一种可增大间接空冷塔换热面积的管束微倾布置方法

技术领域

本发明属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种可增大间接空冷塔换热面积的管束微倾布置方法。

背景技术

空冷技术的出现和发展有助于解决水资源短缺和环境保护的问题。空冷系统凭借其显著的节水减排优势，在许多电厂和化工厂得到了广泛的应用，特别是在煤炭资源丰富的干旱地区。按照冷却方式不同，可分为直接空冷系统和间接空冷系统两种。间接空冷系统采用自然通风方式，利用间冷塔内外空气密度差产生的抽力驱动环境空气流经空冷散热器实现热量交换，具有运行背压低、厂用电低、电厂的运行经济性好等特点。

翅片管散热器是间接空冷塔的主要传热元件，其传热性能直接影响空冷系统的换热效果。间接空冷系统设计的另一个关键点是降低成本。间接空冷塔成本与其几何尺寸密切相关，例如塔高与塔底直径比、塔间距与塔直径、双曲线冷却塔型、喉部半径等方面均已有学者进行了研究。总而言之，在不影响翅片管散热器换热效果、且满足机组冷却需求的情况下，应尽量减少塔体尺寸，降低建造成本。间接空冷塔翅片管散热器的布管方式对于间接空冷塔的换热性和建造成本都非常关键，对于优化间接空冷塔的结构设计具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可增大间接空冷塔换热面积的管束微倾布置方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种可增大间接空冷塔换热面积的管束微倾布置方法，通过把间接空冷塔的翅片管散热器按照预设的角度倾斜布置，在不改变间接空冷塔进风口高度和间接空冷塔整体结构尺寸的情况下，增大翅片管散热器的面积。

本发明进一步的改进在于，设定原垂直布置的翅片管散热器的面积是S，倾斜α角度布置时能够布置的翅片管散热器的面积为S

本发明进一步的改进在于，间接空冷塔的翅片管散热器倾角α存在一个最小值α

其中：

h：间接空冷塔进风口的高度；

C：进风口的周长。

本发明进一步的改进在于，间接空冷塔的翅片管散热器倾角α的取值为α

本发明进一步的改进在于，在进风口高度不变的情况下，倾斜α角度布置时能够增加布置翅片管散热器的面积为

本发明进一步的改进在于，在翅片管散热器面积S不变的情况下，散热器垂直布置时进风口的高度为h，间接空冷塔的翅片管散热器倾角α布置时，进风口的高度为h sinα，0

本发明进一步的改进在于，在翅片管散热器面积不变的情况下，通过倾斜布置能够降低进风口的高度，降低塔的整体高度，降低造价和施工难度。

本发明进一步的改进在于，在翅片管散热器面积不变的情况下，倾斜α角度布置时进风口的高度能降低h(1-sinα)。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明是通过把翅片管散热器按照预设的角度倾斜布置，在不改变间接空冷塔进风口高度和塔体整体结构尺寸的情况下，可以增大翅片管散热器的面积；或者在总翅片管散热器面积不变的情况下，可以降低进风口的高度，降低塔高，降低间接空冷塔的造价和施工难度。翅片管散热器的微倾角度存在一个最小值，该最小值可以通过函数直接求解出，易于计算程序化，间接空冷塔翅片管散热器的微倾角度的选取范围为该最小值～90°。通过可增大间接空冷塔换热面积的管束微倾布置方法的实施，对优化间接空冷塔的结构设计具有重要的意义。

附图说明

图1为一种可增大间接空冷塔换热面积的管束微倾布置方法应用的系统示意图。

图2为进风口平面展开图。

附图标记说明：

1、凝汽器，2、循环水泵进口阀门，3，循环水泵，4、循环水泵出口阀门，5、间接空冷塔通风筒，6、间接空冷塔翅片管散热器。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施示例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，本发明提供的一种可增大间接空冷塔换热面积的管束微倾布置方法，其应用的系统包括间接空冷塔通风筒5，设置在间接空冷塔通风筒5底部的间接空冷塔翅片管散热器6，间接空冷塔翅片管散热器6的循环水出口连接至凝汽器1的循环水进口，凝汽器1的循环水出口依次通过循环水泵进口阀门2、循环水泵3和循环水泵出口阀门4连接至间接空冷塔翅片管散热器6的循环水进口。

本发明提供的一种可增大间接空冷塔换热面积的管束微倾布置方法，通过把间接空冷塔的翅片管散热器按照预设的角度倾斜布置，在不改变间接空冷塔进风口高度和间接空冷塔整体结构尺寸的情况下，可以增大翅片管散热器的面积。如图1所示，假设原垂直布置的翅片管散热器的面积是S，倾斜α角度布置时可以布置的翅片管散热器的面积为S

其中，间接空冷塔的翅片管散热器倾角α存在一个最小值α

其中：

h：间接空冷塔进风口的高度；

C：进风口的周长。

间接空冷塔的翅片管散热器倾角α的取值为α

在翅片管散热器面积S不变的情况下，散热器垂直布置时进风口的高度为h，间接空冷塔的翅片管散热器倾角α布置时，进风口的高度为h sinα，0

实施示例1

某600MW机组配置的钢结构间接空冷塔，间接空冷塔翅片管散热器的总面积为1567437m

现实施可增大间接空冷塔换热面积的管束微倾布置方法，在不改变间接空冷塔进风口高度和间接空冷塔整体结构尺寸的情况下，对该间接空冷塔的翅片管散热器进行微倾布置。根据间接空冷塔的基本尺寸，可知进风口处的周长C＝πD＝3.14×139.2＝437.09m。倾角α的最小值为

现设置间接空冷塔的翅片管散热器的倾角为75°。

原间接空冷塔单片翅片管散热器的面积

翅片管散热器微倾75°布置时，单片翅片管散热器的面积为

翅片管散热器微倾75°布置时，可以增加布置单片翅片管散热器的面积为

间接空冷塔散热器的总面积增加值为46.23*1196＝55293.36m

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。