[实用新型]一种空冷岛换热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于换热装置技术领域，具体涉及一种空冷岛换热装置。

背景技术

空冷岛换热单元通过表面热交换方式，利用空气与汽轮机排出乏汽之间的温度差进行传递，最终实现蒸汽的冷却。空冷凝汽单元根据凝结水和蒸汽流动方向的一致与否分为顺流管束和逆流管束。顺流管束中不能凝结的湿蒸汽会流入逆流单元进行再冷却或抽出，最终凝结的水又通过凝结水管道流入锅炉循环使用。

目前，国内空冷岛常采用A形或折角形式进行冷却，虽然能满足一定要求，但在效率和节能方面还有很大的改善空间。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有空冷岛夏季空冷效率不高、风机出力受限，难以满足冷却要求以及冬季北方寒冷地区空冷管束冻结问题的技术问题，提供一种空冷岛换热装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种空冷岛换热装置，包括凝汽管道、两组顺流管束、两组逆流管束、凝结水管道、凝结水联箱和抽真空装置，所述两组顺流管束呈“Λ”型设在凝汽管道的两侧，且与凝汽管道连通，两组逆流管束分别设在“Λ”型顺流管束底部的两侧，并与“Λ”型顺流管束呈“W”型设置，并使逆流管束的进口与顺流管束的出口连通，顺流管束的出口和逆流管束的进口通过凝结水管道与凝结水联箱连通，抽真空装置设在逆流管束的尾部。

所述空冷岛换热装置还包括水轮机发电装置，水轮机发电装置设置在凝结水管道的出水口处，用于将凝结水流入凝结管道过程中的势能通过水轮机发电装置转化为电能，供给抽真空装置所需用电。

本实用新型采用以上技术方案，换热器结构采用“W”形结构，并充分利用凝结水进入凝结管道(联箱)过程中的势能转换能量。上述“W”形结构将空冷过程中的顺流管束与逆流管束明确分隔开来，并把顺流管束与逆流管束交接之处设置一定的倾角，最后在逆流管束尾部连接抽真空装置；上述对凝结水流入凝结管道过程中的势能的利用，将水的势能通过水轮机发电设备转化为电能，供给抽真空装置所需用电。

换热器中间部分连接汽轮器乏汽的排汽管道，布置为顺流管束，可以将凝结水直接流入凝结水管道。在“W”形两外侧部分布置为逆流管束，将未完全凝结的蒸汽和不凝结气体一并引入。同时由于在顺逆流之间的连接管道设有一定的倾角，未完全凝结的气体有足够空间和时间进行充分凝结，冷却效率得到提高。由于气液体密度的不同，在混合流动时若遇到阻挡，气体会折流而走，液体则受重力作用贴管壁流下。因此，在选择倾角大小时，应根据现场空冷岛换热器总体布置情况确定，以不妨碍顺流部分管束排布为参考。另外可使逆流管道中保证逆流管道中足够的真空度和干燥度，有效缓解冬季因温度过低而造成的冻结问题。

利用凝结水流入凝结管道过程中势能比较大，连接水力发电设备，将水的势能通过水轮机和发电机的连接经转换得到电能用以抽真空装置的供电。目前国内300MW机组和600MW机组空冷岛的高度分别为35m和45m，流过的凝结水量在700-1400t/h，流量之大、高度之高足以带动水轮机做功。因此，采用这样的方式给抽真空装置进行供电，不仅可以节省一部分厂用供电，而且在不影响机组安全平稳运行前提下提高了机组的经济性，间接提高发电机组效率。

附图说明

图1为本实用新型水汽流动原理图；

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例中的一种空冷岛换热装置，包括凝汽管道1、两组顺流管束2、两组逆流管束3、凝结水管道4、凝结水联箱7和抽真空装置5，所述两组顺流管束2呈“Λ”型设在凝汽管道1的两侧，且与凝汽管道1连通，两组逆流管束3分别设在“Λ”型顺流管束2底部的两侧，并与“Λ”型顺流管束2呈“W”型设置，并使逆流管束3的进口与顺流管束2的出口连通，顺流管束2的出口和逆流管束3的进口通过凝结水管道4与凝结水联箱7连通，轴流风机8设置在“Λ”型凝汽管道1的“Λ”型腔内，抽真空装置5设在逆流管束3的尾部；所述空冷岛换热装置还包括水轮机发电装置6，水轮机发电装置6设置在凝结水管道4的出水口处，用于将凝结水流入凝结管道4过程中的势能通过水轮机发电装置6转化为电能，供给抽真空装置5所需用电。

汽轮机乏汽经凝气管道进入空冷凝汽器，在冷凝过程中，由蒸汽快速冷却形成的凝结水沿竖直凝结水管道流入联箱，再流入之后的循环过程；汽水混合物在进入逆流管束之前，未完全冷却但可凝结的蒸汽会通过一定斜度一定长度的管道最终冷却下来，冷却后沿管道流入联箱；对于不凝结的气体会流入逆流管束，通过抽蒸汽装置排出。

抽真空装置所需用电可由凝结水流入循环过程所产生的较大势能转换为电能进行供给，节省电厂用电，提高机组发电效率。