用于混合水和蒸汽的喷射孔板以及冷却蒸汽的方法 |
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| 申请号 | CN201280013635.4 | 申请日 | 2012-02-09 | 公开(公告)号 | CN103443420B | 公开(公告)日 | 2016-05-18 |
| 申请人 | 西门子公司; | 发明人 | 阿恩·格拉斯曼; 斯特凡·米努特; 卡希·纳斯基达什维利; 斯特凡·里曼; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于在第一管路（3）中混合 水 和 蒸汽 的喷射孔板（1），其中代替一个喷射管道地考虑多个喷射管道（9，10），尤其两个喷射管道（9，10）。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于在管路(3)中混合水和蒸汽的喷射孔板(1)， |
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| 说明书全文 | 用于混合水和蒸汽的喷射孔板以及冷却蒸汽的方法技术领域背景技术[0002] 在蒸汽发电站中以及在燃气轮机设备和蒸汽轮机设备中，蒸汽轮机经由相对复杂的管路与蒸汽发生器流体连接。在蒸汽发生器中产生热蒸汽，所述热蒸汽通常通向高压部分涡轮或中压部分涡轮。在有规律的连续运行中，由蒸汽发生器产生的蒸汽直接流向高压部分涡轮或中压部分涡轮。当然，存在如下负荷情况，其中蒸汽不能强制性地直接流向涡轮，而是必须绕行至冷凝器。在冷凝器中，蒸汽又转换成水。为此，所谓的旁通站(Umleitstationen)使用在上文所描述的发电站中，所述旁通站的目的在于，将来自蒸汽发生器的蒸汽完全地或部分地直接导入到冷凝器中。此外，旁通站除了在常规的连续运行中以外，也在所谓的起动或停机过程期间使用。 [0003] 只要蒸汽经由旁通站被引向冷凝器，那么蒸汽经由旁通阀和短的管路被导向喷射孔板。在流过旁通阀、短的管路和喷射孔板之后，蒸汽的压力下降。借助于注水部来冷却蒸汽，以便用冷凝器调节到协调的水平。单级的喷射孔板设计为用于水的最大喷射量。这能够在不利的情况下导致：在旁通站的部分负荷运行中，当需要相对少的冷却水时，造成蒸汽与水的不理想的混合。这能够造成在处于下游的冷凝器中的腐蚀问题和温度问题。 [0004] 与之相应地，仅用于工作点的喷射孔板和注水部的设计方案不是在使用在发电站中时的理想解决方案。 发明内容[0005] 本发明从这一点着手，本发明的目的是，提出一种能够将蒸汽参数理想地进行匹配的、尤其能够将蒸汽参数匹配于负荷情况的方案。 [0006] 所述目的通过一种用于在管路中混合水和蒸汽的喷射孔板来实现，其中在孔板中构成第一喷射管道和第二喷射管道以用于将水喷射到喷射孔板流动通道中，其中喷射孔板流动通道通过在喷射孔板上的内侧的喷射孔板流动表面形成，并且第二喷射管道在流动方向上设置在第一喷射管道的下游。 [0007] 此外，所述目的通过一种用于冷却蒸汽的方法实现，其中蒸汽流过喷射孔板，其中水经由第一喷射管道和第二喷射管道喷射到蒸汽中。 [0008] 有利的改进方案在下文中提出。 [0009] 本发明以下述思想为出发点：除了在现有技术中已知的单一的喷射机构以外，具有两个喷射管道的双管喷射机构造成水与蒸汽更好地完全混合。由此，蒸汽参数更好地适配于冷凝器的水平。喷射机构经由第一喷射管道和第二喷射管道以两级式的形式实现。这意味着，在其中不需要满水量的起动过程期间，在第一喷射管道中经由调节机构实现喷射的0％-60％。在例如甩负荷等时，附加地接通第二级，使得由第二喷射管道表示的第二级实现60％-100％的剩余的量。 [0010] 由此，在起动和停机过程期间，改进水射流到蒸汽射流中的穿透深度。由此，在冷凝器中能够避免温度问题和腐蚀问题。因此，修改过的和根据本发明的喷射孔板不仅能够在100％的负荷下喷射足够的冷却水质量流，而是也能够保证在蒸汽旁通站的部分负荷运行中水与蒸汽更好的混合。 [0011] 在第一有利的改进方案中，喷射孔板的内侧的喷射孔板流动表面构成为拉瓦尔喷管。这基本上意味着流动横截面首先逐渐变细并且随后变大。这造成，在喷射孔板中的压力分布被优化。 [0012] 在另一有利的改进方案中，喷射孔板基本上关于旋转对称轴线旋转对称地构成，并且第一喷射管道相对于喷射孔板流动表面成角度α1地设置，其中第二喷射管道相对于喷射孔板流动表面成角度α2地设置，其中角度α1和α2能够取10°和80°之间的值。当(蒸汽射流和水射流的)两个流动方向不设置为成钝角时，蒸汽射流与水射流的最优的完全混合也是可能的。更好的是以10°和80°之间的角度完全混合。其他有利的角度位于20°至70°的区域中以及在30°和60°之间。 [0013] 在另一有利的改进方案中，角α1和α2基本上相同。 [0014] 在另一有利的改进方案中，第一喷射管道和第二喷射管道能够与共同的喷射管道连接。在所述实施方案中，能够在第一喷射管道中和在第二喷射管道中分别装入阀。考虑将调节阀用于第一喷射管道，所述第一喷射管道是对于第一级负责的并且覆盖在共同的喷射管道中的总量的0％至60％的量。 [0015] 对于用于60％至100％的量的第二喷射管道而言，控制阀是足够的。 [0016] 第一喷射管道和第二喷射管道经由共同的喷射管道流体连接。在根据本发明的方法中，首先将第二喷射管道经由阀阻塞，使得仅能够经由第一喷射管道喷射水。 [0018] 借助于实施例详细阐述本发明。具有相同的附图标记的器件具有基本上相同的工作方式。 [0019] 附图示出： [0020] 图1示出喷射孔板的在流动方向上的俯视图；以及 [0021] 图2示出喷射孔板的横截面图。 具体实施方式[0022] 图1示出喷射孔板1在流动方向2上的视图。在此，流动方向2垂直于图示平面。喷射孔板1设置在管路3之内，其中所述管路3设置在蒸汽轮机发电站中的或燃气轮机发电站中的旁通站中。在蒸汽发生器中产生的蒸汽流过所述管路3。喷射孔板1关于旋转对称轴线4基本上旋转对称地构成。喷射孔板1在管路3之内具有喷射孔板流动表面5，所述喷射孔板流动表面如在图2中所看到地构成为拉瓦尔喷管。 [0023] 图2示出喷射孔板1的横截面视图。喷射孔板1基本上特征在于， 喷射孔板流动表面5近似于拉瓦尔喷管。这意味着，在流动方向2上拉瓦尔喷管在第一区域6中具有相对大的流动横截面。在第一区域6上连接有逐渐变细的区域7，在所述逐渐变细的区域中流动横截面变小。在逐渐变细的区域7下游连接有连续的区域8，在所述连续的区域中流动通道持续地扩张。在连续的区域8中设置有第一喷射管道9和第二喷射管道10。第一区域6、逐渐变细的区域7和连续的区域8在流动方向2上相继地设置。第一喷射管道9基本上相对于喷射孔板流动表面5成角度α1地倾斜。第二喷射管道10相对于流入孔板流动表面5成角度α2地构成。角度α1能够取10°-80°、20°-70°、30°-60°之间的值。角度α2能够取10°-80°、20°-70°、30°-60°之间的值。尤其，角度α1和α2基本上相同。第一喷射管道9通到第一输入管道11中。第二喷射管道10通到第二输入管道12中。在第一输入管道11中设置有调节阀13。在第二输入管道12中设置有控制阀14。第一输入管道11和第二输入管道12通到共同的喷射管道15中。在所述共同的喷射管道15中设置有确定流量的测量装置16。第二喷射管道10沿流动方向2观察设置在第一喷射管道9的下游。 [0024] 在运行期间，控制阀14首先被关闭，使得没有水经由第二喷射管道2流入蒸汽射流中。如果在蒸汽射流中需要0％-60％的水量，那么打开调节阀13，其中调节机构调节在第一喷射孔板9中到蒸汽射流中的流量。 [0025] 如果需要在蒸汽射流中提高水的量，那么打开控制阀14，使得在蒸汽射流中的直至100％的量是可能的。因此，在第二喷射管道10中承担60％-100％的量。 [0026] 在第一喷射管道9和第一输入管道11之间，设置有喷射孔板1中的第一孔17。在第二喷射管道10和第二输入管道12之间，设置有喷射孔板1中的第二孔18。 |
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