CN101435348B - 内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置，包括排汽装置和布置在排汽装置内的凝结水除氧装置、补水除氧装置，凝结水除氧装置是列管式结构，其具有多根并列布置在同一平面上的喷水管；喷水管上有多个喷嘴，分为两排对称布置，沿喷水管纵向分布；喷嘴的喷射方向与喷水管的排列方向一致；相邻两喷水管之间有挡水板；补水除氧装置是管状结构，管上有多个喷嘴，分为两排对称布置，沿管纵向分布；喷嘴是膜式喷嘴；喷嘴喷出的水膜与蒸汽的流向平行。本发明具有结构和系统简单、运行中不需要任何操作、消除了凝结水污染、凝结水除氧效果好等优点，凝结水含氧量可达到国家标准。

Description

内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置

技术领域

本发明涉及空冷汽轮机，具体涉及它的排汽除氧装置。

背景技术

空冷汽轮机的排汽是利用空气自然冷却的，蒸汽在汽轮机内膨胀作功后成为乏汽，经排汽装置进入空冷凝汽器，冷凝为液态水，再泵入锅炉循环使用。由于汽轮机的汽道不可避免地存在泄漏间隙，空气从这些间隙进入汽道，空气中的氧会溶入蒸汽凝结水中。另外，蒸汽在作功过程中总会有损耗，仅靠冷凝水返回锅炉循环使用，水量是不够的，还需要补水，才能保持循环系统水汽平衡，补水中也含有溶解氧。冷凝水、补水中的氧需要用除氧装置除去，以避免腐蚀锅炉。

传统的空冷汽轮机，除氧装置布置在排汽装置之外，需要另设蒸汽加热管道加热凝结水，致使装置结构复杂、支离，占用厂房面积较大。为解决此问题，于是出现了内置除氧装置的排汽装置，如中国专利公开的《带有内置式除氧装置的空冷排汽装置》(申请号200510010512.7)、《带内置换热器的节能型排汽装置》(申请号200610151126.4)、《空冷汽轮机的一体化排汽装置》(申请号200620024645.X)，这些装置较好地解决了上述问题，但还存在一些缺点，主要是：

1.除氧装置的自身结构及其在排汽装置中位置布置不很恰当，致使除氧装置的蒸汽阻力大，流通不畅，为保证其通流面积，不得不在除氧装置尾部设置抽空气管并连接到抽空气设备的入口，使除氧装置结构和系统复杂。

2.除氧装置(包括凝结水除氧装置、补水除氧装置)的喷嘴采用水雾喷嘴，喷出的水呈雾状，是一种紊流，该紊流扰动蒸汽流，使蒸汽也出成为紊流，蒸汽与水雾接触不均匀，只有部分水雾被加热到饱和温度，其余部分不到饱和温度，因而除氧效果较差，同时，紊流也增大了排汽阻力。

3.凝结水除氧装置中有填充物，这些填充物可能污染凝结水。

发明内容

本发明的目的，是提供一种没有上述缺点的内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置。

实现本发明目的的技术解决方案是：

一种内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置，包括排汽装置和布置在排汽装置内的凝结水除氧装置、补水除氧装置，其特征在于，所述凝结水除氧装置是列管式结构，其具有多根并列布置在同一平面上的喷水管，该喷水管的一端为盲端，另一端连通凝结水回水总管；每一喷水管上有多个喷嘴，分为两排对称布置，沿喷水管纵向分布；喷嘴的喷射方向与喷水管的排列方向一致；相邻两喷水管之间有档水板。

所述补水除氧装置是管状结构，管的一端为盲端，另一端连通补水供给装置，管上有多个喷嘴，分为两排对称布置，沿管纵向分布。

所述喷嘴是膜式喷嘴。

所述排汽装置是箱形结构，蒸汽进口设在箱体顶壁上，蒸汽出口设在箱体侧壁上，箱体侧壁的下部有出水口；箱体内设有蒸汽导流板，位于箱体腰部，低于蒸汽出口，将箱体内部空间划分为上腔和下腔，导流板上有过水通道；所述凝结水除氧装置、补水除氧装置布置在上腔，所述喷嘴喷出的水膜与蒸汽的流向平行。

所述导流板是分体结构，由多块导流板平行布置构成，相邻导流板之间有间隙，构成过水通道。

所述导流板也可是整体结构，板上有多个孔，构成过水通道。

上述结构的排汽除氧装置，具有如下优点：

1.由于凝结水除氧装置是列管结构、补水除氧装置是管状结构，自身结构简单，体积小，布置在排汽装置内后，占据的蒸汽流通截面很小，并且，由于采用膜式喷嘴，水膜与蒸汽的流向是平行的，水膜占据的蒸汽流通截面也很小，蒸汽流动阻力很小，同时，因水膜是絮流，对蒸汽流的扰动小；以上三个因素叠加在一起，对排汽流量影响也很小，可以忽略，故不必增大排汽装置的尺寸。

2.由于采用膜式喷嘴，喷出的水是很薄的膜，蒸汽从两面向水膜加热，换热迅速，很快即可达到饱和温度，且水膜各处受热均匀、充分，都能达到饱和温度，故除氧彻底，效果特别显著，含氧量由原来的100μg/l以上降至30μg/l以下，达到国家标准GB12145-1999要求。

3.由于凝结水除氧装置内没有任何填充物，也就不会污染凝结水。

4.由于除氧装置内置于排汽装置中，排汽装置的上下腔又是相通的，蒸汽可以通过导流板上的过水间隙进入下腔，脱氧后的水仍处于较高温度环境中，其温度接近排汽温度，大大缩小了脱氧水的过冷度，仅为0.5℃以下，这就大大降低了锅炉给水的预热能量，经济效果显著。

5.本装置结构和系统简单，运行中不需要任何操作。

附图说明

图1是本装置的主视图

图2是图1的A-A视图

图3是图2的B-B视图

图中代号含义：

1-排汽装置；2-凝结水除氧装置；2-1-凝结水回水总管；2-2-喷水管；2-3-档水板；2-4-喷嘴；3-补水除氧装置；3-1-喷水管；3-2-喷嘴；4-蒸汽导流板；5-出水口；6-蒸汽进口；7-蒸汽出口；P-蒸汽的流向；C-扇形水膜。

具体实施方式

参见图1至图3：本内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置，包括排汽装置1和布置在排汽装置1内的凝结水除氧装置2、补水除氧装置3。

排汽装置1是箱形结构，蒸汽进口6设在箱体顶壁上，蒸汽出口7设在箱体侧壁上，箱体的下部有出水口5；箱体内设有蒸汽导流板4，位于箱体腰部，且低于蒸汽出口7，将箱体内部空间划分为上腔和下腔，上腔构成蒸汽通道，下腔构成集水槽。凝结水除氧装置2、补水除氧装置3布置在上腔。导流板4上有过水通道，被加热脱氧后的水经该通道流入集水槽内。

导流板4是分体结构，由多块导流板4平行布置构成，相邻导流板4之间有间隙，构成过水通道。

导流板4也可是整体结构，板上钻多个孔，构成过水通道。

凝结水除氧装置2是列管式结构，具有多根并列布置在同一平面上的喷水管2-2，该喷水管的一端为盲端，另一端连通凝结水回水总管2-1；喷水管2-2上有多个喷嘴2-4，分为两排水平对称布置，沿喷水管2-2纵向分布；喷嘴2-4的喷射方向与喷水管的排列方向一致；相邻两喷水管2-2之间有档水板2-3。

补水除氧装置3是管状结构，由喷水管3-1和喷嘴3-2组合构成，喷水管3-1的一端为盲端，另一端连通补水供给装置，管上有多个喷嘴3-2，分为两排水平对称布置，沿喷水管3-1纵向分布。

喷嘴2-4、3-2是膜式喷嘴，喷出的水是扇形水膜C。

组装时，将凝结水除氧装置2、补水除氧装置3布置在排汽装置1的上腔内。其中：凝结水除氧装置2的喷水管2-2应水平布置，并使喷嘴2-4喷出的水膜C与蒸汽的流向P平行，即蒸汽流向P是竖直的，水膜C平面也是竖直的。补水除氧装置3的喷水管3-2水平布置，使喷嘴3-1喷出的水膜C与蒸汽的流向P平行。确保各水膜C都能达到饱和温度。

本装置的工作原理是：凝结水、补水分别从各自的喷嘴喷出，形成水膜，水膜两表面同时与蒸汽接触换热，迅速升温，达到该环境压力下的饱和温度，溶解在水中的空气逸出，达到出氧的目的。由于水膜是竖直的，与蒸汽的流向平行，所有相邻水膜间的空间构成蒸汽通道，流通面积足够大、蒸汽阻力小；水膜被挡水板阻挡，相向流动的水膜不会碰撞、溅射，被挡水板阻挡的水膜变成水濂，改变流动方向，向下流入集水槽。水膜、水濂都是絮流，对蒸汽的扰动小，排汽通畅，因而不必放大排汽装置的尺寸。

Claims (6)

1.一种内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置，包括排汽装置和布置在排汽装置内的凝结水除氧装置、补水除氧装置，其特征在于：所述凝结水除氧装置是列管式结构，其具有多根并列布置在同一平面上的喷水管，该喷水管的一端为盲端，另一端连通凝结水回水总管；每一喷水管上有多个喷嘴，分为两排对称布置，沿喷水管纵向分布；喷嘴的喷射方向与喷水管的排列方向一致；相邻两喷水管之间有档水板；排汽装置的箱体内设有蒸汽导流板，位于箱体腰部、低于蒸汽出口，将箱体内部空间划分为上腔和下腔，所述导流板上有过水通道；所述凝结水除氧装置、补水除氧装置布置在上腔。

2.根据权利要求1所述的内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置，其特征在于：所述补水除氧装置是管状结构，管的一端为盲端，另一端连通补水供给装置，管上有多个喷嘴，分为两排对称布置，沿管纵向分布。

3.根据权利要求1或2所述的内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置，其特征在于：所述喷嘴是膜式喷嘴。

4.根据权利要求1所述的内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置，其特征在于：所述排汽装置是箱形结构，蒸汽进口设在箱体顶壁上，蒸汽出口设在箱体侧壁上，箱体侧壁的下部有出水口；所述喷嘴喷出的水膜与蒸汽的流向平行。

5.根据权利要求1所述的内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置，其特征在于：所述导流板是分体结构，由多块导流板平行布置构成，相邻导流板之间有间隙，构成过水通道。

6.根据权利要求1所述的内置除氧装置的空冷汽轮机排汽装置，其特征在于：所述导流板是整体结构，板上有多个孔，构成过水通道。

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