[实用新型]空气冷却凝汽装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种凝汽换热装置，特别是空气直接冷却的蒸汽凝汽换热装置。 

背景技术

通常火力发电厂的汽轮发电机或蒸汽拖动的汽轮机动力装置，其工作循环为：由锅炉产生高压水蒸汽，蒸汽驱动汽轮机做功，高压蒸汽在汽轮机中做功后，排出低压蒸汽尾气，低压蒸汽在凝汽换热器中冷却成凝结水，凝结水再返回到锅炉加热成蒸汽，维持动力系统的连续循环。 

汽轮机排汽尾气的冷凝方式目前主要分为下述三种形式： 

1、水冷式 

设置冷却塔，在凝汽换热器中吸热后的高温冷却水在冷却塔内布洒在填料层上，利用冷却塔的自然拔风效应，引入大量的外界冷空气，空气与冷却水直接接触，并与水发生热质交换，使高温冷却水冷却降温，降温后的循环冷却水再送至表面式凝汽换热器，与汽轮机尾汽间接换热，使汽轮机蒸汽尾气冷凝，冷却水在凝汽换热器中吸收热量后温度升高，再送至冷却塔冷却降温。如图1所示，具有以下优缺点： 

1)系统简单。 

2)经全世界数十年的应用考验，技术成熟。 

3)冷却水温度主要受当地环境湿球温度限制，冷却水出水温度可以低于当地的环境温度，所以冷却水出水温度低，汽轮机的凝汽背压低，汽轮机的效率高。 

4)对环境温度的适应性强。 

5)系统工作过程要蒸发和飘失大量的冷却水，耗水量巨大，对西北、华北，东北等严重缺水地区，应用受到严重限制，已建成的发电项目因为缺水，也难以维继。 

6)冷却水循环水量大，冷却水泵耗能大。 

7)由于冷却水大量的蒸发，水质浓缩并不断恶化，循环空气带入大量的灰尘和其他杂质，使冷却水水质逐渐变差，使凝汽换热器的换热管结垢，换热效率降低。 

8)为了保证水质，必须连续补充冷却水，增大了水量消耗。 

2、间接空冷式 

采用空气间接冷却闭式循环的冷却水，设置冷却塔，利用冷却塔的自然拔风效应，产生大量的空气循环。 

在冷却塔低位外侧的周边，设置空气间接冷却换热器，换热器为翅片管结构，管内为闭式循环的冷却水，管外为翅片，与空气接触换热，空气横向流过换热器时，使换热管内的闭式循环冷却水降温，降温后的循环冷却水被送至凝汽器，凝汽器为一个密闭容器，循环冷却水在凝汽器中喷洒，水滴与汽轮机尾气蒸汽直接接触，发生热质交换，使汽轮机尾气蒸汽凝结，吸收了蒸汽热量、温度升高后的循环水，又返回到空气换热器中循环冷却。如图2所示，具有以下优缺点： 

1)无需冷却风机，没有风机能耗。 

2)不耗水。 

3)闭式循环的冷却水量巨大，是蒸汽凝结水量的50倍以上，循环水泵耗电大。 

4)循环水与空气均为显热换热，换热效率低，换热面积大，耗材大，换热器成本高。 

5)换热器结构尺寸大，安装复杂，需要大型施工设备。 

3、直接风冷式 

设置30m至50m高的高强度的承重高架平台，在高架平台上安装空冷凝汽换热器，并安装大功率风机群，空冷凝汽换热器由翅片管组成，管内通入汽轮机蒸汽尾气，管外为翅片，与空气接触换热，通过风机的强制通风，使换热管束内的蒸汽冷却并凝结。如图3所示，具有以下优缺点： 

1)不要冷却塔。 

2)不耗水。 

3)换热器为蒸汽相变换热，换热效率高。 

4)需设置平台且结构强度高、承重大、耗材巨大、成本高，约占总成本50％左右。 

5)须高空安装作业，安装难度大，风险大，安装成本高。 

6)安装高度大，运行与维护管理复杂，维护成本高。 

7)风机群耗能大，为电厂发电机组发电量的1.5％～2％左右。 

8)风机运行振动大，噪声大。 

实用新型内容

综上所述，本实用新型所要解决的技术问题是在设置冷却塔的基础上，提供一种不耗水，不耗电，在空气中直接冷却或称自然通风的高效蒸汽凝汽换热装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型空气冷却凝汽装置由包括蒸汽分配支管的A型换热管束单元、管束支撑结构、蒸汽分配总管、蒸汽分配干管组成，所述凝 汽装置采用空气直接冷却，汽轮机排放的蒸汽尾气直接进入安放在不同位置的A型换热管束单元。