CN108571721B - 一种直接空冷光热机组及其补水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直接空冷光热机组的补水装置，包括补水管，所述补水管伸入所述汽轮机的排汽管内，且位于所述排汽管内的所述补水管的侧壁上开设有用于向所述排汽管内补水的喷水孔。本发明中所公开的补水装置结构简单，对现有设备改造少，无需额外增设除氧设施，还能利用汽轮机乏汽热量，运行和维护成本低，既能满足机组补水对于除氧的要求，又经济实用。本发明还涉及一种采用上述补水装置的直接空冷光热机组。
Description
技术领域
本发明涉及光热发电技术领域，特别涉及一种直接空冷光热机组及其补水装置。
背景技术
与传统火电机组不同，光电机组的热源是利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集的太阳能，通过太阳能将水加热为水蒸汽，然后推动汽轮机转动达到发电的目的。
直接空冷又称为空气冷凝系统，直接空冷汽轮机的排汽直接由空气冷凝，是蒸汽和空气之间进行热交换，没有循环水系统。
直接空冷光热机组不单设排汽装置，因此也就没有常规火电直接空冷机组在热井中的除氧设施。机组正常的补水是直接进入汽轮机的排汽管内，为了保护水汽循环系统，需要尽量降低补水中的含氧量，然而目前还没有一种运行成本低，对现有设备改动较少的除氧方案。
因此，如何能够在经济实用的前提下降低补水中的氧气含量是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种直接空冷光热机组的补水装置，以便能够在经济实用的前提下有效降低机组补水中的含氧量。
本发明的另一目的是提供一种具有上述补水装置的直接空冷光热机组。
为达到上述目的，本发明提供的直接空冷光热机组的补水装置，包括补水管，所述补水管伸入所述汽轮机的排汽管内，且位于所述排汽管内的所述补水管的侧壁上开设有用于向所述排汽管内补水的喷水孔。
优选的，在所述补水管的轴向上，所述喷水孔具有多层，且同一层所述喷水孔的中心均位于同一个横切面上，其中，所述横切面为垂直于所述补水管轴线的平面。
优选的，每一层所述喷水孔均包括多个，且在同一层中，相邻两个所述喷水孔之间的夹角为15°～30°。
优选的，每一层所述喷水孔具有3～6个。
优选的，所述补水管竖直伸入所述排汽管内。
优选的，所述汽轮机的排汽管具有导流弯头，所述补水管为内嵌在所述导流弯头内的支撑钢管。
优选的，所述喷水孔分布在所述支撑钢管的上半节段。
优选的，所述导流弯头内，在所述支撑钢管的轴向上设置多个导流叶片，相邻两个所述导流叶片构成一个蒸汽通道，所述喷水孔分布在多个所述蒸汽通道内。
优选的，在所述导流弯头的上半部分，任意一所述蒸汽通道至少对应一层所述喷水孔。
本发明所公开的直接空冷光热机组，设置有补水装置，并且该补水装置为上述任意一项中所公开的补水装置。
本发明所公开的直接空冷光热机组的补水装置，仅通过将补水管的出水口更改为开设在补水管的侧壁上的喷水孔即可实现补水除氧，其除氧原理为：由于汽轮机排汽管内的压力近似于真空，因此补水过程中由喷水孔喷出的水珠中的气体就会因压力的降低而析出，这实现了补水的初次除氧；喷出的水珠进入到排汽管内之后将被汽轮机乏汽进行加热，加热使得溶解在水珠中的气体进一步析出，从而实现了二次除氧，经过上述两次除氧后补水完全可以满足流量较小、对含氧量要求不高的机组的补水要求，除氧后的补水经疏水管道进入后续的凝结水箱，实现对机组的补水。
由此可见，本发明中所公开的补水装置结构简单，对现有设备改造少，无需额外增设除氧设施，运行和维护成本低，既能满足机组补水对于除氧的要求，又经济实用。
本发明中所公开的直接空冷光热机组，由于采用了上述补水装置，因此也应当兼具上述补水装置相应的技术优点，本文中对此不再进行赘述。
附图说明
图1为本发明实施例中所公开的补水装置在导流弯头内的布置示意图；
图2为图1的A-A向示意图；
图3为图2中补水管的S1-S1截面的结构示意图；
图4为图1中D1的局部放大示意图。
其中，1为补水管，2为喷水孔，3为导流弯头，4为导流叶片。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种直接空冷光热机组的补水装置，以便能够在经济实用的前提下有效降低机组补水中的含氧量。
本发明的另一核心是提供一种采用上述补水装置的直接空冷光热机组。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图4，本发明实施例中所公开的直接空冷光热机组的补水装置中，包括补水管1，该补水管1应当与补水系统中的补水箱相连，并且补水管1伸入到汽轮机的排汽管内，位于排汽管内的补水管1的侧壁上开设有用于向排汽管内补水的喷水孔2。
本领域技术人员能够理解的是，汽轮机排汽管内的压力实际近似于真空，因此补水过程中由喷水孔2喷出的水珠中的气体就会因压力的降低而析出，这实现了补水的初次除氧；喷出的水珠进入到排汽管内之后将被汽轮机乏汽进行加热，加热使得溶解在水珠中的气体进一步析出，从而实现了二次除氧，经过上述两次除氧后补水完全可以满足流量较小、对含氧量要求不严的机组的补水要求，除氧后的补水经疏水管道进入后续的凝结水箱，实现对机组的补水。
可见，本发明所公开的补水装置仅通过将补水管1的出水口更改为开设在补水管的侧壁上的喷水孔即可实现补水除氧，结构简单，对现有设备改造少，无需额外增设除氧设施，还能利用汽轮机乏汽热量，运行和维护成本低，既能满足机组补水对于除氧的要求，又经济实用，并且提高了汽轮机乏汽的能量利用率。
请参考图1至图4，补水管竖直伸入排汽管内，在补水管的轴线方向上，喷水孔2可以设置有多层，每一层喷水孔2的中心均位于同一个横切面上，所谓横切面即为垂直于补水管1轴线的平面，每一层的喷水孔2可以包括一个或多个，当同一层中的喷水孔2包括多个时，在同一层中，相邻两个喷水孔2之间的夹角为15°～30°，通常情况下，每一层的喷水孔2可以为3～6个，根据同一层喷水孔2数量的不同，相邻两个喷水孔2之间的夹角可以为15°、20°、25°或30°等。
为了进一步减少设备的改动，本实施例中的补水管1可以直接采用汽轮机的排汽管内的支撑钢管，支撑钢管兼顾支撑和补水作用，如图1和图2中所示。
图1中导流弯头内的箭头所在的虚线代表蒸汽流向，为了对蒸汽进行导流，导流弯头3内设置有多个导流叶片4，相邻的两个导流叶片4构成一个蒸汽通道，为了使喷射到排汽管内的水珠被尽量均匀的加热，喷水孔3分布在多个蒸汽通道内，请参考图1至图4，为了尽量保证除氧效果，在支撑钢管的轴向上，喷水孔2分布在支撑钢管的上半节段，所谓上半节段就是指支撑钢管的中点以上的节段；相应的，在导流弯头3的上半部分(与支撑钢管上半节段对应的部分)，每一个蒸汽通道内应当至少对应一层喷水孔2，由喷水孔2喷出的水珠将首先在导流叶片4上形成水膜，然后再被排汽管内的汽轮机乏蒸汽加热，从而在喷射到导流叶片4上的水珠部分薄膜化后实现二次除氧。
由此可见，本发明实施例中所公开的补水装置，结构简单，对现有设备改造少，无需额外增设除氧设施，还能利用汽轮机乏汽热量，运行和维护成本低，既能满足机组补水对于除氧的要求，又经济实用。
除此之外，本发明实施例中还公开了一种直接空冷光热机组，该直接空冷光热机组设置有补水装置，该补水装置为上述任意一实施例中所公开的补水装置。
由于采用了上述补水装置，因此该直接空冷光热机组应当兼具上述补水装置相应的技术优点，本申请文件中对此不再进行赘述。
以上对本发明所提供的直接空冷光热机组及其补水装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种直接空冷光热机组的补水装置，其特征在于，包括补水管（1），所述补水管（1）伸入汽轮机的排汽管内，且位于所述排汽管内的所述补水管（1）的侧壁上开设有用于向所述排汽管内补水的喷水孔（2）；
所述汽轮机的排汽管具有导流弯头（3），所述补水管（1）为内嵌在所述导流弯头内的支撑钢管；所述喷水孔（2）分布在所述支撑钢管的上半节段。
2.根据权利要求1所述的补水装置，其特征在于，在所述补水管（1）的轴向上，所述喷水孔（2）具有多层，且同一层所述喷水孔（2）的中心均位于同一个横切面上，其中，所述横切面为垂直于所述补水管（1）轴线的平面。
3.根据权利要求2所述的补水装置，其特征在于，每一层所述喷水孔（2）均包括多个，且在同一层中，相邻两个所述喷水孔（2）之间的夹角为15°~30°。
4.根据权利要求3所述的补水装置，其特征在于，每一层所述喷水孔（2）具有3~6个。
5.根据权利要求1所述的补水装置，其特征在于，所述补水管（1）竖直伸入所述排汽管内。
6.根据权利要求2所述的补水装置，其特征在于，所述导流弯头（3）内，在所述支撑钢管的轴向上设置多个导流叶片（4），相邻两个所述导流叶片（4）构成一个蒸汽通道，所述喷水孔（2）分布在多个所述蒸汽通道内。
7.根据权利要求6所述的补水装置，其特征在于，在所述导流弯头（3）的上半部分，任意一所述蒸汽通道至少对应一层所述喷水孔（2）。
8.一种直接空冷光热机组，设置有补水装置，其特征在于，所述补水装置为如权利要求1-7任意一项所述的补水装置。
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