湿式空冷器课件.ppt

表面蒸发式空冷器(榆次电站用) 表面蒸发式空冷器是一种利用管外水膜的膜蒸发来强化传热的、由光管组成的一种空冷装置，其典型结构有两种，见图 1-6，其中(a)是美国 Baltimore aircoil公司推荐采用的结构形式，在国外多用于的冶金企业；(b)为目前大量应用在我国炼油冶金行业的结构形式。 蒸发空冷器的结构型式 1-管束；2-热流体进口；3-空气进口；4-循环水泵；5-排水管；6-供水管；7-挡水板；8-热空气出口；9-热流体出口 干、湿联合空冷器 所谓干湿联合空冷器，就是将干空冷器和湿空冷器合成一体。由于组合方法的不同，结构形式也有多种变化，但其组合的原则基本相同，一般在工艺流体的高温区域用干空冷器，在低温区域用湿空冷器，即干空冷器起气体冷凝的作用，湿空冷器起冷凝液冷却的作用。 干湿联合空冷器包括以下四种管束布置方式： A、立放管束联合；B、横放管束联合；C、横立组合式管束联合； D、斜立组合式管束联合。 A、立放管束联合 如图 1-7 所示。这种结构的管束立放，喷水系统介于两管束之间，热流体先经过干空冷器，经冷却后再进入湿空冷器继续冷却，由于干、湿空冷器并列，所以结构紧凑，但热流体的流向不理想，管内阻力降大。 B、横放管束联合 。如图 1-8 所示。这种结构为管束横放，喷水系统亦介于两管束之间，热流体首先进入由增湿空气冷却的干空冷器，然后再进入湿空冷器继续冷却。喷水方向与空气流动方向相反。结构紧凑，占地面积小。 上述两种结构都采用回转喷嘴，适用于热负荷较小的装置。 C、横立组合式管束联合 如图 1-9 所示。水平管束为干空冷器，立放管束为湿空冷器。立放管束分为横排立放和立排立放两种。管内工艺流体首先经过干空冷器，然后进入湿空冷器，继续冷却。环境空气经过喷水后增湿降温。即使再横向掠过湿空冷器管束，其温度一般仍低于环境空气干球温度，所以干空冷器的冷却效率仍可保证，是目前国内外最常用的一种组合。 图 1-9 联合空冷器（横、立管束） D、斜立组合式管束联合 如图 1-10 和图 1-11 所示，上面斜顶管束为干空冷器，下面立放横排管束为湿空冷器。斜顶管束根据排管的不同，可分为横排和立排两种。立放管束分为横排立放和立排立放两种。横排适用于冷凝液比体积变化不大的气体或气、液混合流体的冷却。立排适用于冷凝液比容变化较大的气体或汽油的冷凝和冷却。 湿空冷器在电力工业中应用 背景 国外电站空冷已有 60 多年历史，目前仍在继续发展。1939 年德国 GEA 公司首先提出直接空冷系统；1956 年匈牙利人提出混合式凝汽器间接空冷系统；1975 年比利时人提出表面式凝汽器间接空冷系统；1977 年美国人又提出了采用冷却剂的表面式凝汽器间接冷却系统。德国在 1971 年已建成了 30 万千瓦的机组采用直接空冷后，新鲜水补充量从 80m3/h~111m3/h 降到了 1.3m3/h，即下降了 98.4%~98.8% 空冷器也大量应用于汽轮机(透平)的蒸汽冷凝器。目前，世界上最大的空冷机组的单机容量为 665MW(马丁巴电站，直接空冷)，668MW(肯达尔电站，间接空冷)。直接空冷、间接空冷、表面式凝汽器间接空冷目前均有应用，但以前二者居多，空冷器在动力工业中主要是作为汽轮机的排汽冷凝器，分直接空冷和间接空冷两种系统。 直接空冷系统 汽轮机排汽通过较大直径的管道送入空气冷凝器管束进行冷凝，凝结水由凝结水泵送回锅炉给水系统，经锅炉加热后循环使用。为了节省占地面积，缩短真空下排汽管道的长度，空气冷凝器一般放在汽轮机房的屋顶上或室外平地上。 直接空冷系统的冷凝器有如下几种代表型式： (1) GEA 空气冷凝器：管束采用镀锌矩形翅片椭圆管(均为碳钢)，纵向排列，一般为斜顶式。为了防止空气漏入真空系统，翅片管与管箱的连接采用焊接结构，冷凝器分为主冷凝器管束和辅冷凝器管束两部分，采用汽水顺流和逆流混合冷却方式。 (2) 赫德森(Hudson)型空气冷凝器：翅片管也是纵向排列，每片管束中也分主、辅冷凝管束两部分。主冷凝器管束为汽水顺流方式，每片管束最上排四根管子组成辅助冷凝管束，为汽水逆流方式。由于辅助冷辅管束位于管束的上部，接触的是被前几排加热后的空气，因此不易发生凝结水冻结现象。 (3) 鲁姆斯(Lummus)型空气冷凝器：采用 U 型管束，管子水平排列，蒸汽在管束中被冷凝后，凝结水靠重力经过环形密封流入凝结水箱，每片管束分主、辅两部分冷凝管束，其换热面积之比为 95:5。辅助冷凝器管束的作用是抽气前，对空气中所含蒸汽进行最大限度的冷凝，此种结构可能在极寒冷的气象条件下使用而不发生 冻结，其占地面积较其它型式少 20%~30%。 间接空冷系统 可分以下三种型式 (1) 混合式凝汽器系统：该系统是将汽轮机蒸汽排入混合凝汽器与水混合而得到凝结，凝结