[发明专利]垂直布置在空冷塔外周空间的翅片管束散热结构

说明书

技术领域

本发明属于电站冷却系统领域，特别涉及一种垂直布置在空冷塔外周空间的翅片管束散热结构。具体而言，就是多排管翅片管束呈环形垂直布置在空冷塔外部周向空间，环境空气靠空冷塔内外空气密度差产生的浮升力驱动而流动，实现和管内循环水的热量交换，可克服现有空冷散热器冷却三角排列方式空气进出口局部流动阻力大的缺陷，改善间接空冷系统运行性能。

背景技术

间接空冷作为电站冷却形式之一，近年来在我国获得了快速发展。间接空冷系统的空冷散热器有两种布置结构，一种为水平布置在空冷塔内，另一种为垂直布置在空冷塔外围周向空间。垂直布置空冷散热器的翅片管束呈一定角度“之”字型排列，构成冷却三角结构。空冷散热器垂直布置结构便于实现空冷塔内脱硫装置和烟囱的一体化设计，成为间接空冷系统优先采用的结构形式。

环境空气在浮升力驱动下流经管束翅片空间时，须经历管束进出口的流动方向改变，产生很大的局部阻力损失，使空气流动压降增加，空冷塔不得不加高以克服过高的流动损失，导致间冷系统投资增加。已有研究表明，空气在空冷散热器冷却三角的进出口流动压降可达20Pa左右，接近空气流经翅片管束的压降，是间接空冷系统空冷散热器空气侧主要流动损失之一。

鉴于现有空冷散热器特殊冷却三角排列结构产生的流动损失增加的状况，提出多排管翅片管束在空冷塔外周向的环形垂直布置结构，可显著降低空气流动阻力，改善间接空冷系统运行性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有空冷散热器冷却三角布置方式导致冷却空气流经管束翅片空间时，须经历进出口的流动转向，产生很大的局部流动阻力，使空气流动压降增加，空冷塔高度不得不增高的不足，提出一种垂直布置在空冷塔外周空间的翅片管束散热结构，其特征在于，多排翅片管束垂直布置在空冷塔外围周向空间构成翅片管束散热结构，该翅片管束散热结构绕空冷塔外围周向环形排列构成空冷散热器；整个空冷散热器被分成6个或8个扇形管束区，每个扇形管束区分别设置循环水进出口，进行分区控制。

所述翅片管束为在多排基管交错排列，并且在基管外圆周上以翅片间距δ垂直焊接翅片，所述基管为椭圆形或圆形，翅片形状为椭圆形或弧形平板。

所述多排基管为2-8排。

所述翅片管束的翅片为铝材，基管为钢或铝质材料。

所述每个扇形管束区由多个翅片管束排列构成，并且翅片管束数量相等。

所述翅片管束焊接于循环水联箱上，联箱内设置挡板，使翅片管束水侧形成多管程结构；循环水进出口皆位于管束的下联箱，并设有转向阀，实现进出口切换。

本发明的有益效果是通过翅片管束散热结构绕空冷塔外围周向的垂直、环形排列构成扇形管束区，减少了空气流动损失；循环水流量分扇区调节，实现间接空冷系统空冷散热器热力性能的分扇区控制。

附图说明

图1为翅片管束散热结构和循环水联箱示意图。

图2为空冷塔外周向垂直布置的翅片管束散热结构环形排列方式示意图。

图3为翅片管束基管和弧形平板翅片结构示意图。

图4为空冷散热器循环水流量分配及扇区示意图。

具体实施方式

本发明提出一种垂直布置在空冷塔外周空间的翅片管束散热结构。下面结合附图予以说明。

如图1、图2所示，翅片管束7在空冷塔8外周向环形排列，多排翅片管束7垂直布置在空冷塔8外围周向空间构成翅片管束散热结构，该翅片管束散热结构绕空冷塔外围周向环形排列构成扇形管束区，每个扇形管束区由多个翅片管束构成，并且翅片管束数量相等（如图2、4所示）；整个空冷散热器被分成6个或8个扇形管束区，每个翅片管束散热结构设有上下循环水联箱，管子两端分别焊接于上下联箱内，如图1所示。循环水进口5和出口6皆设于下联箱3内。联箱内设有挡板4，每个扇形管束区翅片管束散热结构的循环水进口5和出口6并联后接到循环水分配管9上，所有循环水分配管连接到循环水母管10上。循环水进出口皆位于管束的下联箱，并设有转向阀，实现进出口切换；以冷却扇区作为循环水流量控制的基本单元，即每个冷却扇区皆设有循环水流量控制阀，进行分区控制（如图4所示）

每个翅片管束由多排基管1交错排列（基管为椭圆形或圆形），并且在基管1外圆周上以翅片间距δ垂直焊接翅片2，形成2-8排管束结构；其翅片形状为椭圆形或弧形平板，如翅片2为弧形平板，每排管都位于以空冷塔中心为圆心的圆弧上。如图3所示。每个翅片管束弧形平板的弧长在500－1000mm之间，根据不同翅片管束加工工艺要求确定。翅片间距δ在2－4mm之间。翅片管束的翅片为铝材，基管为钢或铝材。

冷却空气在空冷塔内外空气密度差产生的浮升力驱动下，流经空冷散热器环形排列的翅片管束，实现和管内循环水的热量交换。空气流动的局部损失降低，压降减小，空冷散热器的热力性能得到改善。