凝汽器补水雾化节能装置

技术领域

本发明涉及电力辅助设备技术领域，具体为一种凝汽器补水雾化节能装置。

背景技术

火电厂生产过程的实质是将燃料中的化学能经一系列过程转变为电能。然而，在这些转换过程中，总是存在着数量不等、原因不同的各项热损失，最终导致燃料中的化学能只能部分转化为电能。在众多损失中，以冷源损失最大，因此减少冷源损失或把冷源损失加以适当利用，是一项十分有意义的工作。通过对凝汽器喉部加装补水雾化装置，来达到充分利用排汽余热，适当减少冷源损失，提高凝汽器真空，进而提高集中热经济性目的。

凝汽器是一个布满换热管的热交换器，换热管内是循环水，换热管外是低压蒸汽。凝汽器在电厂中的主要作用在于汽轮机出口处建立并维持一定的真空，使蒸汽在汽轮机内膨胀到指定的凝汽器压力，增大汽轮机功率，提高汽轮机机组的循环热效率，同时将排汽凝结成水并送入锅炉循环利用，减少锅炉耗煤量。凝汽器性能评价的主要指标是凝汽器真空度，凝结水过冷度和凝结水含氧量，目前国内火电厂在役机组普遍存在凝汽器真空度低、凝结水过冷度大、换热管腐蚀的问题，严重影响了机组的经济运行。

凝汽器真空的形成是由在凝汽器内蒸汽和凝结水汽液两相之间存在着一个与蒸汽凝结温度成正比的平衡压力，它代表着凝汽器内的绝对压力。因此在极限情况下，既冷却水流量很大时。凝汽器内的极绝对限压力为0.0023Mpa(20℃的冷却水)，此时的凝汽器压力要远低于大气压，既形成真空。

电站凝汽器一般运行经验表明：凝汽器真空下降，汽轮机汽耗会大幅增加。而且，凝汽器真空的降低，会使排汽缸温度升高，引起汽轮机轴承中心偏移，严重时会引起汽轮机振动，此外，当凝汽器真空降低时，为保证机组出力不变，必须增加蒸汽流量，而蒸汽流量的增加又将导致轴向推力增大，使推力轴承过负影响汽轮机的安全运行。所以在实际的热电厂运行中，最好使凝汽器的设计真空值附近运行，目前汽轮机大部分是采用表面式凝汽器。由于有热阻存在，冷却水温总是比凝结水温要低，热经济性差。排汽量越大则蒸汽凝结放出热量就越多，因此为了减轻凝汽器热负荷，提高机组热效率，对凝汽器补水雾化节能装置改造，即将凝汽器补水增加一路雾化式喷头补水，这样通过接触式传热，可吸收部分蒸汽凝结热，使这部分补充的除盐水在凝汽器内形成一个混合式凝汽器，从而减轻表面式凝汽器的热负荷，提高真空。

专利申请号：201610583450.7公开了一种电厂凝汽器补水雾化系统，包括管路、阀门、雾化装置，雾化装置布置在凝汽器喉部，雾化装置布置了若干层喷嘴组件；每一层喷嘴组件上安装有多个雾化喷嘴，管路跟电厂脱盐水系统连接，利用水泵将一定压力和流速的脱盐水以雾化水幕方式，从喷嘴中喷出；可满足对电厂供热应用时的大量补水需求，提高补水与汽轮机排汽的换热效率，不影响凝汽器内部汽流下充分利用凝汽器的内部换热空间

发明内容

本发明的目的在于提供一种凝汽器补水雾化节能装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

凝汽器补水雾化节能装置，包括进水管、横向水管和竖向水管，进水管从凝汽器喉部进入与横向水管相连通，横向水管上设有一排竖向水管，其特征在于，所述的竖向水管上设有一组雾化装置。

雾化装置是本发明的核心部件，雾化装置包括旋转接头、分流杆和缓冲头和雾化喷头，所述的旋转接头与竖向水管相连通且可以围绕竖向水管自由旋转，所述的旋转接头的四周呈圆周状等比例安有分流杆，所述的分流杆的数量大于2根，根据实际需要可以选择安装不同数量的分流杆进行分流喷射，所述的分流杆的一端与旋转接头相连通，所述的分流杆的另一端与缓冲头相连通，所述的缓冲头上安装有雾化喷头。

当分流杆的数量为2根时，则雾化喷头的数量为2个，二个雾化喷头的喷射方向相反形成旋转作用力，当雾化喷头一起喷射时，由于二者的喷射方向相反，刚可以带动旋转接头旋转，当旋转接头旋转时，刚可以带动雾化喷头一起旋转，此时的雾化效果比传统的不旋转增加5％左右，可以提高雾化的水与蒸汽进行更好的热交换，从而可以间接地节省能源，符合企业节能需求。

优选地：为了增加热交换效果，所述的缓冲头的一侧与扇叶一相连接，旋转接头旋转时刚带动扇叶一产生气流，一方面给蒸汽进行降温，另一方面可以让雾化后的水珠在气流的作用下雾化效果再提高8％左右，可以提高雾化的水与蒸汽进行更好的热交换，从而可以间接地节省能源，符合企业节能需求。

优选地：为了增加热交换效果，所述的分流杆的下部安装扇叶二，通过如此设计可以再次地提高本发明的雾化效果3％左右，可以提高雾化的水与蒸汽进行更好的热交换，从而可以间接地节省能源，符合企业节能需求。

优选地：为了提高热交换效果，所述的雾化喷头的喷射角度与水平面之前形成一定的夹角，夹角的角度为15-25度，当雾化喷头的喷射口斜向上时效果较佳。

本发明的技术效果和优点：改造后的补水仍然采用目前的从凝汽器喉部补入的方式，水以雾化状态从凝汽器喉部补入，从而形成一个雾化带。既补水进入凝汽器后，通过机械雾化喷嘴，使其达到雾化状态，汽轮机排汽首先与雾化水进行热交换，由于它们之间是接触式换热，且雾化补水水滴较小，从而强化了补充水与排汽间的换热。所以部分排汽放出的汽化潜热能使补水温度立即升高到排汽的饱和温度，同时补水使得这部分排汽凝结成饱和水，为汽体从水滴中溢出、扩散创造了条件，从而达到除氧和降低排汽温度的目的，同时又防止出现补水沿着凝汽器内壁流动的现象。通过本发明的特殊结构设计不仅提高了雾化效果，另一方面在多个风扇的作用下，提高热交换率，从而达到环保节能的效果。

附图说明

图1为本发明的结构图一；

图2为图1A处的局部放大图；

图3为图2B处的局部放大图；

图4为本发明的结构图二；

图5为图4C处的局部放大图；

图6为图4D处的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图6所示：

凝汽器补水雾化节能装置，包括进水管2、横向水管3和竖向水管10，进水管2从凝汽器喉部进入与横向水管2相连通，横向水管2上设有一排竖向水管10，其特征在于，所述的竖向水管10上设有一组雾化装置，所述的雾化装置包括旋转接头12、分流杆7和缓冲头8和雾化喷头8，所述的旋转接头12与竖向水管10相连通且可以围绕竖向水管10自由旋转，所述的旋转接头12的四周呈圆周状等比例安有分流杆7，所述的分流杆7的数量为2根，所述的分流杆7的一端与旋转接头12相连通，所述的分流杆7的另一端与缓冲头8相连通，所述的缓冲头8上安装有雾化喷头9，所述的雾化喷头9的数量为2个，二个雾化喷头9的喷射方向相反形成旋转作用力，所述的缓冲头8的一侧与扇叶一6相连接，所述的分流杆7的下部安装扇叶二5，所述的雾化喷头9的喷射角度与水平面之前形成一定的夹角，夹角的角度为15度时效果较佳。

本发明的工作原理如下：通过进水管2进水，然后再流经气动阀4，水流进入横向水管10，然后再流经竖向水管10，最后从雾化喷头9喷射而出，当水从雾化喷头9喷射而出时，产生旋转作用力，旋转作用力使旋转接头12进行旋转，旋转接头12带动分流杆7旋转，从而可以提高雾化效果，分流杆7带动扇叶一6和扇叶二5旋转产生气流，在气流的作用下，雾化效果得到进一步提高，从而可以提高热交换率，从而可以更节约能源，从而可以为企业节少生产成本。通过本发明进行补水设计，当单台机组补水量150T/h，按机组年运行7500小时，每年总补水量M1＝150000(t)；年度补水平均温度T＝20℃，h＝85KJ/Kg；年度平均真空Pc＝0.0056MPa；排汽温度T＝35℃；循环水入口温度20℃，循环水量69275T/H，以夏季为例计算

根据真空、和排汽温度查数据：饱和蒸汽的焓值H2＝2565KJ/Kg、饱和水的焓值H1＝147.5KJ/Kg，汽化潜热2417KJ/Kg，补水温升15℃。被凝结的蒸汽量M2＝4.2*38/(H2-H1)*150＝9.9T/h，年总量74250T，所需加热蒸汽量远低于汽轮机排汽流量1776t/h，所以凝汽器内有足够的排汽的汽化潜热加热补充水，并保证传热端差为零，从而证充分除氧。节省的热量为Q＝M2(H2—H1)＝74250000x2417 kJ，混合煤的发热量q＝29307.6KJ/Kg，节省的煤量M＝Q/q＝6123(吨)，年节省的费用＝M*(当地煤价按500元/吨)＝3061500元，适于全面推广和应用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。