[发明专利]凝汽器冷却管的进水流速的自动调节系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及凝汽器技术领域，特别是涉及一种凝汽器冷却管的进水流速的自动调节系统及其方法。

背景技术

水冷表面式凝汽器广泛适用于火力发电厂、核电厂，主要用于汽轮机动力装置中，是发电厂汽轮机装置的重要组成部分，主要有壳体、冷却管、热井、水室等部分组成。汽轮机的排汽通过喉部进入凝汽器壳体，在冷却管上凝结成水并汇集于热井，由凝结水泵抽出重新送回锅炉进行循环。循环冷却水从进口水室进入冷却管并从出口水室排出。凝汽器的主要作用是在汽轮机排汽口造成较高真空，使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压力，增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降，提高汽轮机的循环热效率，同时将汽轮机的排汽凝结成水，重新送回锅炉进行循环。凝汽器的设计制造和运行质量的优劣，直接影响汽轮机装置的经济性和安全性。

现有的凝汽器不能根据工况变化进行调节，导致在低负荷和冬季(冷却水温度较低)的工况下凝结水的过冷度较高，汽轮机循环热效率相对降低，且凝结水中含氧量增加，其存在如下缺点：

常规凝汽器的设计存在着如下弊端：

(1)凝汽器冷却面积是按汽轮机TMCR工况设计的，为了追求设计工况下的较低背压，换热面积普遍偏大，在较低负荷和冷却水流速较小时，部分换热面积不但是无效的，而且会使凝汽器换热效果降低，冷却管内流速较低容易使杂质沉积，且上部冷却管内冷却水量较少，会出现“干烧”现象。

(2)凝汽器在结构设计上没有活动部件，不能根据工况变化进行调节，导致在低负荷或冬季(冷却水温度较低)的工况下凝结水的过冷度较高，汽轮机循环热效率相对降低，且随着凝结水的过冷度增加，凝结水中含氧量增加，会引起凝汽器腐蚀，不利于设备安全运行，同时增加除氧器负担。有些电厂凝结水过冷度夏季达到2～4℃，冬季达到2～6℃。当凝结水的过冷度增加1℃时，汽轮机循环热效率相对降低0.0215％，机组热耗率增加4kj/kW·h。

(3)研究表明，当冷却水量和冷却水进口温度一定时，凝汽器的真空随机组负荷降低而升高。对于任何一台设计定型的汽轮机及其凝汽器，机组负荷降低到30-40％以下且冷却水温较低时，凝汽器容易达到极限真空，使汽轮机末级叶片出现鼓风工况，不但影响机组安全，而且会使机组功率下降，凝结水过冷度增大，影响经济性。

发明内容

基于此，有必要提供一种凝汽器冷却管的进水流速的自动调节系统及其方法，可根据预设的调节指令或检测信号根据机组运行的实际情况自动调节部分冷却管的进水流速，提高凝汽器的热交换效率及设备运行的安全性。

其技术方案如下：

一种凝汽器冷却管的进水流速的自动调节系统，包括凝汽器组件，所述凝汽器组件包括凝汽器壳体、多个冷却管及用于安装所述冷却管的管板，所述凝汽器壳体设有进水室；调节组件，所述调节组件包括隔板及可自转的挡板，所述隔板设置于所述进水室内，所述隔板包括第一隔板及第二隔板，所述第一隔板与所述第二隔板间隔固定于所述管板的外侧，所述挡板设置所述第一隔板及第二隔板之间，所述挡板设有对称设置的第一配合部及第二配合部；及控制装置，所述控制装置包括动力机构，所述动力机构的输出端与所述挡板固定连接，所述控制装置通过所述动力机构控制所述挡板的转动；其中，当所述挡板处于第一位置时，所述第一配合部与所述第一隔板密封配合、所述第二配合部与所述第二隔板密封配合，或所述第一配合部与所述第二隔板密封配合，所述第二配合部与所述第一隔板密封配合。

下面对进一步技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述进水室设有进水孔，所述第一隔板与所述第二隔板纵向间隔设置、且所述第二隔板固定于所述管板外侧的最下方。

在其中一个实施例中，所述第一隔板至所述第二隔板的间距为L₁，凝汽器最上排的所述冷却管与最下排的所述冷却管之间的最大纵向间距为L₂，15％L₂≤L₁≤20％L₂。

在其中一个实施例中，所述第一隔板与所述第二隔板间隔设置形成隔控区，所述隔控区的面积为S₁，所述管板的面积为S₂，S₁≥20％S₂。

在其中一个实施例中，25％S₂≤S₁≤30％S₂。