一种多疏水结构的船用热力系统的制作方法

1.本发明涉及一种船用辅汽轮机，尤其是一种多疏水结构的船用热力系统。


背景技术：

2.船用条件中辅汽轮发电机组进口蒸汽含水量较大，机组除抽气器疏水接口外存在主蒸汽疏水、主汽门疏水、前汽缸疏水、汽封补汽疏水等多疏水接口的需求；常规船用热力系统布置需将不同压力等级的疏水排至各个压力容器，整个系统及管路布置较为复杂且占用空间大。且目前国内无该多疏水结构的船用热力系统。因此，考虑到船用汽发机组突加突卸工况以及机组主汽门疏水、前汽缸疏水、汽封补汽疏水、抽气器疏水等多疏水接口需求；按常规船用系统布置需排至除氧器、冷凝器或各污冷凝水柜等不同压力容器，整个系统及管路布置较为复杂且占用空间大，需要研发一种适用于船用汽轮发电机组的多疏水结构热力系统。


技术实现要素：

3.本发明是要提出一种适用于船用汽轮发电机组的多疏水结构的船用热力系统，利用辅冷凝器的旁排减温减压乏汽接口构建新型多疏水结构热力系统，优化原本复杂疏水系统，减小占用空间，有利于系统凝水回收，提高整个循环系统经济性，并且可扩展至集成泄放水蒸发器疏水、海水蒸发器疏水、给水加热器疏水等更多船用蒸汽疏水接口的系统。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种多疏水结构的船用热力系统，包括辅汽轮发电机组、辅冷凝器、旁排系统，所述辅汽轮发电机组具有抽气器疏水接口、主蒸汽疏水接口、主汽门疏水接口、前汽缸疏水接口、汽封补汽疏水接口，所述旁排系统中设置有多级减温减压装置，一、二级减温减压装置均由“减压阀 减温器”的形式组成，各级减温减压装置的减压比匹配疏水压力，即各级减温减压后的蒸汽压力小于排入该段管路中疏水的压力。
5.进一步，所述船用热力系统中的主蒸汽、主汽门的高压疏水分别经疏水器后通入第一级减温减压装置后端；前汽缸的中压疏水经疏水器通入第二级减温减压装置后端；抽气器、汽封补汽的低压疏水经疏水器通入第三级减压阀后端。
6.进一步，所述船用热力系统中的汽轮机进口管道中设置挡板式汽水分离器，所述挡板式汽水分离器的排水口设置通倒吊桶式疏水器。
7.进一步，所述主汽门疏水接口、前汽缸疏水接口以及汽封补汽疏水接口选用带止回、抗水锤好的双金属片式疏水器或倒吊桶式疏水器。
8.进一步，所述抽气器疏水接口采用浮球式疏水器，所述浮球疏水器内含热静力排空装置，易于启机前抽真空工作。
9.进一步，所述一、二减温减压管路中在管道弯头处或末端分别设置二次低压疏水接口，用于缓解排入减温减压管道中的疏水及减温水的长期水锤作用对管道的冲蚀影响，所述二次低压疏水接口经疏水器通入第三级减压阀后端。
10.进一步，所述疏水器选用可静态排气的杠杆浮球式疏水器。
11.进一步，所述辅冷凝器设置有旁排乏汽接口，所述旁排乏汽接口处设置喷水减温装置，用于进一步降低进入冷凝器的乏汽焓值。
12.进一步，所述船用热力系统中的各减压阀选用调节灵敏的液压阀或气动阀，用于旁排乏汽流量变化时，快速匹配蒸汽压力。
13.本发明的有益效果是：
14.本发明的一种多疏水结构的船用热力系统，在借鉴常规船用疏水系统的基础上，突破常规思维，合理利用旁排多级减温减压系统匹配不同压力等级的汽轮发电机组疏水接口需求，优化原本复杂的疏水系统，减小占用空间，有利于系统凝水回收，提高整个循环系统经济性，并且可扩展至集成更多船用蒸汽疏水接口的系统。
15.本系统优化了船用汽轮发电机组不同压力等级蒸汽疏水需引至各压力容器的复杂系统，有效减小了设备所占空间，同时高温疏水通入冷凝器中有利于凝水的热力除氧，提高了整个循环系统经济性；此外本系统可快速稳定蒸汽管网压力，有利于蒸汽系统安全性。
附图说明
16.图1为本发明的多疏水结构的船用热力系统图；
17.图2为挡板式汽水分离器示意图；
18.图3为倒吊桶式疏水器示意图；
19.图4为双金属片式疏水器示意图；
20.图5为浮球式疏水器示意图。
具体实施方式
21.下面通过实施例对本发明进行具体的描述，但有必要在此指出的是，实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整进行具体实施是不需付出创造性劳动的。
22.本实施例所述为基于船用条件下的多疏水结构的热力系统，系统图如附图1所示。辅汽轮发电机组进汽管路中设置挡板式汽水分离器1后蒸汽进入汽轮机16的主汽门17，挡板式汽水分离器1的疏水经倒吊桶式疏水器2、主汽门17的疏水经双金属片式疏水器5后进入第一级减压阀3、减温器4后端，前汽缸疏水经双金属片式疏水器6进入第二级减压阀7、减温器8后端，汽封补汽疏水经金属片式疏水器10、抽气器疏水经浮球式疏水器14和15进入第三级减压阀9后；为缓解排入减温减压管道中的疏水及减温水的长期水锤作用对管道的冲蚀影响，一、二减温减压管路中在管道弯头处或末端分别设置二次低压疏水接口，该二次低压疏水接口经浮球式疏水器11、12通入第三级减压阀9后端；冷凝器旁排接口前设置喷水装置13进一步降低乏汽焓值。
23.本多疏水结构的船用热力系统实施时，各疏水接口需根据压力等级、疏水流量、连续/间断排水、止回等要求选用适宜形式的疏水器，各疏水器前后设置手动截止阀方便检修、隔断；各级疏水排入旁排减温减压管道中，各段减温减压管道进出口需要呈下降趋势，确保一定高度差，防止小流量旁排工况中管内压差较小导致二次疏水阻塞；考虑到各级疏
水均存在一定空气泄漏量，抽气器18的抽气量、冷凝器19的换热面积等影响真空的关键因素均需设置余量，防止本系统多疏水结构导致冷凝器背压升高；旁排乏汽流量变化时，为快速匹配蒸汽压力，各减压阀需选用调节灵敏的液压阀或气动阀，考虑到各级疏水进入减温减压管道中可能存在闪蒸现象，管道壁厚、管内流速需考虑适量安全余量。
24.不同于常规船用一体式减温减压阀门或先减压后减温的旁排系统，本系统在旁排系统中设置有多级减温减压装置，一、二级减温减压装置均由“减压阀 减温器”的形式组成，各级减温减压装置的减压比需匹配疏水压力，即各级减温减压后的蒸汽压力小于排入该段管路中疏水的压力。如附图1中所示，按压力匹配原则，主蒸汽疏水、主汽门疏水等高压疏水分别经疏水器后通入第一级减温减压装置后端；前汽缸疏水等中压疏水经疏水器通入第二级减温减压装置后端；抽气器疏水、汽封补汽疏水等低压疏水经疏水器通入第三级减压阀后端。
25.启机暖管时主蒸汽管路含水量较大，因此在汽轮机进口管道中设置适用流速较高蒸汽的挡板式汽水分离器，见图2，该挡板式汽水分离器的排水口设置通流能力较大的倒吊桶式疏水器，见图3；汽轮机主汽门、前汽缸、汽封补汽等疏水量较小的高、中、低压疏水接口，选择带止回、抗水锤好的双金属片式疏水器，见图4，或倒吊桶式疏水器，其中双金属片式疏水器尺寸小，拆卸清洗方便需定期进行调整。抽气器疏水为低压疏水，考虑到工作时连续排水的需求，适用浮球式疏水器，见图5，该浮球疏水器内含热静力排空装置，易于启机前抽真空工作。
26.为缓解排入减温减压管道中的疏水及减温水的长期水锤作用对管道的冲蚀影响，除末级减温减压管路外，其他减温减压管路中均需在管道弯头处或末端分别设置二次疏水接口，该二次低压疏水接口经疏水器通入第三级减压阀后端，疏水器选用可静态排气的杠杆浮球式疏水器。冷凝器旁排接口处需设置喷水减温装置，进一步降低进入冷凝器的乏汽焓值；旁排乏汽流量变化时，为快速匹配蒸汽压力，各减压阀需选用调节灵敏的液压阀或气动阀。
27.本系统优化了船用汽轮发电机组不同压力等级蒸汽疏水需引至各压力容器的复杂系统，有效减小了设备所占空间，同时高温疏水通入冷凝器中有利于凝水的热力除氧，提高了整个循环系统经济性；此外本系统可快速稳定蒸汽管网压力，有利于蒸汽系统安全性。