結為小水滴下落，因此難以保證構架內的濕度要求，且浪費了大量的水。
發明內容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種電站凝汽器直接空冷系統空氣凝汽器的噴霧降溫裝置，主要用于ACC系統A型構架上多層叉排、順排空冷凝汽器管束的持續性噴霧降溫。發明人針對多層叉排、順排空冷凝汽器管束與空氣的換熱效率做了深入研究，設計出專用于多層管束持續性降溫的電站凝汽器兩相流橫掠管束型噴霧降溫裝置。本實用新型采用噴霧管、廣角霧化噴嘴逼近管束布置的方式，使較低溫未汽化液體顆粒(液態相)與濕空氣(氣態相)橫掠多層管束，保證持續性穩態換熱來降低溫度、帶走熱量。本實用新型提供了如下技術方案:電站凝汽器兩相流橫掠換熱型噴霧降溫裝置，包括A型框架、霧化噴嘴、噴霧管束、空氣凝汽器管束、蒸汽分配管、軸流風機，其特征在于:在A型框架兩側邊外側設置空氣凝汽器管束，在A型框架頂部外側設置蒸汽分配管，在A型框架兩側邊內側與側邊平行設置噴霧管束，噴霧管束上設置霧化噴嘴；在A型框架橫梁下部設置軸流風機。為便于操控并達到更好霧化效果，所述霧化噴嘴與噴霧管束之間通過萬向連接器聯接。與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下:本實用新型裝置設計合理，易于施エ，可在長期無人工維護的情況下長時間運行；優化噴霧管逼近空氣凝汽器的最佳位置，使氣液兩相流體在多排管路之間傳熱系數成冪次關聯，優化了空氣凝汽器的換熱效率，提高了運行效率；采用高效的廣角霧化噴嘴，優化位置布置，霧化顆粒與空氣凝汽器管束覆蓋率超過85%，顯著降低了空氣凝汽器回流介質溫度、汽輪機排汽背壓，降低了運行成本。
圖1為兩相流橫掠管束型噴霧降溫裝置結構示意圖。圖2為凝汽器霧化液滴覆蓋區域示意圖。圖3為噴霧管束上三排霧化噴嘴位置示意圖。圖4為現有的兩相流橫掠管束型噴霧降溫裝置結構示意圖。附圖中主要符號說明:1.霧化噴嘴；2.噴霧管束；3.空氣凝汽器管束；4.蒸汽分配管；5.軸流風機。下面將通過附圖及實施例對本實用新型作進ー步詳細說明，但下述的實例僅僅是本實用新型其中的例子而已，并不代表本實用新型所限定的權利保護范圍，本實用新型的權利保護范圍以權利要求書為準。
具體實施方式
實施例1如圖1至圖3所示的本實用新型的一種電站凝汽器直接空冷系統空氣凝汽器的噴霧降溫裝置，主要包括A型框架、霧化噴嘴1、噴霧管束2、空氣凝汽器管束3、蒸汽分配管4、軸流風機5，霧化噴嘴I與噴霧管束2之間通過萬向連接器聯接，在A型框架兩側邊外側設置空氣凝汽器管束3，在A型框架頂部外側設置蒸汽分配管4，在A型框架兩側邊內側與側邊平行設置噴霧管束2，噴霧管束2上設置霧化噴嘴1，噴霧管束2自上而下共設置三排霧化噴嘴1，每排分別設置三、四、三個霧化噴嘴1，并可根據實際需要適量增減，達到對空氣凝汽器管束3的完全噴淋；在A型框架橫梁下部設置軸流風機5。通過水泵將水輸送至各排噴霧管束2，每排噴霧管束2上設置閥門，控制該條支路所有冷卻単元的噴霧水的供給。兩相流體沿著垂直于單管軸線方向流過管子表面，流體橫掠管束流動除了具有邊界層特征外，還會發生繞流脫體，而產生回流、漩渦和渦束。即流體繞掠圓管時，沿程壓カ發生變化，單根圓管的前半部，壓カ遞降，而后半部壓カ回升。此時，在邊界層內流體靠本身的動量克服壓カ增長而向前流動，速度分布趨于平緩。近壁的流體層由于動量不大，在克服脫離管壁的壓カ時越來越困難，最終出現壁面處速度梯度為零；隨后產生與原流動方向相反的回流。整個邊界層成長和脫體決定了外掠圓管換熱特征，低雷諾數吋，回升點反映了繞流脫體的起點，即是脫體區的擾動強化了換熱；高雷諾數時，第一次回升是由于轉變成湍流的原因，第二次回升則由于脫體緣故。兩相流動通過叉排多層管束，流體在管間交替收縮和擴張的彎曲通道中流動，t匕順排時在管間走廊通道的流動擾動劇烈。因此，叉排時的換熱比順排時強。經過多次脫體換熱，促使流體介質離開空氣凝汽器時完全轉變成高溫濕空氣。吸收大量汽化潛熱，同時完成穩態熱傳導。
權利要求1.電站凝汽器兩相流橫掠換熱型噴霧降溫裝置，包括A型框架、霧化噴嘴、噴霧管束、空氣凝汽器管束、蒸汽分配管、軸流風機，其特征在干:在A型框架兩側邊外側設置空氣凝汽器管束，在A型框架頂部外側設置蒸汽分配管，在A型框架兩側邊內側與側邊平行設置噴霧管束，噴霧管束上設置霧化噴嘴；在A型框架橫梁下部設置軸流風機。
2.根據權利要求1所述的降溫裝置，其特征在于:所述霧化噴嘴與噴霧管束之間通過萬向連接器聯接。
專利摘要電站凝汽器兩相流橫掠換熱型噴霧降溫裝置，包括A型框架、霧化噴嘴、噴霧管束、空氣凝汽器管束、蒸汽分配管、軸流風機，其技術要點在于在A型框架兩側邊外側設置空氣凝汽器管束，在A型框架頂部外側設置蒸汽分配管，在A型框架兩側邊內側與側邊平行設置噴霧管束，噴霧管束上設置霧化噴嘴；在A型框架橫梁下部設置軸流風機。本實用新型的優點結構設計合理，可在長期無人工維護的情況下長時間運行；優化了空氣凝汽器的換熱效率，提高了運行效率；優化位置布置，顯著降低了空氣凝汽器回流介質溫度、汽輪機排汽背壓，降低了運行成本。
文檔編號F28B1/02GK202955997SQ20122051968
公開日2013年5月29日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者周勇, 孫震, 張振洲, 韓乃波, 劉峰, 馬洪發, 楊松山, 趙磊, 唐貴富, 韓龍, 張雯淘 申請人:沈陽儀表科學研究院