本发明涉及汽轮机领域,具体涉及一种汽轮机空心导叶换热除湿装置及其方法。
背景技术:
1、在火电汽轮机低压缸和核电汽轮机中,蒸汽处于湿蒸汽两相流状态,不仅会使在湿蒸汽区工作的汽轮机级效率降低,而且湿蒸汽中的水滴会导致汽轮机末几级叶片水蚀严重,严重影响机组安全性。随着高参数、大容量火电汽轮机及核电汽轮机的发展,汽轮机湿蒸汽问题愈发严重,对汽轮机运行的安全性和经济性带来很大影响。
2、常规除湿手段中,疏水槽除湿是在导叶出口后顶部位置增设疏水槽结构,在离心力等作用下,液相水被甩向叶顶方向,最终通过疏水槽收集排出;去湿割缝则是通过在空心导叶腹面和背面适当位置开设去湿缝隙,破坏叶片表面的水膜,利用内外表面压差使液相水通过去湿缝流入空心导叶内部排出。
3、不管是疏水槽除湿还是去湿割缝除湿,其本质上均是在汽轮机通流上开设除湿通道,排出汽轮机通流内形成的液相水达到除湿的目的,在排出液相水的同时均不可避免的会带走一部分蒸汽,导致参与后续级次做功的蒸汽量减少,对机组经济性造成明显影响。
4、本发明针对以上汽轮机湿蒸汽问题而提出。
技术实现思路
1、本发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种汽轮机空心导叶换热除湿装置及其方法。
2、本发明采用的技术方案如下:
3、一种汽轮机空心导叶换热除湿装置,包括:抽汽主管路、引汽管路和空心导叶,引汽管路连接于抽汽主管路,引汽管路连接有空心导叶,空心导叶设置为空心结构,引汽管路将抽汽主管路内的过热蒸汽导入空心导叶内部,空心导叶底部设置有排水装置。
4、进一步的,空心导叶包括外环、导叶和内环,外环、内环和导叶均设置为可以让过热蒸汽通过的空心结构,外环通过导叶连接有内环。
5、进一步的,引汽管路包括多个分支管路,多个分支管路连接于外环。
6、进一步的,排水装置通过u型管连接有抽汽主管路。
7、进一步的,抽汽主管路沿过热汽流动方向依次连接有引汽管路和排水装置。
8、进一步的,抽汽主管路在引汽管路和排水装置连接处之间设置有压力调节阀。
9、进一步的,u型管设置有液位感应装置,液位感应装置电性连接于压力调节阀。
10、进一步的,排水装置包括多条用于排出凝结水的排水管。
11、进一步的,引汽管路和排水装置设置有手动调节阀。
12、进一步的,一种汽轮机空心导叶换热除湿方法,包括以下步骤:
13、s1:将水注入u型管内形成液封;
14、s2:开启引汽管路和排水装置的手动调节阀,将抽汽主管路内的过热蒸汽通入空心导叶内;
15、s3:过热蒸汽于空心导叶进行换热,形成凝结水,重力作用下流向排水装置;
16、s4:u型管内的液位传感器实时将液位信息传递给压力调节阀,压力调节阀调节压力,使u型管保持液封。
17、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
18、本发明创造性地提出在不与汽轮机通流连通的前提下,在原有的过热蒸汽抽汽主管路上、下游间增设简单易行的阀门管道以及特殊结构的空心导叶后匹配相应运行控制方法能有效降低汽轮机通流湿度,削弱叶片水蚀,大幅提高汽轮机运行安全性及经济性;
19、通过该换热除湿技术,一方面,空心导叶外表面水膜厚度减小、水滴数量和尺寸减小,可抑制或减弱空心导叶尾缘水膜破裂形成粗大二次水滴,从而削弱粗大二次水滴对下游动叶片表面的冲击和飞溅造成的摩擦和制动损失,削弱下游动叶片的水蚀程度,大幅提高机组运行安全性。另一方面,空心导叶出口蒸汽湿度减小,同时尾缘粗大二次水滴的减弱对蒸汽的制动损失也将减少,蒸汽做功能力增加,可进一步提高汽轮机通流效率,进而提高机组经济性。
1.一种汽轮机空心导叶换热除湿装置,其特征在于:包括:抽汽主管路(1)、引汽管路(2)和空心导叶(3),所述引汽管路(2)连接于抽汽主管路(1),所述引汽管路(2)连接有空心导叶(3),所述空心导叶(3)设置为空心结构,所述引汽管路(2)将抽汽主管路(1)内的过热蒸汽导入空心导叶(3)内部,所述空心导叶(3)底部设置有排水装置(4)。
2.根据权利要求1中所述的一种汽轮机空心导叶换热除湿装置,其特征在于:所述空心导叶(3)包括外环(5)、导叶(6)和内环(7),所述外环(5)、内环(7)和导叶(6)均设置为可以让过热蒸汽通过的空心结构,所述外环(5)通过导叶(6)连接有内环(7)。
3.根据权利要求2中所述的一种汽轮机空心导叶换热除湿装置,其特征在于:所述引汽管路(2)包括多个分支管路(8),多个所述分支管路(8)连接于外环(5)。
4.根据权利要求1中所述的一种汽轮机空心导叶换热除湿装置,其特征在于:所述排水装置(4)通过u型管(9)连接有抽汽主管路(1)。
5.根据权利要求1中所述的一种汽轮机空心导叶换热除湿装置,其特征在于:所述抽汽主管路(1)沿过热汽流动方向依次连接有引汽管路(2)和排水装置(4)。
6.根据权利要求5中所述的一种汽轮机空心导叶换热除湿装置,其特征在于:所述抽汽主管路(1)在引汽管路(2)和排水装置(4)连接处之间设置有压力调节阀(10)。
7.根据权利要求5中所述的一种汽轮机空心导叶换热除湿装置,其特征在于:所述u型管(9)设置有液位感应装置(11),所述液位感应装置(11)电性连接于压力调节阀(10)。
8.根据权利要求1中所述的一种汽轮机空心导叶换热除湿装置,其特征在于:所述排水装置(4)包括多条用于排出凝结水的排水管(12)。
9.根据权利要求1中所述的一种汽轮机空心导叶换热除湿装置,其特征在于:所述引汽管路(2)和排水装置(4)设置有手动调节阀(13)。
10.一种汽轮机空心导叶换热除湿方法,应用于权利要求1-9任意一项所述的一种汽轮机空心导叶(3)换热除湿装置,其特征在于:包括以下步骤:
