CN219494889U - 一种凝汽器进汽室补水降温装置及凝汽器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电厂汽轮机凝汽器技术领域，特别是涉及一种凝汽器进汽室补水降温装置及凝汽器。所述凝汽器进汽室补水降温装置包括设置在凝汽器进汽室内的补水管道，补水管道上设有喷头，喷头的朝向与汽轮机排气方向之间夹角大小大于90°。所述凝汽器包括凝汽器主体和所述凝汽器进汽室补水降温装置，凝汽器主体上设有进汽室，补水管道和喷头位于进汽室内。本实用新型提供的凝汽器进汽室补水降温装置的喷头朝向与汽轮机排气方向之间夹角大小大于90°，补入的除盐水与汽轮机排汽口排出的汽水之间为逆流换热，与顺流换热相比，换热效果更佳。

Description

一种凝汽器进汽室补水降温装置及凝汽器

技术领域

本实用新型涉及电厂汽轮机凝汽器技术领域，特别是涉及一种凝汽器进汽室补水降温装置及凝汽器。

背景技术

凝汽式汽轮机是现代火电站和核电站广泛采用的典型汽轮机。凝汽器是汽轮机装置的重要组成部分，它的设计制造和运行质量的优劣，直接影响汽轮机装置的经济性和安全性。凝汽器的主要作用，一是在汽轮机排汽口建立并维持高度真空，使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压力，增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降，提高循环热效率；二是将汽轮机的排汽凝结成水，重新送回锅炉进行循环；三是汇集各种疏水，减少汽水损失。在正常运行中，汽轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时，体积大为缩小，使凝汽器内形成高度真空。

保持凝汽器在最佳真空附近工作对汽轮发电机组具有十分重要的意义。如果凝汽器真空过低，不仅会引起蒸汽在机组中的有效焓降减小，循环热效率下降，还会导致汽轮机排汽温度升高，进而导致排汽缸变形和轴承中心改变所引起的振动等故障。在实际中，凝汽器真空降低还存在许多危害。凝结水中含氧量增加，最高超过100％时，凝结水系统设备和管道被腐蚀产生的氧化铁进入锅炉，将会腐蚀水冷壁、过热器等设备和管道。

提高凝汽器真空的传统做法(例如采用RCCS强化换热技术；通过改造增加凝汽器换热面来提高传热效能；采用胶球在线清洗、高压水离线清洗、化学酸洗及在线机器人清洗等方法清除管壁结垢；采用电场强化冷凝传热技术提高凝汽器管壁传热性能)投资成本大，施工周期长，不太适用于已经投产的电厂。

专利文献CN213119048U提供了一种提高凝汽器真空的方案，即在凝汽器进汽室中安装管道和喷头，通过喷头补入除盐水的方式冷却汽轮机排汽口排出的汽水，提高凝汽器内真空，降低凝结水中含氧量。相对于传统做法，该方案成本更低，更容易施工，适用于已经投产的电厂。不过，在该方案中，喷头朝向与汽轮机排气方向相同，补入的除盐水与汽轮机排汽口排出的汽水之间为顺流换热，换热效果不够理想。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种凝汽器进汽室补水降温装置及凝汽器。

具体地，本实用新型的技术方案是：

一种凝汽器进汽室补水降温装置，包括设置在凝汽器进汽室内的补水管道，补水管道上设有喷头，所述喷头的朝向与汽轮机排气方向之间夹角大小大于90°。

进一步地，所述喷头的朝向与重力方向之间夹角大小大于90°。

进一步地，所述补水管道包括沿汽轮机排气方向依次设置的第一补水管道和第二补水管道，第一补水管道和第二补水管道均为环形结构，第一补水管道环绕第二补水管道设置，第一补水管道和第二补水管道上均设有至少两个喷头。

进一步地，还包括第一供水管道和第二供水管道，第一供水管道与第一补水管道连通，第二供水管道与第二补水管道连通。

进一步地，所述第一补水管道为方环形结构，第二补水管道为圆环形结构；第一补水管道包括四个直管部分和四个弯管部分，弯管部分的曲率半径为第一补水管道的管径的三倍以上。

进一步地，所述补水管道环绕凝汽器进汽室的中心区域设置，喷头向该中心区域倾斜设置。

进一步地，所述喷头的朝向与汽轮机排气方向之间夹角大小为150°。

进一步地，所述喷头包括喷头座和朝向不同的多个喷嘴，喷头座内设有一个主流道和多个次流道，喷嘴通过次流道与主流道连通；喷头座与补水管道螺纹连接固定，喷嘴与喷头座螺纹连接固定。

进一步地，所述喷头为雾化喷头，喷头还包括调整芯，调整芯设在喷嘴内，与喷嘴螺纹连接，喷嘴上设有出水口，调整芯上设有调整槽，调整槽朝向喷嘴出水口设置，用于调整调整芯在喷嘴内的位置。

一种凝汽器，包括凝汽器主体，凝汽器主体上设有进汽室，所述凝汽器还包括如前所述的凝汽器进汽室补水降温装置，所述补水管道和喷头位于进汽室内。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型提供的凝汽器进汽室补水降温装置的喷头朝向与汽轮机排气方向之间夹角大小大于90°，补入的除盐水与汽轮机排汽口排出的汽水之间为逆流换热，与顺流换热相比，换热效果更佳。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的凝汽器结构示意图；

图2为第一和第二补水管道上的喷头位置示意图；

图3为图2的剖面示意图；

图4为喷头的剖面示意图；

图5为喷头上的喷嘴位置示意图；

图6为喷嘴和调整芯的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型提供一种凝汽器，该凝汽器包括凝汽器主体，凝汽器主体上设有进汽室100，汽轮机排汽口排出的汽水从进汽室100进入凝汽器主体内，该凝汽器还包括凝汽器进汽室补水降温装置，凝汽器进汽室补水降温装置用于使汽轮机排汽口排出的汽水迅速冷却，从而提高凝汽器内真空，降低凝结水中含氧量。

在一实施例中，上述凝汽器进汽室补水降温装置包括设置在进汽室100内的补水管道，补水管道上设有喷头3，喷头3的朝向与汽轮机排气方向i之间的夹角大小大于90°，使喷头3喷出的除盐水与汽轮机排汽口排出的汽水之间为逆流换热。

在本实施例中，汽轮机排气方向i与重力方向相同，喷头3的朝向与重力方向之间夹角大小大于90°，喷头3喷出的除盐水逆重力方向上升后顺重力方向回落，与汽轮机所排汽水接触时间长。在其它实施例中，如果汽轮机排气方向与重力方向相反，相应改变喷头3朝向即可。

在本实施例中，补水管道包括沿汽轮机排气方向i依次设置的第一补水管道1和第二补水管道2，第一补水管道1和第二补水管道2均为环形结构，第一补水管道1环绕第二补水管道2设置，第一补水管道1和第二补水管道2上均设有多个喷头3。第一补水管道1建议根据进汽室100的形状进行设计，第二补水管道2上的喷头3用于对第一补水管道1上的喷头3无法覆盖的区域进行补水。通过第一补水管道1和第二补水管道2上的喷头3共同向汽轮机的排汽口喷除盐水，可使汽轮机排汽口排出的汽水充分与除盐水接触，迅速冷却，从而提高凝汽器内真空，降低凝结水中含氧量。在其它实施例中，也可以是第二补水管道2和第一补水管道1沿汽轮机排气方向i依次设置，但存在第二补水管道2上的喷头3喷水时冲击后汽缸叶片的风险，也不便于检修期间通行。

本实施例采用的是双层补水管道的设计，已经可以满足除盐水与汽轮机排汽口排出的汽水充分接触的需求。当然，在其它实施例中，也可以采用三层及以上补水管道的设计。

在本实施例中，第一补水管道1上的喷头3沿第一补水管道1均匀分布，第二补水管道2上的喷头3沿第二补水管道2均匀分布，实现对汽轮机排汽口排出的汽水的均匀降温。在实际应用中，根据喷头3的喷水范围设计管道上相邻喷头3之间的间隔。当然，在其它实施例中，喷头3也可以不均匀分布。

在本实施例中，第一补水管道1和第二补水管道2分别与第一供水管道11和第二供水管道21连通，第一补水管道1和第二补水管道2由不同管道供水，防止抢水。在其它实施例中，也可以设计成第一补水管道1和第二补水管道2共用供水管道。

在本实施例中，第一补水管道1为方环形结构，第二补水管道2为圆环形结构；第一补水管道1包括四个直管部分和四个弯管部分，弯管部分的曲率半径为第一补水管道1的管径的三倍以上，以减小管道内水流阻力。在其它实施例中，第二补水管道2也可以为方环形结构。

在本实施例中，补水管道环绕凝汽器进汽室100的中心区域设置，喷头3向该中心区域倾斜设置，防止喷头3喷水时喷到后汽缸叶片，同时倾斜角度θ不宜太大，需根据喷头3上喷嘴的分布情况进行设计，以使喷头3喷出的水雾能够与汽轮机排汽口排出的汽水充分接触。在本实施例中，如图3所示，倾斜角度θ为30°，喷头3的朝向与汽轮机排气方向i之间的夹角大小为150°。在其它实施例中，倾斜角度θ也可以为其它大小。

如图4至6所示，在本实施例中，为使喷头3喷出的水雾与汽轮机排汽口排出的汽水充分接触，喷头3包括喷头座31和朝向不同的多个喷嘴32，喷头座31内设有一个主流道311和多个次流道312，喷嘴32通过次流道312与主流道311连通。在本实施例中，喷头3包括7个喷嘴32，在其它实施例中，喷嘴32的数量也可以更少或更多。

在本实施例中，喷头座31与第一补水管道1和第二补水管道2之间螺纹连接固定，方便检修喷头3；喷嘴32与喷头座31螺纹连接固定，方便更换喷嘴32。在其它实施例中，喷头座31与管道之间、喷嘴32与喷头座31之间也可以通过其它方式固定连接，例如焊接。

在本实施例中，喷头3为雾化喷头，喷出的液滴体积小，密度大，容易与汽轮机排汽口排出的汽水充分接触。在其它实施例中，喷头3也可以为普通喷头。

在本实施例中，喷头3还包括调整芯33，调整芯33设在喷嘴32内，与喷嘴32螺纹连接，喷嘴32上设有出水口321，调整芯33上设有调整槽331，调整槽331朝向喷嘴出水口321设置，将调整工具从出水口321插入调整槽331内，使调整芯33旋转，即可调整调整芯33在喷嘴32内的位置，从而调整雾化程度及喷嘴流量。

在本实施例中，调整槽331为一字型槽，在其它实施例中，也可以为十字型槽等其它形状。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的限制。应当指出，本领域的技术人员在阅读完本说明书后，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种凝汽器进汽室补水降温装置，包括设置在凝汽器进汽室内的补水管道，补水管道上设有喷头，其特征在于：所述喷头的朝向与汽轮机排气方向之间夹角大小大于90°。

2.如权利要求1所述的凝汽器进汽室补水降温装置，其特征在于：所述喷头的朝向与重力方向之间夹角大小大于90°。

3.如权利要求2所述的凝汽器进汽室补水降温装置，其特征在于：所述补水管道包括沿汽轮机排气方向依次设置的第一补水管道和第二补水管道，第一补水管道和第二补水管道均为环形结构，第一补水管道环绕第二补水管道设置，第一补水管道和第二补水管道上均设有至少两个喷头。

4.如权利要求3所述的凝汽器进汽室补水降温装置，其特征在于：还包括第一供水管道和第二供水管道，第一供水管道与第一补水管道连通，第二供水管道与第二补水管道连通。

5.如权利要求3所述的凝汽器进汽室补水降温装置，其特征在于：所述第一补水管道为方环形结构，第二补水管道为圆环形结构；第一补水管道包括四个直管部分和四个弯管部分，弯管部分的曲率半径为第一补水管道的管径的三倍以上。

6.如权利要求1所述的凝汽器进汽室补水降温装置，其特征在于：所述补水管道环绕凝汽器进汽室的中心区域设置，喷头向该中心区域倾斜设置。

7.如权利要求6所述的凝汽器进汽室补水降温装置，其特征在于：所述喷头的朝向与汽轮机排气方向之间夹角大小为150°。

8.如权利要求1所述的凝汽器进汽室补水降温装置，其特征在于：所述喷头包括喷头座和朝向不同的多个喷嘴，喷头座内设有一个主流道和多个次流道，喷嘴通过次流道与主流道连通；喷头座与补水管道螺纹连接固定，喷嘴与喷头座螺纹连接固定。

9.如权利要求8所述的凝汽器进汽室补水降温装置，其特征在于：所述喷头为雾化喷头，喷头还包括调整芯，调整芯设在喷嘴内，与喷嘴螺纹连接，喷嘴上设有出水口，调整芯上设有调整槽，调整槽朝向喷嘴出水口设置，用于调整调整芯在喷嘴内的位置。

10.一种凝汽器，包括凝汽器主体，凝汽器主体上设有进汽室，其特征在于：所述凝汽器还包括如权利要求1至9中任一项所述的凝汽器进汽室补水降温装置，所述补水管道和喷头位于进汽室内。