[实用新型]一种干湿联合空冷凝汽组件

说明书

技术领域

本实用新型属于热交换领域，特别涉及汽轮机排汽采用竖直迎风面的空冷凝汽器。 

背景技术

现行空冷式发电中冷凝汽轮机乏汽的冷介质，绝大部份是直接采用自然环境中的空气，通过翅片管将管内的乏汽冷凝成液态水，由于自然环境的空气温度随气候的变化，在中国北方冬夏温度多在-30至35℃之间变化，致使乏汽绝对压力在夏季有时高达30至40kPa，从而使汽轮机热效率明显下降，为了确保汽轮机在夏季也有较高的热效率，通常采用加大空冷面积和加大冷却风量，但这又会增加投资和风机能耗。 

解决办法之一采用尖峰冷却，即CN201020103289号等专利文献所述的用蒸发冷却取代空冷管束中的“逆流” 冷却段，或直接分流部份乏汽进入并联的蒸发空冷系统，为此必须为蒸发冷却系统配置专门的风机等设备，既使系统变得复杂又增加能耗，还由于我国采用空冷式发电的地区冬季寒冷，为防止冻结事故，“逆流” 冷却段的负荷通常占到总量的20~30%，在夏季，这种冷却负荷比例，又使尖峰冷却的水耗大大增加。 

解决办法之二是采用，配置了百叶窗的竖直迎风面的直接空冷凝汽系统，这种系统包括自然通风和机械通风两种方式，如CN2009102161238号专利所述的自然通风空冷凝汽器、200920082611X专利所述的汽轮机乏汽空冷凝汽器，由于百叶窗的设置，使冬季的冷却风量实现精确控制，使采用直接空冷工艺的空冷式发电在冬季，能够以水冷背压的高效率运行，但在夏季高温时段，由于没有设置尖峰冷却，汽轮机背压有时也可达到绝对压力的30kPa以上，这显然是与强烈要求节能降耗的市场需求不相适应的。 

发明内容

鉴于配置了百叶窗的竖直迎风面的直接空冷凝汽系统在夏季高温时段的不足，本实用新型公开一种，在配置了百叶窗的竖直迎风面的直接空冷凝汽中，集成蒸发式尖峰冷却装置，以使这类空冷系统能够在夏季高温时段，以较低的背压满负荷安全运行。 

本实用新型的特征在于，在每一个竖直迎风面空冷凝汽器组件的上方或下方设置蒸发式尖峰冷却管束9，使先后经过竖直迎风面中的顺流空冷凝汽管束2、逆流空冷凝汽管束4冷凝的剩余乏汽，再进入蒸发式尖峰冷却管束9，让蒸发式冷却提供的比干球温度低10℃左右的湿球温度（这在干旱的中国北方夏季是很容易实现的），在其管束内形成比顺、逆流管束内更低的温度，进一步降低乏汽的饱和蒸汽压力。这既为乏汽在空冷凝汽系统内的流动提供动力，又很好的降低了乏汽始端压力，即汽轮机排汽缸的压力，进而使夏季高温时段的排汽背压降到20kPa以下，提高汽轮机夏季高温时段的效率。 

蒸发式尖峰冷却管束9的迎风面与，顺流空冷凝汽管束2、逆流空冷凝汽管束4的迎风面一样竖直布置，其管束排列也与顺流空冷凝汽管束2、逆流空冷凝汽管束4一样的平行的倾斜布置；在蒸发式尖峰冷却管束9的进风侧设置进风门15，在进风门15与蒸发式尖峰冷却管束9之间布置在喷水管束13，喷向蒸发式尖峰冷却管束9的水沫，夹带在水平流动的空气中，在其管束9的管间流动，并洒布在管子外壁形成水膜吸收管壁的热量，蒸发带走管内的乏汽冷凝潜热。在管束9下方设置集水盘16，收集蒸发冷却管束流下的余水。在进风冷却管束9出风侧设置收水除沫装置17，捕集回收气流中夹带的未蒸发水沫。 

夏季高温时段，开启进风门15和喷水管13，冷却空气在压差的驱动下，携带着喷洒的水沫，流入蒸发式尖峰冷却管束9，并将水沫夹带到后排的管间，使整个蒸发式尖峰冷凝管束9的每一根管子表面布满水膜，形成良好的蒸发表面。由于管间气的每秒流速度在2～4米之间，处于湍流状态，其蒸发冷凝的传热膜系数很高，从而获得良好的冷却效果，达到降低排汽背压的目的。 

气温较低时段，关闭进风门15，停止喷水管束13喷水，蒸发式尖峰冷却管束9成为去真空泵的乏汽通道，该空冷系统成为典型的干空冷系统。 

由于本案所述的干湿联合空冷凝汽组件的蒸发式尖峰冷却装置，设置在竖直迎风面的上方或下方，因而不需设置专门的风机，不仅简化了系统结构，降低了投资、占地，还降低了风机电耗及维护费用。