[实用新型]与直接空冷并联的WFE尖峰凝汽系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及火力发电厂汽轮发电机组的蒸汽动力循环系统，具体涉及一种与直接空冷并联的强制通风水膜蒸发空冷凝汽器。

背景技术

火力发电厂的蒸汽动力循环需要将汽轮机出口的乏汽冷凝成水。常用的凝汽方式有水冷和直接空冷两种。与直接空冷相比，水冷方式的传热系数大，所需的换热面积小，所以水冷凝汽器比直接空冷凝汽器小得多，投资也少得多。

受水资源制约，目前华北和西北地区的火电厂广泛使用直接空冷凝汽方式。一般来说，夏季高温时段是用电负荷的尖峰时段，由于作为冷源的空气温度较高，所以直接空冷凝汽器中的凝汽温度和凝汽压力会相应升高，导致发电机组出力明显减小。若为满足夏季高温时段发电机组满发出力，而增大直接空冷凝汽器的换热面积，则除了显著增加投资外，还会在每年大部分非高温时间内浪费增大的这部分换热面积，降低投资的经济性。

本实用新型针对上述凝汽方式存在的问题，提出了一种“与直接空冷并联的WFE (Water Film Evaporation,水膜蒸发)尖峰凝汽系统”。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是：提供一种用于直接空冷火力发电厂的与直接空冷系统并联的WFE尖峰凝汽系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供一种用于直接空冷火力发电厂的与直接空冷系统并联的WFE尖峰凝汽系统。该系统主要由WFE凝汽器，WFE蒸汽控制阀、WFE凝结水开关阀、WFE不凝气开关阀组成，WFE凝汽器通过汽轮机排汽主管与汽轮机相连接, WFE蒸汽控制阀设于WFE凝汽器与汽轮机之间的汽轮机排汽主管, WFE凝汽器与凝结水箱相接, WFE凝结水开关阀设于WFE凝汽器与凝结水箱之间, 凝结水箱与凝结水泵相接, 汽轮机通过汽轮机排汽主管与直接空冷凝汽器相接, WFE不凝气开关阀设于WFE凝汽器与真空泵之间。从汽轮机排汽主管经WFE蒸汽控制阀分流出一部分蒸汽，分配至多台WFE凝汽器的管程之中，乏汽在管程凝结成水后，经WFE凝结水开关阀流进凝结水箱；不凝气经WFE不凝气开关阀抽吸出去。根据环境气温和凝汽负荷算出需要WFE分流的凝汽量，由自动控制程序和WFE蒸汽控制阀自动调节和分配之。

根据尖峰时段需要WFE分流凝汽的多少，可确定WFE凝汽器的台数。可将多台WFE凝汽器集群安装，一个集群可配置一个冷却水处理装置和一台补水泵。

从汽轮机出来的乏汽经WFE蒸汽控制阀后，由WFE蒸汽管分送到各台WFE凝汽器的进口管箱或联箱，再经管箱或联箱分配进入换热管束的管内。换热管束的管子可以是表面光滑管，也可以是表面不光滑的波形管，槽型管等。管子排列方式通常为交叉排列，也可平顺排列。WFE凝汽器下方水箱中的冷却水被泵送到管束上方的喷淋装置，再从上到下淋落，在换热管外形成水膜。管外水膜自上而下流动的过程中吸收管内乏汽热量，使水膜温度升高。在WFE上方引风机的作用下，空气自WFE管束下方的百叶窗进入凝汽器，掠过管束外的水膜，与水膜对流换热。同时，由于流动空气含湿量未达饱和，故水膜表面的水分子会蒸发进入空气，并随风排到大气。

少量喷淋冷却水蒸发后，大部分冷却水落到水箱里。水箱配有排污口和补水口，排污的目的是控制冷却水中的杂质浓度不要过高，以免加剧结垢和腐蚀。水处理装置要根据换热管材料防腐要求和水源水质，对冷却水进行防腐、除垢和灭藻处理。

在引风机强制通风的作用下，环境空气进入凝汽器换热管束，吸收水膜传递的显热和潜热，再穿过喷淋装置上方的收水器，排向大气。高效的收水器可以大大减少水雾飘出，避免水雾飘落到附近设备上引起腐蚀，也可减轻对局部大气环境的不利影响。

WFE凝汽器的换热管可用铜管或不锈钢管，因为主给水进锅炉之前已做过精处理，确保锅炉内不结水垢，那么温度低得多的凝汽器换热管内也不会结垢，所以WFE凝汽器的换热管内不用胶球清洗。WFE凝汽器凝结水出口管箱或联箱高于凝结水泵的入口，以便凝结水进入凝结水泵。

考虑到公路或铁路运输的宽度限制，单台WFE凝汽器管束宽度一般为3米。长度通常为3米、6米或9米。安装时，各台WFE凝汽器之间留有过风和维修通道。

本实用新型的有益效果是：若在夏季将汽轮机排出的乏汽抽出一部分，送至传热系数大、凝汽效果好的尖峰凝汽系统，则既可实现尖峰时段的安全满发，又因增加的换热面积不多而节省投资。