电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置

摘要

本发明公开了一种用于电站凝汽器的模拟蒸汽流动流程装置，包括：一个或一个以上蒸汽流程板(3)，两个侧挡汽板(4)，所述蒸汽流程板(3)上分布有至少50个以上的通孔(5)，所述侧挡汽板(4)分别设置于所述蒸汽流程板(3)上其中的两端。由于蒸汽流程板上所开设的通孔设置模拟了蒸汽通过循环冷却水管束流动状态，而且在蒸汽流程板上整个蒸汽流道内蒸汽呈均匀分布状态，消除了蒸汽涡流区，使进入下管束区的蒸汽流速均匀，降低了凝汽器汽阻，提高了凝汽器总体传热系数，适用于循环冷却水上、下转向的双流程凝汽器。

说明书

技术领域

本发明总地来讲涉及电站凝汽器，更具体地涉及用于循环冷却水上、下转向的双流程凝汽器上、下管束区之间的一种挡汽装置。

背景技术

凝汽器是汽轮机主要辅助设备之一，其主要作用是利用循环冷却水使汽轮机排出的蒸汽凝结成水，在汽轮机排汽空间建立并维持所需要的真空，回收凝结水以供锅炉给水。根据循环冷却水在凝汽器内的不同流程数量可分为单流程和双流程两种凝汽器。

如图1为循环冷却水上、下转向的双流程凝汽器，其中，主蒸汽标识为9，上冷却管束区为10，下冷却管束区为11。由于上、下冷却管束区必须布置水室流程隔板和水室法兰，使上、下管束区之间较大范围内无法布置冷却水管，由此将造成：(1)凝汽器中新蒸汽与含大量空气的蒸汽混合，致使传热效率降低；(2)主蒸汽通道的蒸汽容易短路，未经过充分冷凝而直接到达空冷区，被抽出凝汽器。因此，对于循环冷却水上、下转向的双流程凝汽器一般需要在上、下管束区之间的蒸汽空间设置挡汽装置。

据发明人所知，现有循环冷却水上、下转向的双流程电站凝汽器通常采用在上、下管束区之间的蒸汽空间设置由水平挡汽板1和垂直挡汽板2组成的挡汽装置，如图2所示为冷却水管采用卵型排管方式的凝汽器上、下管束之间布置挡汽装置的示意图，汽轮机排汽首先进入凝汽器的上管束区10，经过上管束区后剩余的主蒸汽通过水平挡汽板1进入下管束区11，空冷区，最后空气和少量未凝结蒸汽被抽出。而垂直挡汽板2的作用是将管束区与凝汽器侧壁板8之间的空间即蒸汽主通道与管束区隔开，以防止主蒸汽短路。从图2还可以看出，要达到阻止剩余蒸汽与主蒸汽混合后直接流入下管束区，一般来讲需要在上、下管束区之间的蒸汽空间同一截面内设置一个或一个以上这样的挡汽装置。图3展示了从凝汽器内主蒸汽9流动方向观察到的现有挡汽装置的结构详图，实践证明，此装置结构存在如下缺点：由于水平挡汽板1上开设有较大横截面的矩形蒸汽通道，使得进入下管束区11的蒸汽流速不均匀，特别是在水平挡汽板1的矩形通道以外的挡汽扳下方存在较大涡流区，致使凝汽器蒸汽流动阻力增大，凝汽器总体传热系数降低，凝汽器运行经济性差。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能使进入凝汽器下管束区的蒸汽流动速度均匀，不产生蒸汽涡流区，大幅度降低凝汽器汽阻，提高凝汽器总体传热系数的一种挡汽装置。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置，包括：一个或一个以上蒸汽流程板，两个侧挡汽板，所述蒸汽流程板上分布有至少50个以上的通孔，所述侧挡汽板分别设置于所述蒸汽流程板上其中的两端。

所述蒸汽流程板上的通孔为圆柱形。

所述蒸汽流程板上的通孔为多边形。

当具有两个或两个以上所述蒸汽流程板时，在各个所述蒸汽流程板之间位于所述蒸汽流程板上的通孔的位置是相互对齐的。

当具有两个或两个以上所述蒸汽流程板时，在各个所述蒸汽流程板之间位于所述蒸汽流程板上的通孔的位置是相互错位的。

由于蒸汽流程板上所开设通孔数量较多，即至少在50个以上，而且各通孔之间的排列模拟了蒸汽通过循环冷却水管束区时的流动状态，蒸汽流过蒸汽流程板与蒸汽横向流过循环冷却水管束的阻力相当，使蒸汽能均匀流过蒸汽流程板上的各通孔，进入下管束区，从而在蒸汽流程板下方不存在蒸汽涡流区，达到了降低凝汽器汽阻，提高凝汽器总体传热系数目的。

附图说明

图1为循环冷却水上、下转向的双流程凝汽器的工作原理图

图2为图1中A-A剖面图

图3为现有挡汽装置结构示意图

图4为具有两个平行分布蒸汽流程板的电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置示意图

图5为图4的B向视图

图6为图4的C向视图

图7为布置在凝汽器上、下管束之间的电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置的一种实施例示意图

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述：

电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置包括一个或一个以上的蒸汽流程板3、两个侧挡汽板4，如图4为具有两个蒸汽流程板3的电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置。如图4、5所示，在蒸汽流程板3上开设了50个以上的通孔5。如图7所示，该装置工作时，通孔5的通道与凝汽器内主蒸汽9流动方向一致，侧挡汽板4分别设置于蒸汽流程板3的两端，其板平面与凝汽器循环冷却水管束流道方向一致。

本发明创新之处在于：将凝汽器内蒸汽的流动特性以及循环冷却水管束的布置特点相结合，摒弃了现有挡汽装置中蒸汽通道结构不合理的因素，采用了模拟蒸汽流动特性的挡汽结构即模拟蒸汽流动流程装置。在该装置中，由于蒸汽流程板3的板平面与凝汽器内主蒸汽9流道方向相垂直，只要在蒸汽流程板3上开设50个以上的通孔5，当主蒸汽9流过蒸汽流程板3上的通孔5时所受的阻力与主蒸汽9横向流过循环冷却水管束区所受到的阻力相当时，流过蒸汽流程板3的蒸汽流速不仅均匀，蒸汽流程板3的下方也不会形成蒸汽涡流区。

需要阐明的是：

其一：蒸汽流程板3上的通孔5的形状包括但并不限于圆柱形，可以是其它形状的通孔5，如多边形等。图4所示通孔5为圆柱形。

其二：蒸汽流程板3上的通孔5的排列可以有不同的方式，如：长方形、正方形等多边形和圆弧形，而通孔5与通孔5之间最好是均匀分布的，当然也可以不是均匀分布的，图5为通孔5矩形排列时的示意图。

其三：蒸汽流程板3上通孔5的孔径大小可根据实际情况，如通孔5的数量、蒸汽流程板3的大小、考虑主蒸汽9横向流过循环冷却水管束的速度、受到的阻力等来确定，但需要保证至少有大于50个所述的通孔5。

其四：蒸汽流程板3的大小则由循环冷却水管束(即上管束10、和下管束11)排列的具体情况及凝汽器内部与蒸汽流程板3相邻的其它部件的客观几何尺寸来确定。

其五，需要进一步强调的是，当本发明装置中具有两个或两个以上蒸汽流程板3时，各蒸汽流程板3之间可以相互平行或不平行，而侧挡汽板4可以与蒸汽流程板3的两端垂直也可以不垂直。如图4所示为发明人提供的包括有两个平行且水平分布的蒸汽流程板3的电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置。

其六：在具有两个或两个以上蒸汽流程板3的电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置中，各蒸汽流程板3之间的通孔5既可对齐，也可以相互错位，只要能达到模拟主蒸汽9横向流过循环冷却水管束的状态、消除蒸汽流程板3下方蒸汽涡流区，使进入下管束区11的蒸汽流速均匀，降低凝汽器汽阻，提高凝汽器总体传热系数的目的即可。

现在以具有两个平行且水平分布的蒸汽流程板3为实施例，说明电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置在凝汽器中的连接及布置方法：

如图6所示，一般采取在中间管板6上开槽孔，蒸汽流程板3穿过中间管板6上所开的槽孔后，再将蒸汽流程板3与中间管板6固定；而与循环冷却水管束通道垂直方向的蒸汽流程板3的端部则与凝汽器的端管板7相连并固定在一起。两个侧挡汽板4分别垂直设置在与循环冷却水管束通道方向相同的蒸汽流程板3的两个端部，将管束区与凝汽器侧壁板8之间的空间即蒸汽主通道与循环冷却水管束隔开即可。在此实施例中，凝汽器工作时，汽轮机排出蒸汽首先进入上管束区10，经过本发明装置中的上部蒸汽流程板3，进入下部的蒸汽流程板3，从而使蒸汽均匀进入下管束区11。

图7是本发明在冷却水管为模块式排管方式时的凝汽器上、下管束之间电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置布置的一种实施例示意图，在本实施例中，采用了4个电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置。当然可根据凝汽器的结构条件，在上、下管束区之间设置一个或一个以上的电站凝汽器模拟蒸汽流动流程装置，最好布置在同一平面内，以保证上、下管束之间的流程装置均匀布置在整个蒸汽通道横截面内，确保良好的蒸汽流动性。

从以上实施例还可以得知，本发明适用于循环冷却水上、下转向的双流程凝汽器，而循环冷却水管管束的排列方式既可以是模块式排管方式，也可以是卵型排管方式，或本发明未提到的其它具有循环冷却水上、下转向的双流程凝汽器结构特征的电站凝汽器。