專利名稱：發(fā)電廠凝汽器補水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種補水系統(tǒng)，尤其涉及一種發(fā)電廠用的凝汽器 補水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以前，從汽輪機進入冷凝器內(nèi)的蒸汽采用表面式的冷卻模式，如 圖1所示，其熱量在凝汽器內(nèi)通過水管表面接觸傳遞給了循環(huán)水冷卻 水，然后經(jīng)冷卻塔將循環(huán)水強制冷卻，這部分熱量散失到大氣中沒有
得到利用。據(jù)統(tǒng)計，純凝機組的發(fā)電效率只有30~40%，而汽輪機冷 凝器中冷源損失一般高達40%。如果能對冷源損失進行回收，就能提 高發(fā)電效率。根據(jù)熱電生產(chǎn)的特點，在正常生產(chǎn)中需有源源不斷的常 溫除鹽水供給鍋爐。研究開發(fā)利用鍋爐常溫給水來回收汽輪機乏汽中 大量熱能，是一種可靠、高效的技術(shù)措施和控制方法。將對提高冷凝 器運行真空度，降低發(fā)電汽耗具有積極作用。
原系統(tǒng)的除鹽水從水處理系統(tǒng)出來后直接到除氧器，在除氧器內(nèi) 用汽輪機二抽0.2MPa的蒸汽由20'C加熱到103°C，消耗大量蒸汽又 少了發(fā)電。經(jīng)全面分析汽輪發(fā)電機運行狀況和鍋爐給水流程以及供熱 發(fā)展情況。我公司對熱電生產(chǎn)系統(tǒng)進行節(jié)能技術(shù)研究并制定節(jié)能對 策，并按輕重緩急分期實施了節(jié)能措施。其中，提高凝汽器真空度， 降低發(fā)電汽耗率的工藝技術(shù)研究是我們系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究的課題之
按能量平衡和熱能梯度利用效率最高的原理，對凝汽器加以改 造，安裝了 "發(fā)電廠凝汽器補水系統(tǒng)"，提高了汽輪機真空度、降低 發(fā)電汽耗率，達到了節(jié)能增效的目的。發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對已有的除氧器補水系統(tǒng) 能源消耗高的缺點，提供一種可利用汽輪機乏汽中的部分熱能的凝汽 器補水系統(tǒng)，以達到節(jié)約能源的目的。
一種發(fā)電廠凝汽器補水系統(tǒng)，包括鍋爐、與發(fā)電機相連接的汽輪 機、凝汽器、低壓加熱器、除氧器和水處理系統(tǒng)。其中還包括凝汽器 熱井液位系統(tǒng)和除氧器液位控制系統(tǒng)。
汽輪機下端設(shè)有一喉部，喉部與凝汽器連通。凝汽器內(nèi)設(shè)有表面 式冷卻器，表面式冷卻器內(nèi)流通循環(huán)冷卻水。
水處理系統(tǒng)通過噴水管連通凝汽器，并且在喉部內(nèi)部的噴水管上 安裝有噴水裝置。
所述的噴水裝置為，在喉部兩側(cè)開設(shè)二個以上的孔，孔內(nèi)分別設(shè)
有噴水管，每個噴水管上設(shè)有數(shù)個噴嘴。比如，可以在一側(cè)設(shè)置4個 噴水管，另一側(cè)設(shè)置6個噴水管，每個噴水管設(shè)有9個噴嘴；也可以 在喉部兩側(cè)開設(shè)8個孔，孔內(nèi)分別設(shè)有噴水管，每個噴水管上設(shè)有9 個噴嘴，總共安裝有72個噴嘴。
所述的噴嘴包括殼體、噴頭和旋流翼片，其中，殼體為圓筒形狀， 殼體前部安裝噴頭，殼體后部有安裝螺紋，與噴水管接通，殼體內(nèi)部 安裝旋流翼片，旋流翼片與噴頭接近，噴頭前端為139度。旋流翼片 上開有8條導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽與噴射方向成45度，可使水流發(fā)生旋轉(zhuǎn)， 旋流翼片前方有一個錐體，引導(dǎo)水流到達噴頭的小孔。殼體內(nèi)前部安 裝噴頭，噴頭上有一小孔，噴頭小孔前后的錐度可使小孔邊緣很薄但 又有強度。旋轉(zhuǎn)水流在小孔處被加速，噴出后形成細小的霧珠，充分 與凝汽器內(nèi)流出的蒸汽充分接觸，吸收盡量多的熱量。
所述噴水管的中間噴嘴的噴射方向呈45度朝下左右分布，兩邊 的噴嘴水平對射和向下噴射，這樣分布可使水霧交叉密布，不留空隙。使噴嘴內(nèi)噴出的水霧能夠與汽輪機內(nèi)流出的蒸汽充分混合。 原理說明
改造后的凝汽器內(nèi)存在兩種冷卻方式， 一是表面式冷卻；二是混
合式冷卻。
表面式冷卻即是原來的冷卻方式，也就是在凝汽器內(nèi)裝有表面式 冷卻器，冷卻器內(nèi)有流動的循環(huán)冷卻水，汽輪機內(nèi)流出的蒸汽與冷卻 器水管表面接觸，將熱量傳導(dǎo)給冷卻器內(nèi)流動的循環(huán)冷卻水，循環(huán)冷 卻水將熱量帶走，在冷卻塔內(nèi)強制冷卻，從而達到冷卻目的。
混合式冷卻是將水處理系統(tǒng)來的除鹽水輸送到凝汽器內(nèi)的噴水 管，直接在冷凝器內(nèi)通過噴嘴噴出。由于噴嘴噴出的除鹽水形成極為 細小的水霧，除鹽水與汽輪機內(nèi)流出的蒸汽充分混合，達到冷卻目的， 同時也使除鹽水的溫度大幅度提高，升溫后的除鹽水進入低壓加熱 器，再進入除氧器除氧，然后經(jīng)高壓加熱器加熱，最后進入鍋爐加熱。
與原來的發(fā)電廠的補水系統(tǒng)相比，本實用新型具有如下技術(shù)效
果
1. 冷卻速度快。原來的凝汽器冷卻系統(tǒng)只采用一種冷卻方式，即 表面式冷卻，而本實用新型采用表面式冷卻和混合式冷卻二種冷卻方 式，冷卻效率高。表面式冷卻通過循環(huán)冷卻水系統(tǒng)實現(xiàn)，混合式冷卻 通過凝汽器補水系統(tǒng)實現(xiàn)；
2. 由于冷卻效率高，使得汽輪機內(nèi)的壓力減小，從而增大汽輪機 的工作效率；
3. 節(jié)約能源。原來2(TC左右的除鹽水直接從水處理系統(tǒng)進入除氧 器，在除氧器內(nèi)用二抽蒸汽加熱到103"C。本實用新型系統(tǒng)的除鹽水 是從水處理系統(tǒng)進入凝汽器混合加熱。汽輪機排汽溫度在45'C左右， 而除鹽水溫度在2(TC左右，因此凝汽器相當于一級加熱器。出凝汽 器溫度可達到4(TC左右。然后該除鹽水又進入低壓加熱器用三抽蒸 汽加熱到70°C。最后在除氧器內(nèi)用二抽蒸汽從7(TC加熱到103°C。因此大大節(jié)約了能源；
4. 除鹽水以噴霧方式與排汽直接混合效率最高，排汽被冷卻，降低 排汽溫度。由于直接混合急劇冷卻收縮，有利提高真空度，同時提高了 機組熱效率。
5. 凝汽器處于真空中，對補充除鹽水起到真空除氧作用，分離出 來的氧通過抽氣器排出，提高系統(tǒng)除氧能力。


圖1為原來的發(fā)電廠冷凝器補水系統(tǒng)；
圖2為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖3為喉部的橫截面上噴水管排布示意圖4為噴嘴與噴水管角度關(guān)系的放大示意圖5為噴嘴的分解示意圖6為旋流翼片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標記說明
2——汽輪機 4——f氏壓加熱器 6——高壓加熱器 8——喉部
1——W 3~~^汽器
7——水處理系統(tǒng) 9、 9'——噴水管 11——殼體 13——旋流翼片 15——發(fā)電機
10、 10，、 10，'、 10，，，
12——噴頭
14——電除塵器
具體實施方式
如圖2所示， 一種發(fā)電廠凝汽器補水系統(tǒng)，包括鍋爐l、與發(fā)電 機15相連接的汽輪機2、凝汽器3、低壓加熱器4、除氧器5、高壓 加熱器6、水處理系統(tǒng)7、凝汽器熱井液位系統(tǒng)和除氧器液位控制系統(tǒng)，其中，低壓加熱器4、除氧器5、高壓加熱器6與鍋爐1依次串 聯(lián)接通，鍋爐1通過管道與汽輪機2連通，汽輪機2下端設(shè)有一喉部 8，喉部8與凝汽器3連通，凝汽器3內(nèi)設(shè)有表面式冷卻器(圖中未 示)，表面式冷卻器內(nèi)流通有循環(huán)冷卻水。水處理系統(tǒng)7通過噴水管 9、 9'連通凝汽器3，并且在喉部8內(nèi)部的噴水管9、 9'上安裝有噴水 裝置。
如圖3示，所述的噴水裝置為，在喉部8的二側(cè)各開四個孔，孔 內(nèi)分別設(shè)有噴水管9、 9，，噴水管9、 9'上設(shè)有數(shù)個噴嘴10、 10，、 10，' 、 10，，，。
如圖5和圖6示，所述的噴嘴10包括殼體11、噴頭12和旋流 翼片13,其中，殼體ll為圓筒形狀，殼體11前部安裝噴頭12,殼 體11內(nèi)部安裝旋流翼片13,旋流翼片13與噴頭12靠近。
如圖4示，所述噴水管9的中間噴嘴10、 10'呈45度朝下方向， 兩邊的噴嘴10"、 IO'"呈水平對射或垂直向下。
如圖l所示，所述的鍋爐1連接一電除塵器14。
原理說明凝汽器3內(nèi)存在兩種冷卻方式， 一是表面式冷卻；二 是混合式冷卻。表面式冷卻即是原來的冷卻方式，也就是在凝汽器3 內(nèi)裝有表面式冷卻器，冷卻器內(nèi)有流動的循環(huán)冷卻水，汽輪機2內(nèi)流 出的蒸汽與冷卻器的水管表面接觸，將熱量傳導(dǎo)給冷卻器內(nèi)流動的循 環(huán)冷卻水，循環(huán)水將熱量帶走，從而達到冷卻目的。
混合式冷卻是將水處理系統(tǒng)7內(nèi)的除鹽水輸送到噴水管9、 9'， 由于噴水管9、 9'上安裝有噴嘴，噴嘴內(nèi)有旋流翼片13，旋流翼片使 水流發(fā)生旋轉(zhuǎn)，與噴頭12的小孔配合，使噴頭12噴出的除鹽水形成 極為細小的水霧，除鹽水與汽輪機2內(nèi)流出的蒸汽充分混合，達到冷 卻目的，同時也使除鹽水的溫度大幅度提高，升溫后的除鹽水進入進 入低壓加熱器4，利用低壓力的三抽蒸汽進一步加熱，再進入除氧器 5除氧，然后經(jīng)高壓加熱器6加熱，最后進入鍋爐1加熱。
權(quán)利要求1. 一種發(fā)電廠凝汽器補水系統(tǒng)，包括鍋爐、與發(fā)電機相連接的汽輪機、凝汽器、低壓加熱器、除氧器、高壓加熱器、水處理系統(tǒng)、凝汽器熱井液位系統(tǒng)和除氧器液位控制系統(tǒng)，其特征在于所述的汽輪機下端設(shè)有一喉部，喉部與凝汽器連通，凝汽器內(nèi)設(shè)有表面式冷卻器，表面式冷卻器內(nèi)有流通的循環(huán)冷卻水，水處理系統(tǒng)通過噴水管連通凝汽器，并且在喉部內(nèi)部的噴水管上安裝有噴水裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠冷凝器補水系統(tǒng)，其特征在于 所述的噴水裝置為，在喉部兩側(cè)開設(shè)二個以上的孔，孔內(nèi)分別設(shè)有噴 水管，每個噴水管上設(shè)有數(shù)個噴嘴。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電廠冷凝器補水系統(tǒng)，其特征在于 所述的噴嘴包括殼體、噴頭和旋流翼片，其中，殼體為圓筒形狀，殼 體前部安裝噴頭，殼體內(nèi)部安裝旋流翼片，旋流翼片與噴頭接近，噴 頭前端為139度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電廠冷凝器補水系統(tǒng)，其特征在于所述噴水管的中間噴嘴呈45度朝下方向，兩邊的噴嘴呈水平對射或垂直向下。
專利摘要本實用新型公開一種發(fā)電廠凝汽器補水系統(tǒng)，包括鍋爐、與發(fā)電機相連接的汽輪機、凝汽器、低壓加熱器、除氧器、高壓加熱器、水處理系統(tǒng)、凝汽器熱井液位系統(tǒng)和除氧器液位控制系統(tǒng)，所述的汽輪機下端設(shè)有一喉部，喉部與凝汽器連通，凝汽器內(nèi)設(shè)有表面式冷卻器，表面式冷卻器內(nèi)有流通的循環(huán)冷卻水，水處理系統(tǒng)通過噴水管連通凝汽器，并且在喉部內(nèi)部的噴水管上安裝有噴水裝置。針對已有的除氧器補水系統(tǒng)能源消耗高的缺點，提供一種可利用汽輪機乏汽中的部分熱能的凝汽器補水系統(tǒng)，以達到節(jié)約能源的目的。具有冷卻速度快、增大汽輪機的工作效率、節(jié)約能源的優(yōu)點。
文檔編號F28B9/00GK201306936SQ20082015410
公開日2009年9月9日 申請日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者孫利軍, 賀金明 申請人:上海青浦工業(yè)園區(qū)熱電有限公司