凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化效果檢驗(yàn)及改造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及凝汽器領(lǐng)域，尤其是一種凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化效果檢驗(yàn)及改造方法?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]科學(xué)家通過上世紀(jì)80年代開始對(duì)汽輪機(jī)低壓缸排汽通道性能進(jìn)行研宄，并用試驗(yàn)證明，凝汽器管束傳熱系數(shù)隨蒸汽速度上升而上升，但當(dāng)蒸汽速度超過50m/s時(shí)，傳熱系數(shù)不再變化。該試驗(yàn)研宄結(jié)論表明，對(duì)排汽通道優(yōu)化、使凝汽器管束入口蒸汽流場(chǎng)相對(duì)均勻合理，可以提高凝汽器總體換熱系數(shù)，達(dá)到提高真空、降低排汽壓力的目的。
[0003]現(xiàn)有凝汽器的接頸側(cè)板附近會(huì)形成脫流，在形成佘速損失的同時(shí)，也影響了凝汽器第一級(jí)隔艙及最末級(jí)隔艙(最外側(cè)隔板與管板之間的空間)的進(jìn)汽量，造成汽輪機(jī)乏汽在凝汽器中分配的不均勻，使兩端隔艙的管束的換熱能力得不到充分實(shí)施，造成浪費(fèi)。同時(shí)由于減溫減壓器和抽汽管道的存在，會(huì)使凝汽器喉部流場(chǎng)產(chǎn)生渦流或回流區(qū)，在一定程度上制約了凝汽器的冷卻效果。
[0004]我國(guó)目前在役的300MW及600MW機(jī)組，多為在引進(jìn)國(guó)外上世紀(jì)70年代技術(shù)基礎(chǔ)上改型自行生產(chǎn)的機(jī)組，有關(guān)模型試驗(yàn)顯示，其凝汽器冷卻管入口截面蒸汽分布很不合理，存在較為明顯的漩渦區(qū)和回流區(qū)，勢(shì)必導(dǎo)致凝汽器有效換熱面積降低，影響凝汽器換熱性能，凝汽器喉部流場(chǎng)如圖2所示。有待于對(duì)汽輪機(jī)排汽通道進(jìn)行優(yōu)化改造、改變凝汽器冷卻管入口截面汽流分布不合理的現(xiàn)象，進(jìn)而達(dá)到降低汽輪機(jī)排汽壓力的目的。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)以上所述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種可以減少排汽渦流、均勻排汽流速、使凝汽器換熱管的熱負(fù)荷更均勻、熱交換能力能夠更好發(fā)揮，從而提高凝汽器真空的凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化改造裝置。
[0006]本發(fā)明的第二目的是提供一種可以減少排汽渦流、均勻排汽流速、使凝汽器換熱管的熱負(fù)荷更均勻、熱交換能力能夠更好發(fā)揮，從而提高凝汽器真空的凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化改造方法。
[0007]本發(fā)明的第三目的是提供一種凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化效果檢驗(yàn)方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化改造裝置，包括喉部空腔和設(shè)置在所述喉部空腔內(nèi)部邊緣的側(cè)板，在所述喉部空腔內(nèi)還設(shè)置導(dǎo)流裝置，四組所述導(dǎo)流裝置分別固定于所述喉部空腔內(nèi)的前、后、左和右側(cè)。
[0009]所述導(dǎo)流裝置包括導(dǎo)流板和支撐管，所述支撐管一端固定于喉部?jī)?nèi)的支管上，所述導(dǎo)流板由支撐管支撐固定，使導(dǎo)流裝置和喉部連接成一個(gè)整體，在保證導(dǎo)流裝置強(qiáng)度和剛度前提下，也使凝汽器喉部得到了加強(qiáng)。
[0010]每組所述導(dǎo)流裝置由11或12塊導(dǎo)流板組成，所述導(dǎo)流板通過螺栓和螺母固定于支撐管上。
[0011]兩個(gè)或者三個(gè)所述導(dǎo)流板通過彈簧墊圈連接成為一組，這樣在喉部?jī)?nèi)合理布置，均勻排汽流場(chǎng)，消除渦流，改善脫硫狀況，提高凝汽器的換熱效果。
[0012]在喉部空腔內(nèi)，其中相對(duì)兩組導(dǎo)流裝置的導(dǎo)流板為向所述喉部空腔中心內(nèi)傾斜設(shè)置，另外相對(duì)兩組導(dǎo)流裝置的導(dǎo)流板為向所述喉部空腔中心外傾斜設(shè)置。
[0013]一種凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化改造方法，基于所述的凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化改造裝置，其包括的步驟如下:
[0014](I)打開凝汽器喉部人孔，檢查內(nèi)部環(huán)境，并進(jìn)行內(nèi)部清潔；
[0015](2)在凝汽器喉部?jī)?nèi)的管束上方整個(gè)殼體范圍內(nèi)鋪設(shè)防護(hù)材料，防止損壞凝汽器冷卻管束；
[0016](3)在凝汽器喉部側(cè)板上測(cè)量并標(biāo)記安裝導(dǎo)流裝置支撐管的位置；
[0017](4)測(cè)量要安裝導(dǎo)流裝置支撐管的喉部支撐管的間隔尺寸，導(dǎo)流裝置支撐管要焊在喉部支管上；
[0018](5)在凝汽器外部現(xiàn)場(chǎng)將需要的導(dǎo)流裝置的支撐管進(jìn)行切割；
[0019](6)安裝并焊接各個(gè)導(dǎo)流裝置支撐管；
[0020](7)將導(dǎo)流板移入喉部，用螺栓、彈簧墊圈連接成兩個(gè)一組或三個(gè)一組；
[0021](8)將導(dǎo)流板和支撐管焊接在一起；
[0022](9)清理安裝時(shí)產(chǎn)生的各種污跡和焊渣焊豆，移除跳板和防護(hù)材料。
[0023]上述方法嚴(yán)謹(jǐn)，可以保證凝汽器喉部施工后不好遺留任何有害物質(zhì)，另外工序安排可以有序進(jìn)彳丁，有效的提尚施工效率。
[0024]一種凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化效果檢驗(yàn)方法，基于所述的凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化改造裝置，其是采用流場(chǎng)計(jì)算模擬軟件對(duì)現(xiàn)有凝汽器喉部流場(chǎng)進(jìn)行模擬，尋找優(yōu)化結(jié)果；其是采用流場(chǎng)計(jì)算模擬軟件對(duì)改造后凝汽器喉部流場(chǎng)進(jìn)行模擬，對(duì)比優(yōu)化結(jié)果，得出優(yōu)化效果。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:在凝汽器喉部?jī)?nèi)安裝導(dǎo)流裝置，將集中于電機(jī)端和汽機(jī)端的排汽汽流向凝汽器中部適度引導(dǎo)，減少排汽渦流、均勻排汽流速，使低壓缸排汽流場(chǎng)趨于合理、凝汽器換熱管的熱負(fù)荷更均勻、熱交換能力能夠更好發(fā)揮，從而提高凝汽器真空；實(shí)現(xiàn)方法嚴(yán)謹(jǐn)，可以保證凝汽器喉部施工后不好遺留任何有害物質(zhì)，另外工序安排可以有序進(jìn)彳丁，有效的提尚施工效率。
【【附圖說明】】
[0026]圖1為本發(fā)明凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化改造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為現(xiàn)有凝汽器喉部流場(chǎng)圖；
[0028]圖3為本發(fā)明凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化改造裝置的流場(chǎng)圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0029]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述說明。
[0030]凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化改造裝置，如圖1所示，包括喉部空腔I和設(shè)置在所述喉部空腔I內(nèi)部邊緣的側(cè)板3，在所述喉部空腔I內(nèi)還設(shè)置導(dǎo)流裝置，四組所述導(dǎo)流裝置分別固定于所述喉部空腔I內(nèi)的前、后、左、右側(cè)。四組導(dǎo)流裝置在所述喉部空腔I內(nèi)部呈四邊形排布。所述導(dǎo)流裝置包括導(dǎo)流板2和支撐管6，所述支撐管6 —端固定于喉部空腔內(nèi)的支管7上，所述導(dǎo)流板2由支撐管6支撐固定，這樣使導(dǎo)流裝置和喉部連接成一個(gè)整體，在保證導(dǎo)流裝置強(qiáng)度和剛度前提下，也使凝汽器喉部得到了加強(qiáng)。每組所述導(dǎo)流裝置由11或12塊導(dǎo)流板2排列組成，所述導(dǎo)流板2通過螺栓和螺母固定于支撐管6上。兩個(gè)或者三個(gè)所述導(dǎo)流板2通過彈簧墊圈8連接成為一組，這樣在喉部?jī)?nèi)合理布置，均勻排汽流場(chǎng)，消除渦流，改善脫硫狀況，提高凝汽器的換熱效果。在喉部空腔I內(nèi)，其中相對(duì)兩組導(dǎo)流裝置的導(dǎo)流板2為向所述喉部空腔I中心內(nèi)傾斜設(shè)置，另外相對(duì)兩組導(dǎo)流裝置的導(dǎo)流板2為向所述喉部空腔I中心外傾斜設(shè)置。其中，所述導(dǎo)流板2與豎直方向的夾角為30-60°，優(yōu)選的，所述導(dǎo)流板2與豎直方向的夾角為50°。所述側(cè)板3靠所述喉部空腔I內(nèi)部設(shè)置，其與豎直方向夾角為50°。其中，相鄰所述側(cè)板3之間的間距為30-80cm。優(yōu)選的，相鄰所述側(cè)板3之間的間距為30cm。相鄰所述導(dǎo)流板2之間的間距為40-80cm。優(yōu)選的，相鄰所述導(dǎo)流板2之間的間距為60cm。優(yōu)選的，所述導(dǎo)流裝置在所述喉部空腔I內(nèi)設(shè)置兩層以上，相鄰所述導(dǎo)流裝置之間的間距為80-120cm，這樣可以有效減少排汽渦流和均勻排汽流速。
[0031]一種凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化改造方法，其包括的步驟如下:
[0032](I)打開凝汽器喉部人孔，施工人員進(jìn)入凝汽器喉部?jī)?nèi)部，檢查內(nèi)部環(huán)境，并進(jìn)行內(nèi)部清潔；
[0033](2)在凝汽器喉部?jī)?nèi)的管束上方整個(gè)殼體范圍內(nèi)鋪設(shè)阻燃地板革和跳板等防護(hù)材料，防止損壞凝汽器冷卻管束；
[0034](3)在凝汽器喉部側(cè)板上測(cè)量并標(biāo)記安裝導(dǎo)流裝置支撐管的位置；
[0035](4)根據(jù)凝汽器喉部支撐管實(shí)際布置情況，測(cè)量要安裝導(dǎo)流裝置支撐管的喉部支撐管的間隔尺寸(導(dǎo)流裝置支撐管要焊在喉部支管上)；
[0036](5)清理零部件運(yùn)輸前涂抹的防銹油等，然后根據(jù)測(cè)量尺寸，在凝汽器外部現(xiàn)場(chǎng)將需要的導(dǎo)流裝置的支撐管進(jìn)行切割；
[0037](6)安裝并焊接各個(gè)導(dǎo)流裝置支撐管，注意安裝時(shí)要試裝導(dǎo)流板；安裝時(shí)要注意小心，不要遺落焊條頭和其它零部件；
[0038](7)將導(dǎo)流板移入喉部，根據(jù)圖紙用螺栓、彈簧墊圈連接成兩個(gè)一組或三個(gè)一組；
[0039](8)將導(dǎo)流板和支撐管焊接在一起；
[0040](9)清理安裝時(shí)產(chǎn)生的各種污跡和焊渣焊豆等，移除跳板和阻燃地板革等防護(hù)材料。
[0041]上述方法嚴(yán)謹(jǐn)，可以保證凝汽器喉部施工后不好遺留任何有害物質(zhì)，另外工序安排可以有序進(jìn)彳丁，有效的提尚施工效率。
[0042]一種凝汽器喉部流場(chǎng)優(yōu)化效果檢驗(yàn)方法，其是采用流場(chǎng)計(jì)算模擬軟件對(duì)現(xiàn)有凝汽器喉部流場(chǎng)進(jìn)行模擬，尋找優(yōu)化結(jié)果；其是采用流場(chǎng)計(jì)算模擬軟件對(duì)改造后凝汽器喉部流場(chǎng)進(jìn)行模擬，對(duì)比優(yōu)化結(jié)果，得出優(yōu)化效果。
[0043]本發(fā)明可以在凝汽器喉部?jī)?nèi)，根據(jù)原有的實(shí)際結(jié)構(gòu)，采取安裝導(dǎo)流裝置的辦法，將集中于電機(jī)端和汽機(jī)端的排汽