專利名稱：燃?xì)廨啓C(jī)電站隧道寄生式熱管采熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電站余熱利用裝置，特別是涉及一種移動(dòng)式燃?xì)廨啓C(jī)電站設(shè)備中余熱鍋爐的取代裝置。
燃?xì)廨啓C(jī)電站因其電熱能轉(zhuǎn)換效率高、移裝性能好、基建成本較低及功率大等優(yōu)點(diǎn)，獲得日益廣泛的應(yīng)用。但是，為了提高熱能應(yīng)用率，在其電站設(shè)備中通常都要安裝余熱鍋爐，而一般燃?xì)廨啓C(jī)的余熱鍋爐重量及其占用的空間都要超過(guò)燃機(jī)主機(jī)的重量和其所占用的空間，從而使電站基建投資大為增加。例如，在我國(guó)新疆已經(jīng)投入運(yùn)行的一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)電站，設(shè)計(jì)安裝器四臺(tái)2500千瓦發(fā)電機(jī)組，其中兩臺(tái)2500千瓦機(jī)組已經(jīng)投運(yùn)。目前是采取簡(jiǎn)單熱循環(huán)，熱效率僅能達(dá)到21～24%。為了能使其熱利用率達(dá)到60～80%，二期工程將要加裝余熱鍋爐。如果按照以往常規(guī)方法加裝余熱鍋爐，就要對(duì)原先的廠房建筑進(jìn)行擴(kuò)建，以增加其安裝空間;由于每臺(tái)鍋爐設(shè)備投資約120萬(wàn)元，連同土建費(fèi)用，這個(gè)電站僅增設(shè)余熱鍋爐一項(xiàng)就約需再投資1000萬(wàn)元。而在燃?xì)廨啓C(jī)電站設(shè)備里，燃?xì)廨啓C(jī)工作時(shí)通過(guò)排氣隧道排放的大量煙氣中，仍然攜帶有相當(dāng)豐富的熱能，讓其白白流入大氣里，既是能量的損失，又會(huì)給周圍環(huán)境帶來(lái)“溫室效應(yīng)”而產(chǎn)生一定的付作用。
本發(fā)明的目的是提供一種燃?xì)廨啓C(jī)電站隧道寄生式熱管采熱裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括有進(jìn)(冷)水管、出(熱)水管和翅片式熱管，其特征在于在燃?xì)廨啓C(jī)電站的排氣水平隧道空間上方平行安裝有多根采熱支管，每根支管的兩端分別設(shè)有一個(gè)進(jìn)水口和出水口，并通過(guò)法蘭或卡箍分別與位于隧道兩端的進(jìn)水匯管和出水匯管相連通，在每個(gè)采熱支管上間隔安裝有多個(gè)豎直貫穿其管徑的短管，每個(gè)短管的內(nèi)孔與其下方直立安裝、兩側(cè)裝有平板狀翅片的熱管相連通，這些熱管的下部設(shè)有可夾緊在支架上的凸頸部，并通過(guò)其兩側(cè)翅片上的圓孔彼此鉚接而連成一個(gè)整體。
本發(fā)明是將結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單的采熱裝置寄生在作為寄主的燃?xì)廨啓C(jī)熱風(fēng)排氣隧道中而成為其排氣隧道的結(jié)構(gòu)組成一部分，利用翅片式熱管作為基本采熱元件而對(duì)燃機(jī)排出的廢氣熱能加以回收，把冷水加熱成熱水、蒸汽。其功能與余熱鍋爐相同，但省卻了鍋爐的爐體，相應(yīng)地可省略爐體占用的空間及其所占用的廠房。在對(duì)舊電站進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，就不需要擴(kuò)大廠房，基建費(fèi)用大為降低;且由于余熱利用增加的熱回收部分對(duì)原系統(tǒng)裝置影響小而有利于推廣應(yīng)用。此外，由于本發(fā)明裝置本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其熱力學(xué)狀態(tài)容易控制，熱耗很少，效率高以及便于維護(hù)修理。由于本發(fā)明采用翅片式熱管作為基本采熱元件，而熱管又具有熱阻小、傳熱損耗小的特點(diǎn)，可以使它在單位傳熱面積上的熱流量做得比普通鍋爐的爐管大得多。本發(fā)明是利用大面積翅片的熱管工質(zhì)從低能量密度的煙氣中沸騰吸熱采集熱能后，再將其引入到高能量密度的小空間(支管管徑內(nèi))，使之冷凝散熱進(jìn)行熱交換的技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，使得換熱空間和結(jié)構(gòu)方面的利用效率大大改善，而且這種熱管換熱技術(shù)，改變了普通鍋爐換熱面必須承受高壓，需要高強(qiáng)度金屬材料制造的狀況，使設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化并大量節(jié)省金屬材料。
下面結(jié)合附圖，具體介紹本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。


圖1是本發(fā)明寄生安裝在燃?xì)廨啓C(jī)電站排氣水平隧道里的結(jié)構(gòu)示意圖(A)及水管銜接示意圖(B)。
圖2是本發(fā)明一組采熱單體的總成示意圖。
參見(jiàn)圖1，1是燃?xì)廨啓C(jī)電站的排氣水平隧道，燃機(jī)工作時(shí)排出的熱煙氣由M箭頭所示方向進(jìn)入，由N箭頭所示方向排出至煙囪。在該隧道空間上方平行安裝有多根采熱支管4，每根支管的兩端分別設(shè)有一個(gè)進(jìn)水口與出水口，通過(guò)法蘭或卡箍5與位于隧道1兩端的進(jìn)水匯管2和出水匯管3相連通。在每個(gè)采熱支管4上間隔安裝有多個(gè)豎立貫穿其管徑而短管6A，每個(gè)短管6A的內(nèi)孔與其下方直立安裝、兩側(cè)裝有平板狀翅片6B的熱管6相連通，這些熱管的下部設(shè)有可夾緊在支架8上的凸頸部6C，每個(gè)熱管6的翅片6B兩側(cè)各有兩排圓孔，在它們都裝配到采熱支管4上后，應(yīng)用鉚釘7或螺釘使每組采熱單元的翅片全部緊密連接而成為一個(gè)整體，加上在支架8上的定位夾緊，可以使翅片、熱管在強(qiáng)勁的熱氣流中不會(huì)震動(dòng)。
從圖中可以看出，安裝本發(fā)明后，燃機(jī)水平排氣隧道的外觀設(shè)有發(fā)生什么變化(只是安裝了兩個(gè)進(jìn)出水管)，其煙氣在隧道里的通過(guò)截面也沒(méi)有太大的改變，只是將原來(lái)一個(gè)矩形整體通道分隔成若干個(gè)條狀通道。根據(jù)燃機(jī)排氣量、排氣溫度和設(shè)定的煙囪出口排氣溫度可以計(jì)算出本發(fā)明的熱交換容量;再根據(jù)熱力參數(shù)和隧道長(zhǎng)度，計(jì)算每個(gè)采熱單體元件的熱交換能力以及確定支管長(zhǎng)度和每條支管可以安裝多少組采熱單元，最后，計(jì)算總共需要多少條支管進(jìn)行總體協(xié)調(diào)。如果隧道空間結(jié)構(gòu)設(shè)有問(wèn)題就可以實(shí)施本發(fā)明，否則就要適當(dāng)改變隧道的長(zhǎng)度和截面大小。當(dāng)然，后者是在所設(shè)計(jì)安裝燃機(jī)電機(jī)時(shí)考慮的因素，對(duì)于象上述新疆這樣已經(jīng)投運(yùn)的電站，則是著眼于如何更有效地利用其已有水平隧道中煙氣和余熱回收即可以了。
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)廨啓C(jī)電站隧道寄生式熱管采熱裝置，包括有進(jìn)(冷)水管，出(熱)水管和翅片式熱管，其特征在于在燃?xì)廨啓C(jī)電站的排氣水平隧道空間上方平行安裝有多根采熱支管，每根支管的兩端分別設(shè)有一個(gè)進(jìn)水口和出水口，并通過(guò)法蘭或卡箍分別與位于隧道兩端的進(jìn)水匯管和出水匯管相連通，在每個(gè)采熱支管上間隔安裝有多個(gè)豎直貫穿其管徑的短管，每個(gè)短管的內(nèi)孔與其下方直立安裝、兩側(cè)裝有平板狀翅片的熱管相連通，這些熱管的下部設(shè)有可夾緊在支架上的凸頸部，并通過(guò)其兩側(cè)翅片上的圓孔彼此鉚接而連成一個(gè)整體。
全文摘要
一種燃?xì)廨啓C(jī)電站隧道寄生式熱管采熱裝置，是在燃機(jī)電站的排氣水平隧道中平行安裝多根采熱支管，每個(gè)采熱支管上間隔裝有多個(gè)豎直貫穿其內(nèi)徑的短管，這些短管的內(nèi)孔與其下方直立安裝，兩側(cè)裝有平板狀翅片的熱管相連通，利用此熱管里的工質(zhì)作為采熱元件，回收燃機(jī)排出的廢氣熱能，把冷水加熱成熱水、蒸汽。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱力狀態(tài)容易控制，換熱效率高，可以用作余熱鍋爐，省卻爐體占用的空間及所占用的廠房，有利于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F01N5/02GK1104714SQ9312109
公開(kāi)日1995年7月5日 申請(qǐng)日期1993年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月27日
發(fā)明者石行 申請(qǐng)人:北京市西城區(qū)新開(kāi)通用試驗(yàn)廠