[发明专利]换热管束下方带控制进风通道开闭功能的直接空冷凝汽器

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种直接空冷凝汽器，适用于水源缺乏的火力发电站及透平直接空冷凝汽器系统。

(二)背景技术

直接空冷凝汽器系统其由换热管束、风机群、钢平台、挡风墙、蒸汽管道、凝结水管道、抽真空管道、水环真空泵(射汽抽气器)及电气控制系统组成。直接空冷凝汽器由风机对换热管束进行吹风，将发电机/透平机来的蒸汽在换热管束内冷凝成水，以保持发控制组/透平机组的排出压力稳定在设计值运行。但在北方地区，当机组处于冬季运行，特别是冬季低负荷或冬季机组启动运行时，蒸汽负荷低于机组设计最小防冻负荷。此时，即使风机全部停运，但空冷凝汽器一般处于几十米高的地方，由于挡风墙等装置的拔风等作用，空冷换热管束翅片间仍然有0.4m/s以上的风速，且此时环境温度远低于0℃，换热温差大，蒸汽流量很小，蒸汽进入传热管内后，在顺流管束上部就已经被完全凝结，其凝结水在自重作用下沿管壁向下流动过程中，又不断与外界冷空气热交换，其过冷度不断增加，最终在管束下部或管束凝结联箱结冰冻结，甚至将传热管冻裂，造成严重后果。

目前，防止空冷凝汽器冻结采用措施主要有：确定管束的最小防冻负荷、采用合适K/D比(顺逆流管束数量比)结构、变频控制风机转速、蒸汽管道设置隔离阀门。其中比较直接有效的是在蒸汽管道设置隔离阀门，当机组负荷小于设计防冻负荷时，适当关闭阀门，切除部分散热单元运行，将蒸汽集中导入剩余散热单元中，增加并使这些单元换热负荷高于最小防冻负荷，有效防止空冷凝汽器冻结情况的发生，保障空冷机组的正常运行。但蒸汽隔离阀门价格昂贵且利用率不高，以2X600MW机组为例，一般设计有16列空冷换热单元，根据厂址冬季温度不同，设置有8～14个蒸汽隔离阀门，总价格在千万元人民币以上。但其中一半以上阀门只有在机组冬季启动运行当天使用，其他几年甚至几十年时间都处于闲置状态。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可降低投资成本、运行更经济的换热管束下方带控制进风通道开闭功能的直接空冷凝汽器。

本发明的目的是这样实现的：一种换热管束下方带控制进风通道开闭功能的直接空冷凝汽器，包括风筒、空冷换热管束、管束支撑架和空冷平台，在所述空冷换热管束下方安装有控制空冷换热管束进风通道开闭的挡风装置。

本发明换热管束下方带控制进风通道开闭功能的直接空冷凝汽器，所述挡风装置包括控制驱动系统、导轨及导轨支撑架和挡风板，控制驱动系统包括转轴和钢缆，所述导轨及导轨支撑架有两件，左右对称布置，转轴也有两件，前后对称布置，挡风板两侧置于导轨及导轨支撑架的导轨内，挡风板一端与钢缆连接，另一端绕在一转轴上并固定，钢缆绕在另一转轴上并固定，控制驱动系统安装于空冷换热管束下的管束支撑架上，转轴成水平状安装，两导轨及导轨支撑架与转轴垂直安装于管束支撑架上。

本发明换热管束下方带控制进风通道开闭功能的直接空冷凝汽器，所述挡风装置包括控制驱动系统、拉杆及拉杆支撑架和若干片挡风叶片，若干挡风叶片顺序排列并由拉杆连接成一体，拉杆一端与一钢缆连接，拉杆另一端与另一钢缆连接，两钢缆的一端绕在一转轴上并固定，两钢缆的另一端绕在另一转轴上并固定，所述控制驱动系统安装于空冷换热管束下的管束支撑架上，转轴成水平状安装，两拉杆及其支撑架与转轴垂直安装于管束支撑架上。

与以往技术相比，本发明技术具有以下优点：

1、降低投资成本

将空冷机组换热单元进风通道密封，可最大限度降低机组最小防冻安全负荷，保证机组安全运行的同时，可减少蒸汽隔离阀门的使用量(甚至可不用)，以降低投资成本。以2X600MW空冷发控制组为例，在寒冷地区，可节约成本一千万元人民币以上。

2、运行更经济

以往技术，安装的一个蒸汽隔离阀门关闭，就切断了一列换热单元，而每列换热单元由几个风机单元组成，会带来机组负荷调整幅度过大的问题，不利于机组的经济运行。使用本发明技术，挡风装置安装于每一风机单元，且挡风装置可进入DCS控制，根据需要可只切断某风机单元的进风通道，即将机组的负荷调整幅度控制到风机单元级别，提高机组运行的经济性。

综上，在机组冬季运行、特别是低负荷或启动运行时，通过控制挡风装置将适当比例换热单元的进风通道密封堵死，保证换热管束无风通过，从而在不破坏系统的情况下，大幅降低换热管束的换热效果，将机组最小防冻负荷降低到最低的水平，确保在电站安全运行的同时，减少蒸汽隔离阀的使用量(甚至可不用)，大大降低投资成本。

(四)附图说明

图1为本发明中挡风装置结构一示意图。