專利名稱：一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于能源動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
空冷技術(shù)作為我國(guó)北方富煤缺水地區(qū)發(fā)展大規(guī)模、高參數(shù)燃煤發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵技術(shù)，在國(guó)家相關(guān)政策的大力支持下，得到了迅速的發(fā)展。直接空冷凝汽器采用空氣代替水作為冷卻介質(zhì)對(duì)汽輪機(jī)排汽進(jìn)行冷卻。由于空氣密度低、比熱小、導(dǎo)熱系數(shù)低，導(dǎo)致空冷凝汽器面積龐大，空冷單元數(shù)量眾多，運(yùn)行時(shí)極易受到外部環(huán)境因素的影響。大量的工程實(shí)際表明，當(dāng)環(huán)境溫度低于攝氏O度時(shí)，空冷單元的蒸汽側(cè)流道內(nèi)極易發(fā)生凍結(jié)，造成空冷翅片管束的損壞，影響空冷電站的安全運(yùn)行。目前，為避免上述情況，現(xiàn)役機(jī)組通常采取高背壓運(yùn)行方式，這種運(yùn)行方式降低了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，嚴(yán)重影響發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?？绽淠鲀鼋Y(jié)機(jī)理研究表明冬季運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水箱內(nèi)溫度較低的凝結(jié)水容易凍結(jié)，凝結(jié)水凍結(jié)后，在凝結(jié)水箱內(nèi)形成凍結(jié)區(qū)，堵塞凝結(jié)水排出的通道，大量凝結(jié)水聚集在凝結(jié)水箱及凝汽器散熱管束內(nèi)，引起凍結(jié)面積的不斷擴(kuò)大，直至充滿整個(gè)凝汽器。因此，解決空冷凝汽器凍結(jié)問題的根本措施之一就是防止凝結(jié)水箱內(nèi)凝結(jié)水的凍結(jié)。為此，在空冷汽輪機(jī)排汽管道的各上升段引出部分排汽，引入空冷凝汽器的凝結(jié)水箱，使引入的汽輪機(jī)排汽加熱凝結(jié)水，防止凝結(jié)水的凍結(jié)，從而有較解決空冷凝汽器冬季運(yùn)行時(shí)的凍結(jié)問題，同時(shí)在空冷凝汽器凝結(jié)水箱凍結(jié)時(shí)起到迅速解凍的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)直接空冷凝汽器在冬季嚴(yán)寒條件下易發(fā)生蒸汽側(cè)流道凍結(jié)的缺陷，提出了 一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為汽輪機(jī)排汽管通過多根并行的上升管與空冷凝汽器各列的蒸汽分配管連接，每根蒸汽分配管上并排連接奇數(shù)組凝汽器單元，各組凝汽器單元的下端通過凝結(jié)水匯集管道連接；每組凝汽器單元分為左右傾斜布置的兩片，構(gòu)成倒“V”型結(jié)構(gòu)；奇數(shù)組的凝汽器單元中，順流單元和逆流單元間隔布置，且兩端為順流單元；自每根上升管引出一根與上升管垂直、與蒸汽分配管平行的蒸汽引出管道，自每根蒸汽引出管道上引出支管路分別與凝汽器單元的逆流單元部分的凝結(jié)水匯集管道連接，且蒸汽引出管道在垂直方向上高于凝結(jié)水匯集管道。所述蒸汽引出管道的支管路與凝結(jié)水匯集管道之間的夾角為45°。所述蒸汽引出管道與凝結(jié)水匯集管道間水平距離為lm-1. 5m。所述蒸汽引出管道上設(shè)置蒸汽逆止閥，以防止蒸汽逆流。所述蒸汽引出管道及其支管路的外壁鋪設(shè)保溫材料，避免管道自身的凍結(jié)。所述蒸汽引出管道的引入端和引出端分別設(shè)置隔離閥門，用于該段管道退出系統(tǒng)運(yùn)行、檢修及投運(yùn)預(yù)暖時(shí)使用。且在兩個(gè)隔離閥門之間設(shè)置疏水管道，在退出運(yùn)行及預(yù)暖時(shí)使用，可與定期排污擴(kuò)容器連接使用。所述蒸汽引出管道的管徑為上升管管徑的5%_10%。本發(fā)明的有益效果為該結(jié)構(gòu)在不大幅度改變現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，由直接空冷凝汽器分配管中引出部分蒸汽用于改善空冷凝汽單元的分配特性，預(yù)防與抑制空冷單元蒸汽側(cè)流道的大面積凍結(jié)，在空冷凝汽器凝結(jié)水箱凍結(jié)時(shí)起到迅速解凍的作用，同時(shí)維持空冷機(jī)組在低背壓下安全運(yùn)行，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。特別是針對(duì)直接空冷單元在冬季嚴(yán)寒氣候條件下運(yùn)行時(shí)，空冷單元內(nèi)部發(fā)生凍結(jié)，嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行安全的問題，該結(jié)構(gòu)能夠有效預(yù)防空冷單元內(nèi)部的凍結(jié)現(xiàn)象，且有效降低機(jī)組運(yùn)行背壓。


圖1為所述排汽管道結(jié)構(gòu)的橫向連接示意圖；圖2為所述排汽管道結(jié)構(gòu)的縱向連接示意圖；圖3為蒸汽引出管道的支管路與凝結(jié)水匯集管道連接關(guān)系示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1-上升管；2_凝結(jié)水匯集管道；3_凝汽器單元；4_蒸汽引出管道，5-疏水管道；6-汽輪機(jī)排汽管；7_蒸汽分配管。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1和圖2所示，為某300麗直接空冷機(jī)組的汽輪機(jī)排汽管道示意圖。汽輪機(jī)排汽管6通過6根并行的上升管I與空冷凝汽器各列的蒸汽分配管7連接，每根蒸汽分配管7上并排連接5組凝汽器單元3，各組凝汽器單元3的下端通過凝結(jié)水匯集管道2連接；每組凝汽器單元3分為左右傾斜布置的兩片，構(gòu)成倒“V”型結(jié)構(gòu)；5組的凝汽器單元3中，順流單元和逆流單元間隔布置，且兩端為順流單元，區(qū)域A和B分別為逆流單元的順流和逆流區(qū)域；自每根上升管I引出一根與上升管I垂直、與蒸汽分配管7平行的蒸汽引出管道4，自每根蒸汽引出管道4上引出支管路分別與凝汽器單元3的逆流單元部分的凝結(jié)水匯集管道2連接，且蒸汽引出管道4在垂直方向上高于凝結(jié)水匯集管道2，利用蒸汽壓差將蒸汽引出管道4內(nèi)蒸汽均勻噴入凝結(jié)水匯集管道2，與凝結(jié)水匯集管道2內(nèi)凝結(jié)水混合凝結(jié)，維持凝結(jié)水溫度。如圖3所示，蒸汽引出管道4的支管路與凝結(jié)水匯集管道2之間的夾角為45° ;蒸汽引出管道4與凝結(jié)水匯集管道2間水平距離為lm-1. 5m。為防止蒸汽逆流，蒸汽引出管道4上設(shè)置蒸汽逆止閥。為避免管道自身的凍結(jié)，蒸汽引出管道4及其支管路的外壁鋪設(shè)保溫材料，保溫層的厚度及材質(zhì)選取應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁卮_定。蒸汽引出管道4的引入端和引出端分別設(shè)置隔離閥門，用于該段管道退出系統(tǒng)運(yùn)行、檢修及投運(yùn)預(yù)暖時(shí)使用。在兩個(gè)隔離閥門之間設(shè)置疏水管道5，在退出運(yùn)行及預(yù)暖時(shí)使用，可與定期排污擴(kuò)容器連接使用。蒸汽引出管道4的管徑應(yīng)根據(jù)機(jī)組THA工況下，空冷單元內(nèi)部流量的分配特性進(jìn)行考慮，取管徑為上升管I管徑的5%-10%。在冬季嚴(yán)寒時(shí)期開啟該裝置使管道系統(tǒng)投入運(yùn)行，有效防止空冷單元蒸汽流道的凍結(jié)，在空冷凝汽器凝結(jié)水箱凍結(jié)時(shí)迅速解凍，同時(shí)可允許空冷機(jī)組運(yùn)行在相對(duì)較低的背壓下，確保機(jī)組安全運(yùn)行的同時(shí)，提高經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求
1.一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)，其特征在于，汽輪機(jī)排汽管(6)通過多根并行的上升管(I)與空冷凝汽器各列的蒸汽分配管(7)連接，每根蒸汽分配管(7 )上并排連接奇數(shù)組凝汽器單元(3 )，各組凝汽器單元(3 )的下端通過凝結(jié)水匯集管道(2)連接；每組凝汽器單元(3)分為左右傾斜布置的兩片，構(gòu)成倒“V”型結(jié)構(gòu)；奇數(shù)組的凝汽器單元(3)中，順流單元和逆流單元間隔布置，且兩端為順流單元；自每根上升管(I)引出一根與上升管(I)垂直、與蒸汽分配管(7)平行的蒸汽引出管道(4)，自每根蒸汽引出管道(4)上引出支管路分別與凝汽器單元(3)的逆流單元部分的凝結(jié)水匯集管道(2)連接，且蒸汽引出管道(4 )在垂直方向上高于凝結(jié)水匯集管道(2 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蒸汽引出管道(4)的支管路與凝結(jié)水匯集管道(2)之間的夾角為45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蒸汽引出管道(4)與凝結(jié)水匯集管道(2)間水平距離為lm-1.5m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蒸汽引出管道(4)上設(shè)置蒸汽逆止閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蒸汽引出管道(4)及其支管路的外壁鋪設(shè)保溫材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蒸汽引出管道(4)的引入端和引出端分別設(shè)置隔離閥門，且在兩個(gè)隔離閥門之間設(shè)置疏水管道(5 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蒸汽引出管道(4 )的管徑為上升管(I)管徑的5%-10%。
全文摘要
一種用于直接空冷凝汽器冬季防凍的排汽管道結(jié)構(gòu)屬于能源動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域。每組凝汽器單元分為左右傾斜布置的兩片；奇數(shù)組的凝汽器單元中，順流單元和逆流單元間隔布置；自每根上升管引出一根與上升管垂直、與蒸汽分配管平行的蒸汽引出管道，自每根蒸汽引出管道上引出支管路分別與凝汽器單元的逆流單元部分的凝結(jié)水匯集管道連接，且蒸汽引出管道在垂直方向上高于凝結(jié)水匯集管道。該結(jié)構(gòu)在不大幅度改變現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，由直接空冷凝汽器分配管中引出部分蒸汽用于改善空冷凝汽單元的分配特性，預(yù)防與抑制空冷單元蒸汽側(cè)流道的大面積凍結(jié)，在凝結(jié)水匯集管道凍結(jié)時(shí)起到迅速解凍的作用，同時(shí)維持空冷機(jī)組在低背壓下安全運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)F28B9/02GK103075894SQ20131002537
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者杜小澤, 水海波, 鄧紅周, 張濤, 席新銘, 梁建軍, 楊立軍, 楊勇平 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué), 華電新疆發(fā)電有限公司昌吉熱電廠