本實用新型屬于汽輪機技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實用新型涉及一種凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

凝汽器是一種用于將汽輪機排汽冷凝成水的換熱器，其除了可以將汽輪機的排汽冷凝成水后供鍋爐重新使用外，還能在汽輪機排汽處建立真空和維持真空。凝汽器分為水冷凝汽器(或稱濕冷機組)和空冷凝汽器(或稱空冷機組)兩種，從經(jīng)濟效益出發(fā)，水冷凝汽器應(yīng)用較為普遍。

針對水冷凝汽器，特別是處于中國南方的水冷凝汽器，當(dāng)南方夏季溫度較高時，凝汽器冷卻面積普遍不足，水冷凝汽器真空低，熱耗率高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)，以至少解決南方夏季溫度較高時，凝汽器冷卻面積普遍不足的技術(shù)問題，同時能夠解決水冷凝汽器真空低和熱耗率高的技術(shù)問題。

為了解決上述問題，本實用新型提供一種凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)，其技術(shù)方案如下：

一種凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)，包括：凝汽器、自循環(huán)輸出管路、冷卻器、自循環(huán)輸入管路和自循環(huán)噴淋裝置；所述凝汽器的蒸汽進口與汽輪機的排汽出口連通，所述凝汽器內(nèi)由上至下依次設(shè)置有喉部、冷凝管和熱井；所述自循環(huán)輸出管路的進水口與所述熱井的第一凝結(jié)水出口連通，出水口與所述冷卻器的熱媒進口連通；所述自循環(huán)輸入管路的進水口與所述冷卻器的熱媒出口連通，輸水口與所述自循環(huán)噴淋裝置的噴淋液進口連通；所述自循環(huán)噴淋裝置設(shè)置于所述喉部；其中，由所述自循環(huán)噴淋裝置的噴淋口噴出的凝結(jié)水在所述喉部與所述汽輪機的排汽混合，吸熱蒸發(fā)，發(fā)生相變。

如上述的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)，進一步優(yōu)選為：自循環(huán)輸出水泵，所述自循環(huán)輸出水泵安裝在所述自循環(huán)輸出管路上。

如上述的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)，進一步優(yōu)選為：所述冷卻器為蒸發(fā)冷卻器或外置凝汽器。

如上述的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)，進一步優(yōu)選為：所述自循環(huán)噴淋裝置的噴嘴為霧化噴嘴。

如上述的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)，進一步優(yōu)選為：導(dǎo)流優(yōu)化板，安裝于所述喉部且位于所述自循環(huán)噴淋裝置的下方，用于將由所述自循環(huán)噴淋裝置的噴淋口噴出的凝結(jié)水與所述排汽混合后的蒸汽均勻的導(dǎo)向所述凝汽器的冷凝管。

如上述的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)，進一步優(yōu)選為：所述導(dǎo)流優(yōu)化板以豎直中心線為中心，兩側(cè)的所述導(dǎo)流優(yōu)化板呈傾斜對稱設(shè)置。

如上述的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)，進一步優(yōu)選為：所述導(dǎo)流優(yōu)化板呈傘狀排布。

如上述的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)，進一步優(yōu)選為：所述熱井的第二凝結(jié)水出口與所述汽輪機的機組回?zé)嵯到y(tǒng)的給水進口連通。

分析可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于：

一、本實用新型提供的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)以自循環(huán)管路將凝汽器熱井內(nèi)的“高溫”的凝結(jié)水輸送到蒸發(fā)冷卻器，可以帶走一部分熱量，等價于增加了凝汽器冷卻面積；循環(huán)水流量(等價增加的冷卻面積)可以根據(jù)系統(tǒng)要求進行調(diào)整和控制，從而實現(xiàn)對機組真空的有效控制。

二、本實用新型設(shè)置的自循環(huán)噴淋裝置和導(dǎo)流優(yōu)化板，可以實現(xiàn)噴淋霧化水和排汽的混合，以及使噴淋霧化水和排汽均勻散落。

附圖說明

圖1為本實用新型優(yōu)選實施例的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的Ⅰ部放大圖。

圖3為圖1的Ⅱ部放大圖。

圖中：1-凝汽器；11-熱井；12-冷凝管、13-喉部；14-自循環(huán)輸出管路；15-自循環(huán)輸入管路；2-自循環(huán)輸出水泵；3-冷卻器；31-箱體；310-風(fēng)窗；32-風(fēng)機；34-集水箱；35-冷卻器噴淋裝置；36-換熱管；4-凝結(jié)水泵；5-機組回?zé)嵯到y(tǒng)；6-汽輪機低壓缸、7-汽輪機高中壓缸；8-鍋爐；9-自循環(huán)噴淋裝置；10-導(dǎo)流優(yōu)化板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步詳細(xì)說明。

如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型優(yōu)選實施例的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)主要包括凝汽器1、自循環(huán)輸出管路14、冷卻器3、自循環(huán)輸入管路15和自循環(huán)噴淋裝置9。

凝汽器1用于對汽輪機的排汽進行冷卻，使其冷凝變成凝結(jié)水，其包括：喉部13、冷凝管12和熱井11，汽輪機的排汽由與汽輪機的排汽口連通的凝汽器1的蒸汽進口進入凝汽器1內(nèi)，流經(jīng)喉部13后，與喉部13下方的冷凝管12表面接觸，被冷凝成凝結(jié)水，凝結(jié)水最后匯集到熱井11中，冷凝管12內(nèi)留有循環(huán)冷卻液，可以為冷卻水。喉部13為一中空空間，優(yōu)選為擴口結(jié)構(gòu)，喉部13的縱截面的直徑(由左至右方向上的距離)在由上至下的方向上逐漸增大。

自循環(huán)輸出管路14用于將凝汽器1的熱井11的凝結(jié)水輸送至冷卻器3內(nèi)，其進水口與熱井11的第一凝結(jié)水出口相通，出水口與冷卻器3的熱媒入口相通。

冷卻器3用于對進入其內(nèi)的凝結(jié)水進行冷卻，冷卻后的凝結(jié)水經(jīng)冷卻器3的熱媒出口排出。

自循環(huán)輸入管路15用于將經(jīng)冷卻器3冷卻后的凝結(jié)水輸送至自循環(huán)噴淋裝置9，其進水口與冷卻器3的熱媒出口連通，輸水口與自循環(huán)噴淋裝置9的噴淋液進口連通。

自循環(huán)噴淋裝置9設(shè)置在凝汽器1的喉部，其用于將進入其內(nèi)的凝結(jié)水噴淋出去，噴淋出去的凝結(jié)水(或稱噴淋水)在喉部與汽輪機的排汽混合，迅速吸熱蒸發(fā)，發(fā)生相變，即噴淋水吸收排汽的熱量，從液態(tài)相變?yōu)槠麘B(tài)，同時，混合后的排汽流量增加，與冷凝管的接觸面積增大，使得冷凝管的表面換熱充分，從而使得凝汽器換熱能力提高，提高了真空度，降低了熱耗率。混合后的蒸汽流經(jīng)喉部后，與冷凝管12接觸，被冷凝成凝結(jié)水，最后匯集到熱井11中。

總而言之，本實用新型提供的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)通過自循環(huán)輸出管路14將熱井11內(nèi)的“高溫”的凝結(jié)水輸送至冷卻器3，經(jīng)冷卻器3冷卻后被輸送至喉部13，并在喉部13處與排汽混合，可以帶走排汽的一部分熱量，等價于增加了凝汽器冷卻面積，從而提高了凝汽器的真空度、降低了熱耗率。

為了利于向冷卻器3輸送凝結(jié)水，如圖1所示，本實用新型還包括自循環(huán)輸出水泵2，其安裝在自循環(huán)輸出管路14上，同時可用于控制自循環(huán)輸出管路14的啟閉，另外還可以控制凝結(jié)水的循環(huán)水流量，從而可以根據(jù)該系統(tǒng)的要求進一步進行調(diào)整和控制，從而實現(xiàn)對凝汽器真空的有效控制，凝結(jié)水的循環(huán)水流量的調(diào)整還可以通過在自循環(huán)輸入管路15上安裝自循環(huán)輸入水泵來實現(xiàn)，本實施例對此不進行限定。

冷卻器3可以為蒸發(fā)冷卻器，還可以為外置凝汽器。圖3示出了蒸發(fā)冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖。蒸發(fā)冷卻器包括：箱體31、風(fēng)機32、集水箱34、冷卻器噴淋裝置35和換熱管36。箱體31內(nèi)由上至下依次設(shè)置有換熱管36和集水箱34，冷卻器噴淋裝置35設(shè)置于風(fēng)機32下方且位于箱體31上方。在集水箱34和換熱管36之間的箱體31上開有進風(fēng)窗310。換熱管36的進口為冷卻器的熱媒進口，換熱管36的出口為冷卻器的熱媒出口，且位于換熱管36的進口上方。冷卻器噴淋裝置35將冷卻液噴淋到換熱管36表面，與換熱管36內(nèi)的凝結(jié)水發(fā)生換熱，冷卻液受熱后一部分會變成蒸汽，其他的向下流動，最終匯集于集水箱34內(nèi)，冷卻后的凝結(jié)水經(jīng)換熱管36的出口排出。為了促進冷卻液的循環(huán)利用，冷卻器噴淋裝置35與集水箱34連通，以使集水箱34收集的冷卻液作為冷卻器噴淋裝置35的冷卻液。風(fēng)機32位于箱體31的上方，用于使箱體31外的空氣自進風(fēng)窗37進入箱體31內(nèi)，并自下而上的流經(jīng)換熱管36，并由箱體31上方排出，從而可以將在換熱管36外汽化的水蒸汽帶走。在本實用新型中，需要考慮如何實現(xiàn)冷卻后的凝結(jié)水與汽輪機的排汽充分混合，如圖1和圖2所示，本實用新型的自循環(huán)噴淋裝置9的噴嘴為霧化噴嘴，其可以將冷卻后的凝結(jié)水以霧狀噴灑出來，從而形成噴淋霧化水。霧化噴嘴的朝向可以朝向喉部13，即霧化噴嘴向下噴淋冷卻后的凝結(jié)水。

當(dāng)然，本實用新型還包括導(dǎo)流優(yōu)化板10，安裝于喉部13且位于自循環(huán)噴淋裝置9的下方，用于將噴淋水與排汽混合后的蒸汽均勻的導(dǎo)向冷凝管12。如圖2所示，優(yōu)選為，導(dǎo)流優(yōu)化板10以喉部13的豎直中心線為中心，兩側(cè)的導(dǎo)流優(yōu)化板10呈傾斜對稱設(shè)置。進一步優(yōu)選為，導(dǎo)流優(yōu)化板10呈傘狀排布。

為了循環(huán)利用凝結(jié)水，凝汽器的熱井11的第二凝結(jié)水出口與汽輪機的機組回?zé)嵯到y(tǒng)5的給水進口連通，機組回?zé)嵯到y(tǒng)5對其加熱后，再將其輸送至鍋爐8。優(yōu)選地，熱井11內(nèi)的凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵4輸送至機組回?zé)嵯到y(tǒng)5的給水進口。

如圖1所示，下面將本實用新型的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)的工作過程進行詳細(xì)描述：

自循環(huán)輸出水泵2將熱井11的凝結(jié)水輸送到蒸發(fā)冷卻器內(nèi)進行冷卻，冷卻后的凝結(jié)水再通過自循環(huán)噴淋裝置9進入凝汽器1的喉部13，在喉部13以霧狀和汽輪機低壓缸6的排汽混合，迅速吸熱蒸發(fā)，發(fā)生相變。安裝在喉部13位置的導(dǎo)流優(yōu)化板10可以使由自循環(huán)噴淋裝置9噴出的噴淋霧化水和排汽混合后的蒸汽均勻的導(dǎo)向凝汽器1的冷凝管12進行冷凝。蒸汽冷凝后，再次進入凝汽器的熱井11，熱井內(nèi)的凝結(jié)水一部分通過第二凝結(jié)水出口進入機組回?zé)嵯到y(tǒng)5(由凝結(jié)水泵4啟閉)，再進入到鍋爐8內(nèi)經(jīng)加熱輸送至汽輪機高中壓缸7，汽輪機高中壓缸7中的高壓缸的排汽經(jīng)鍋爐8再熱后，輸送至汽輪機高中壓缸7的中壓缸，汽輪機高中壓缸7的中壓缸的排汽輸送至汽輪機低壓缸6；另一部分仍通過自循環(huán)輸出水泵2重復(fù)上述過程。由于噴淋水從液態(tài)相變?yōu)槠麘B(tài)，吸熱增加；同時，混合后的排汽流量增加，與凝汽器1的冷凝管12的接觸面積增大，表面換熱更充分，從而使整個凝汽器1的換熱能力提高。自循環(huán)輸出水泵2將“高溫”的凝結(jié)水輸送到蒸發(fā)冷卻器，可以帶走一部分熱量，等價于增加了凝汽器1的冷卻面積。循環(huán)水流量(等價增加的冷卻面積)可以根據(jù)該系統(tǒng)要求進行調(diào)整(例如通過自循環(huán)輸出水泵)和控制，從而實現(xiàn)對機組真空的有效控制。

分析可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于：

一、本實用新型提供的凝汽器自循環(huán)噴淋尖峰冷卻系統(tǒng)通過自循環(huán)輸出管路將熱井11內(nèi)的“高溫”的凝結(jié)水輸送至冷卻器3，經(jīng)冷卻器3冷卻后再輸送至喉部13，并與排汽混合，可以帶走一部分熱量，等價于增加了凝汽器冷卻面積，從而提高了凝汽器的真空度、降低了熱耗率。另外自循環(huán)輸出管路14內(nèi)的凝結(jié)水的循環(huán)水流量可以根據(jù)該系統(tǒng)的要求進行調(diào)整和控制，從而實現(xiàn)對機組(即凝汽器)真空的有效控制。

二、本實用新型設(shè)置的自循環(huán)冷卻噴淋裝置9和導(dǎo)流優(yōu)化板10，可以實現(xiàn)噴淋霧化水和排汽的充分混合，以及使噴淋霧化水和排汽均勻散落。

由技術(shù)常識可知，本實用新型可以通過其它的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本實用新型范圍內(nèi)或在等同于本實用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實用新型包含。