專利名稱：燃?xì)廨啓C進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于能源動力行業(yè)，具體涉及一種燃?xì)廨啓C進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮系統(tǒng)。
(二)
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C的一個顯著的特點是隨著運行環(huán)境溫度的升高，其輸出功率、空氣流量下降？ 熱耗率升高。因此采用進氣冷卻技術(shù)可以提高機組在高溫運行環(huán)境下的功率和熱效率。到目 前為止，國內(nèi)外在工程上應(yīng)用的燃?xì)廨啓C進氣冷卻技術(shù)主要包括三大類強制制冷式冷卻技 術(shù)(壓縮式、吸收式制冷以及蓄能冷卻系統(tǒng))和蒸發(fā)式冷卻技術(shù)以及組合式冷卻，其中組合 式冷卻是由前兩種冷卻方式組合而成。利用壓縮式或吸收式制冷系統(tǒng)對燃?xì)廨啓C進氣進行冷 卻，優(yōu)點是對進氣的冷卻強度高，因而能夠大幅度地提高燃?xì)廨啓C發(fā)電機組運行的經(jīng)濟性， 缺點是初投資大、系統(tǒng)復(fù)雜、運行維護費用較高，特別是對于壓縮式制冷，冷源的獲得是以 消耗較大數(shù)量的機械功(電力)為代價。蒸發(fā)式冷卻技術(shù)的缺點是由于受到空氣飽和度的限制， 對空氣的冷卻強度較低。但這項技術(shù)，特別是近年來發(fā)展起來的霧化式蒸發(fā)冷卻技術(shù)以其投 資低,系統(tǒng)相對簡單,運行維護費用低等特點得到普遍接受。
1942年，Keinschmidt提出了濕壓縮概念在壓氣機入口或級間噴入冷卻液體，利用液 體蒸發(fā)時要吸收大量的潛熱來冷卻氣體、以使得壓縮過程更接近于等溫壓縮，減少壓氣機的 耗功。溫壓縮技術(shù)被正式工程應(yīng)用于燃?xì)廨啓C始于上個世紀(jì)90年代。在國內(nèi)，七O三研究 所及哈爾濱工程大學(xué)等單位在燃?xì)廨啓C濕壓縮方面開展了大量的理論及試驗研究。2005年七 O三研究所在無錫動力試驗站完成了 25MW燃?xì)廨啓C進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮技術(shù)試驗 驗證。
(三) 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一套能夠增加燃?xì)廨啓C在高溫環(huán)境下的輸出功率和熱效率的 燃?xì)廨啓C進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮系統(tǒng)。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它包括燃?xì)廨啓C箱裝體、連接燃?xì)廨啓C箱裝體的進氣 室、原消音器段和進氣過濾器，進氣過濾器和原消音器段之間設(shè)置有過渡段，原消音器段和 進氣室之間設(shè)置有過渡段，原消音器段和過渡段之間連接有進氣彎頭，過渡段連接燃?xì)廨啓C 進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)和微細(xì)霧化噴嘴。
本實用新型還有這樣一些技術(shù)特征
1、所述的燃?xì)廨啓C進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)包括前置低壓泵組和高壓噴水泵組及其
3相應(yīng)的管道調(diào)控設(shè)備；
2、 所述的前置低壓泵組和高壓噴水泵組及其相應(yīng)的管道調(diào)控設(shè)備組裝在同一底架上，以 撬裝形式設(shè)置，前置低壓泵組在撬體低壓進水側(cè)一端橫向布置，高壓噴水泵組沿撬體 另一側(cè)布置。
3、 所述的噴霧加濕級采用在進氣道內(nèi)分別設(shè)置冷卻蒸發(fā)級和濕壓縮級兩處不同功能的 噴霧加濕級；
4、 所述的進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)設(shè)置有對外部系統(tǒng)的通訊接口 。 本實用新型的特點有
1. 燃機進氣霧化式蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的運行采用全自動控制保護系統(tǒng)。
2. 監(jiān)控保護系統(tǒng)具備自動監(jiān)視、控制、報警、保護功能，以提供最佳的霧化噴水量和保 證高壓噴水系統(tǒng)以及機組的安全運行。
3. 主要運行設(shè)備和控制設(shè)施為一體化設(shè)計，以撬裝形式交付使用。
4. 所述的燃?xì)廨啓C進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)，其采用高壓系統(tǒng)，工作壓力12-21MPa， 選用專用微細(xì)霧化噴嘴，霧化顆粒可達(dá)SMD5-25 u m;
5. 所述的噴霧加濕級，采用在進氣道內(nèi)分別設(shè)置冷卻蒸發(fā)級和濕壓縮級兩處不同功能的 噴霧加濕級；
6. 進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)，其特征在于所述的控制保護系統(tǒng)除具有現(xiàn)場監(jiān)控保護功 能外，還提供了對外部系統(tǒng)的通訊接口，可以方便的將本系統(tǒng)的運行參數(shù)、狀態(tài)傳送 到廠級DCS，方便廠方的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。
本實用新型屬于能源動力行業(yè)，具體通過改善燃?xì)廨啓C及其條件提高燃?xì)廨啓C性能。本 實用新型的有益效果是保證燃?xì)廨啓C性能獲得更大改善，運行更加安全，調(diào)控功能更加完 備。


圖1為本實用新型的噴水系統(tǒng)圖2為本實用新型的噴水控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明
結(jié)合圖l，本實施例包括燃?xì)廨啓C箱裝體2、連接燃?xì)廨啓C箱裝體2的進氣室1、原消音 器段5和進氣過濾器7，進氣過濾器7和原消音器段5之間設(shè)置有過渡段6，原消音器段5和 進氣室1之間設(shè)置有過渡段3，原消音器段5和過渡段3之間連接有進氣彎頭4，過渡段3、 6連接燃?xì)廨啓C進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)和微細(xì)霧化噴嘴。燃?xì)廨啓C進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)包括前置低壓泵組和高壓噴水泵組及其相應(yīng)的管道調(diào)控設(shè)備；前置低壓泵組和高壓噴 水泵組及其相應(yīng)的管道調(diào)控設(shè)備組裝在同一底架上，以撬裝形式設(shè)置，前置低壓泵組在撬體 低壓進水側(cè)一端橫向布置，高壓噴水泵組沿撬體另一側(cè)布置。噴霧加濕級采用在進氣道內(nèi)分 別設(shè)置冷卻蒸發(fā)級和濕壓縮級兩處不同功能的噴霧加濕級；進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)設(shè)置 有對外部系統(tǒng)的通訊接口。
燃機進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)布置方式如下來自于除鹽水箱的除鹽水經(jīng)前置泵、精 密過濾器，在高壓柱塞泵加壓后進入霧化噴嘴里，從噴嘴噴出的高速水流形成錐狀的水霧， 這些非常細(xì)小的霧具有較大的蒸發(fā)表面積，在與空氣充分地接觸蒸發(fā)后，大多數(shù)的水霧在非
常短的時間里就已經(jīng)完成蒸發(fā)。由于系統(tǒng)采用高壓霧化，霧化后水滴的粒徑很小，因此不需 要增設(shè)氣水分離裝置。霧化噴嘴可采用撞針霧化噴嘴、旋流噴嘴和閃蒸噴嘴，在高工作壓力 12MPa-21MPa下介質(zhì)水的霧化效果好，霧化粒度可達(dá)5-20w m。
前置低壓泵組和高壓噴水泵組及其相應(yīng)的管道調(diào)控設(shè)施進行一體化設(shè)計，組裝在同一底 架上，以撬裝形式交付使用。前置低壓泵組在撬體一端(低壓進水側(cè))橫向布置，高壓噴水 泵組沿撬體另一側(cè)布置。高壓噴水撬體、進氣道內(nèi)噴水支架、進氣道內(nèi)排水管道、進氣道排 水槽布置和進氣濾網(wǎng)布置等盡可能使設(shè)備布置緊湊合理、維護方便、容易操作。
本實施例燃機進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮系統(tǒng)采用就地監(jiān)控保護方式?？刂票Ｗo系統(tǒng) 由一臺以帶觸摸屏的可編程控制器為核心的PLC就地控制箱、 一臺控制泵組的起停/切換/ 聯(lián)鎖的馬達(dá)控制箱、 一臺氣象站、 一套壓力/溫度/濕度/流量等系統(tǒng)參數(shù)的測量儀表、電 磁閥和調(diào)節(jié)閥等控制閥門組成，具備監(jiān)測、控制、報警、保護和通信功能。
監(jiān)測功能調(diào)控系統(tǒng)的人機界面為PLC就地控制箱中配置的觸摸屏，溫度、濕度、流量、
投入級數(shù)、泵運行時數(shù)等系統(tǒng)的運行參數(shù)信號均在觸摸屏上實時監(jiān)測顯示。運行人員可通過 屏幕菜單和軟鍵調(diào)用相關(guān)顯示畫面進行現(xiàn)場監(jiān)測記錄。
控制功能系統(tǒng)采用主加壓泵出口設(shè)定壓力方式運行。PLC就地控制箱通過氣象站實時 采集大氣參數(shù)，并根據(jù)機組運行情況計算出噴水量，自動控制投運的噴嘴級數(shù)和主加壓泵的 投運臺數(shù)，以控制噴水流量，獲得滿意的進氣冷卻和濕壓縮效果。泵組的起停、切換控制設(shè) 置手動和自動兩種方式，調(diào)試維護階段采用手動方式，系統(tǒng)調(diào)試穩(wěn)定投運后，泵組的起停、 切換由PLC實現(xiàn)自動控制。
報警保護功能系統(tǒng)運行時，當(dāng)霧化水流量、前置泵出口水壓力、水濾器壓差、霧化泵
進口水壓力、霧化泵出口水壓力、控制箱內(nèi)溫度達(dá)到報警值時，PLC就地控制箱面板顯示報 警信息并發(fā)出聲光信號，同吋向集控室發(fā)出燈光報警信號；當(dāng)霧化水流量、霧化泵進口水壓 力、霧化泵出口水壓力達(dá)到保護條件，在達(dá)到規(guī)定的延遲時間后保護條件仍存在，PLC迅速切斷發(fā)生故障的霧化泵組的運行，并發(fā)出報警信號；當(dāng)電機由于短路、過熱、斷相等故障而 導(dǎo)致停泵時，PLC就地控制箱也發(fā)出報警信號，保證系統(tǒng)的安全性。
通信功能調(diào)控系統(tǒng)具備與上位DCS系統(tǒng)通信功能，集控室DCS系統(tǒng)通過通信信號監(jiān)測 霧化冷卻撬體的運行狀態(tài)。
權(quán)利要求1、一種燃?xì)廨啓C進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮系統(tǒng)，其特征在于它包括燃?xì)廨啓C箱裝體、連接燃?xì)廨啓C箱裝體的進氣室、原消音器段和進氣過濾器，進氣過濾器和原消音器段之間設(shè)置有過渡段，原消音器段和進氣室之間設(shè)置有過渡段，原消音器段和過渡段之間連接有進氣彎頭，過渡段連接燃?xì)廨啓C進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)和微細(xì)霧化噴嘴。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述的燃 氣輪機進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)包括甜置低壓泵組和高壓噴水泵組及其相應(yīng)的管道調(diào) 控設(shè)備。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)廨啓C進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述的前 置低壓泵組和高壓噴水泵組及其相應(yīng)的管道調(diào)控設(shè)備組裝在同一底架上，以撬裝形式設(shè) 置，前置低壓泵組在撬體低壓進水側(cè)一端橫向布置，高壓噴水泵組沿撬體另一側(cè)布置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨啓C進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述的噴 霧加濕級采用在進氣道內(nèi)分別設(shè)置冷卻蒸發(fā)級和濕壓縮級兩處不同功能的噴霧加濕級。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃?xì)廨啓C進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述的進 氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)設(shè)置有對外部系統(tǒng)的通訊接口 。
專利摘要本實用新型提供了一種燃?xì)廨啓C進氣霧化式蒸發(fā)冷卻及濕壓縮系統(tǒng)。它包括燃?xì)廨啓C箱裝體、連接燃?xì)廨啓C箱裝體的進氣室、原消音器段和進氣過濾器，進氣過濾器和原消音器段之間設(shè)置有過渡段，原消音器段和進氣室之間設(shè)置有過渡段，原消音器段和過渡段之間連接有進氣彎頭，過渡段連接燃?xì)廨啓C進氣霧化蒸發(fā)冷卻噴水系統(tǒng)和微細(xì)霧化噴嘴。本實用新型在進氣道內(nèi)分別設(shè)置冷卻蒸發(fā)級和濕壓縮級兩處不同功能的噴霧加濕級，燃機進氣霧化式蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的運行采用全自動控制保護系統(tǒng)，具備自動報警、保護功能，還能夠根據(jù)其自身氣象站采集的大氣參數(shù)，自動控制最佳的霧化噴水量。本實用新型保證燃?xì)廨啓C性能獲得更大改善，運行更加安全，調(diào)控功能更加完備。
文檔編號F02C7/12GK201236746SQ20082009051
公開日2009年5月13日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者冀文慧, 偉 劉, 銳 劉, 劉克大, 師蓓蓓, 張學(xué)忍, 李玉玲, 楓 林, 王元龍, 柏 范, 斌 董, 閆錦生, 宇 隋, 煒 韋, 齊宏偉 申請人:中國船舶重工集團公司第七○三研究所