[发明专利]一种新型布管方式的凝汽器

说明书

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，特别是涉及一种新型布管方式的凝汽器。

背景技术

目前，电厂凝汽器是一种管壳式换热器，是火力发电、核电机组的重要组成部件，其作用是将汽轮机组排出的乏汽冷凝成水并在汽轮机的排汽口建立维持一定的真空值。凝汽器冷却管管束布置的合理与否对蒸汽凝结过程有重要影响，并对其换热性能以及机组的能耗有较大的影响。管束布置不合理将造成蒸汽流场的不合理，由此带来热负荷分布不均匀、局部空气积聚、流动阻力过大、过冷度大、不同凝结程度的汽流相互掺合甚至漏气(未经冷凝的蒸汽直接进入空冷区)等。

因而设计管束布置来获得合理的蒸汽流场分布是凝汽器设计的重要内容，合理的管束布置是凝汽器性能保证的基础。目前凝汽器采用HEI标准进行计算，但HEI标准中未考虑结构的影响，凝汽器管束布置设计可能是机组性能实际无法达到按HEI标准设计的设计性能，特别是对于改造机组受限较多的情况更为突出。

事实上，目前发电机组的实际运行真空度普遍偏离设计真空度1-3KPa，能耗明显偏高，其主要原因之一就是凝汽器管束布置不合理造成的。研究表明，不合理的凝汽器管束布置的实际凝汽器真空度与按HEI标准进行计算的真空度可能相差1KPa以上，直接显著影响机组的出力和经济性。采用合理的管束布置的凝汽器，其机组节能效益明显。

现有的凝汽器管束设计凝汽效果不理想甚至存在涡流死区，壳侧流阻过大和过冷度大，汽阻不均、存在跨区流动，计算传热系数不理想，存在不同凝结程度的汽流相互掺合甚至漏气，有管束布置不够紧凑使投资明显增加和改造机组由于壳体结构尺寸受限无法采用。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述凝汽效果不理想甚至存在涡流死区，壳侧汽阻过大和过冷度大，汽阻不均、存在跨区流动，计算传热系数不理想，存在不同程度的汽流相互掺合甚至漏气的问题，本发明提供一种新型布管方式的凝汽器。

本发明采用的技术方案如下：

一种新型布管方式的凝汽器，包含固定于凝汽器内支撑板上的凝汽器中间管板，和设置于凝汽器中间管板上的管束，凝汽器中间管板的管板下部以轴线为中心的位置设有空冷区，所述凝汽器中间管板的管束区上部以管板中心线分为对称的两侧，每一侧都由M状管束区构成，所述M状管束区下侧，设有倒三角管束区，所述凝汽器中间管板管板面下部曲折管束关于管板中心线呈左右对称布置。

所述的一种新型布管方式的凝汽器，管板面下部外侧曲折弯管区关于管板面中心线左右对称，空冷区两侧管束区关于管板面中心线左右对称布置。所述的一种新型布管方式的凝汽器，空冷区的顶部设有水平的空冷区挡汽板C、空冷区一侧有空冷区挡汽板B，另一侧有空冷区挡汽板A，空冷区挡汽板B与管束中心线成37°角，空冷区挡汽板A与管束中心线成37°角，所述三个空冷区挡汽板使得空冷区构成一个渐缩的区域，空冷区与空冷区上的管束构成渐缩空冷管束区。所述的一种新型布管方式的凝汽器，渐缩空冷管束区的上部水平空冷区挡汽板C上设有一个抽空气管。所述的一种新型布管方式的凝汽器，渐缩空冷管束区内设有不锈钢挡汽板，不锈钢挡汽板安装在凝汽器前端管板和凝汽器后端管板之间。所述的一种新型布管方式的凝汽器，凝汽器中间管板上由不锈钢挡汽板(和空冷区挡汽板A以及空冷区挡汽板B所围成的区域内设有空冷通流孔，空冷通流孔在矩形区域里间隔布置，其数量是空冷区管数的3％-5％。所述的一种新型布管方式的凝汽器，管束布管方式是上下对分冷却水双管程。所述的一种新型布管方式的凝汽器，管板中部设有上层多孔淋水板和下层多孔淋水板。所述的一种新型布管方式的凝汽器，在上层多孔淋水板和下层多孔淋水板的外侧设有分程挡汽板。所述的一种新型布管方式的凝汽器，管束布管方式是冷却水单管程。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：管束汽流流场均匀无涡流、壳侧汽阻小、热负荷分布均匀、凝结水过冷度小、凝汽器的传热系数和运行真空度都较高，换热系数可以比普通布管方案提高换热系数15％以上，比按HEI计算值高10％-20％，其壳侧汽阻是普通管束(在不漏气的情况下)的40％-60％，其机组节能效果明显。

附图说明

图1是带中间剖面的凝汽器结构示意图；

图2是管板示意图；

图3是凝汽器结构示意图；

图4是管束局部放大图(上部)；

图5是管束局部放大图(下部)；

图6是单管程布管时管板示意图