專利名稱：：燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及降低燃氣輪機進氣溫度的裝置，是一種燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器。燃氣輪機的許用功率與其空氣進氣溫度有直接的關系。一般情況下，當大氣溫度每升高1℃，燃氣輪機的許用功率比額定功率(ISO狀況ta=15℃)下降1％左右。為了提高燃氣輪機在高溫季節(jié)的實際出力，必須降低燃氣輪機的進氣溫度。另外，隨著燃氣輪機進氣溫度的降低，燃氣輪機的熱效率還會有所提高。目前，國內外降低燃氣輪機進氣溫度的方法一般有二種一種是通過冷媒-熱交換器對進氣進行冷卻，如無錫華達燃機電廠從美國S&S公司成套引進的“AMS〃系統(tǒng)。另一種方法是燃氣輪機的進氣直接通過〃濕膜蒸發(fā)冷卻器〃進行冷卻，如附圖1所示。它利用水的自然蒸發(fā)來吸收空氣中的顯熱。如美國Donaldson公司、英國AFF公司的“濕膜蒸發(fā)冷卻器”等系列產品。采用冷媒換熱法對燃氣輪機進氣進行冷卻，設備投資高，運行費用大。因為不管用什么方法獲得冷媒，都要消耗一定的能源。同時，因為燃氣輪機的空氣進氣量一般都很大(一臺10MP的燃氣輪機空氣進氣量一般為46至50Kg／S)。例如無錫華達燃氣輪機電廠為一臺LM6000燃機(額定功率為38MW)配套的AMS系統(tǒng)，不僅裝有二臺1000冷噸的離心式冷凍機及配套的冷卻器、換熱塔等設備，而且還需大量的循環(huán)冷卻水，由此可見運行費用不會低。在干旱炎熱的地區(qū)選用傳統(tǒng)的“濕膜蒸發(fā)冷卻器”，相比之下能源消耗很少，耗水也不大(僅作蒸發(fā)消耗，10MW機組最大消耗水量約為1．5T／H)，但是它的缺點是體積龐大，若用來改造原有機組，會受到空間的位置限制。同時它的進氣阻力比較大(約25毫米水柱)，在使用和不使用時都會使燃機因進氣阻力增加而降低燃氣輪機的一部分出力。鑒于上述存在的問題，本實用新型的目的在于設計一種進氣阻力小、降溫效果好、能耗低的燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器。本實用新型的目的是通過以下措施來實現的該燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器包括進氣道、噴嘴、進水管、出水管和給水泵，噴嘴安裝在進氣道內并使噴嘴的噴水方向與進氣方向相反，噴嘴通過進水管與給水泵的出水口連接，在進氣道的底部安裝有出水管。在上述的噴嘴之后的進氣道上安裝有擋水板。上述的噴嘴可采用高壓霧化噴嘴，其包括噴嘴殼體和噴嘴接頭，在噴嘴殼體的后部安裝有噴嘴接頭，在噴嘴殼體內從前往后按序安裝有第一O型線圈、噴嘴渦室、第二O型線圈、噴嘴閥芯和第三O型線圈。上述的給水泵的進水管接入水箱，進氣道底部的出水管通入水箱，在水箱上安裝有液位控制閥。在上述的水箱上安裝有排污閥。在上述的給水泵出水口的進水管與水箱之間安裝有電控調節(jié)閥，而電控調節(jié)閥通過放大器與調節(jié)控制計算器相聯(lián)，在進氣道的噴水區(qū)域前部安裝有電子氣壓計、第一電子溫度計、電子前濕度計和電子空氣流量計并通過信號線與調節(jié)控制計算器相聯(lián)，在擋水板之后的進氣道內安裝有第二電子溫度計和電子后濕度計并通過信號線與調節(jié)控制計算器相聯(lián)。附圖1為現有濕膜蒸發(fā)冷卻器工作原理圖。附圖2為本實用新型最佳實施例的結構示意圖，附圖3為本實用新型中最佳高壓霧化噴嘴的結構示意圖，附表1為空氣的干球溫度ta、露點溫度tDp與相對濕度Φ的對應關系表，附表2為本實用新型最佳實施例的試驗結果(Pb=933mbar)，附圖中的編碼分別1為水箱，2為液位控制閥，3為排污閥，4為給水泵，5為電控調節(jié)閥，6為放大器，7為調節(jié)控制計算器，8為噴嘴，9為進氣道，10為電子氣壓計，11為第一電子溫度計，12為電子前濕度計，13為電子空氣流量計，14為第二電子溫度計，15為電子后濕度計，16為擋水板；21為第一O型線圈，22為噴嘴渦室，23為第二O型線圈，24為噴嘴閥芯，25為第三O型線圈，26為噴嘴殼體，27為外齒墊圈，28為噴嘴接頭；31為離心泵，32為蒸發(fā)冷卻媒，33為熱空氣進口，34為水流調節(jié)器，35為噴水分配器，36為噴水緩沖墊，37為擋水板，38為冷空氣出口，39為液位控制閥，40為第一閥門，41為供水管，42為第二閥門，43為排水管。下面結合最佳實施例及附圖對本實用新型作進一步描述如附圖2所示，該燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器包括進氣道9、噴嘴8、進水管、出水管和給水泵4，噴嘴8安裝在進氣道9內并使噴嘴8的噴水方向與進氣方向相反，噴嘴8通過進水管與給水泵4的出水口連接，在進氣道9的底部安裝有出水管。在干旱炎熱環(huán)境中，由于本實用新型是通過逆向直接向進氣道噴水，在進氣流的擾動下，水霧很快被蒸發(fā)，在水霧蒸發(fā)的過程中，它吸收空氣中的顯熱，將空氣的顯熱轉變成水蒸氣的潛熱，從而實現降低空氣溫度的效果，上述構成還具有使進氣的阻力小、降溫效果好、能耗低的效果。為了降低空氣中的含水量，如附圖2所示，在噴嘴8之后的進氣道9上安裝有擋水板16。本實用新型中的噴嘴8可采用現有的霧化噴嘴；為了適應在較低的供水壓力下而獲得最佳的霧化效果，噴嘴8采用如附圖3所示的高壓霧化噴嘴，其包括噴嘴殼體26和噴嘴接頭28，在噴嘴殼體26的后部安裝有噴嘴接頭28，在噴嘴殼體26內從前往后按序安裝有第一O型線圈21、噴嘴渦室22、第二O型線圈23、噴嘴閥芯24和第三O型線圈25。為了有利于水的正常供給，如附圖2所示，給水泵4的進水管接入水箱1，進氣道9底部的出水管通入水箱1，在水箱1上安裝有液位控制閥2；并在水箱1上安裝有排污閥3，以便于排除水箱1中的污渣。如附圖2所示，為了更好地控制進氣溫度和濕度，使燃氣輪機進一步達到最佳工作狀態(tài)，在給水泵4出水口的進水管與水箱1之間安裝有電控調節(jié)閥5，而電控調節(jié)閥5通過放大器6與調節(jié)控制計算器7相聯(lián)，在進氣道9的噴水區(qū)域前部安裝有電子氣壓計10、第一電子溫度計11、電子前濕度計12和電子空氣流量計13并通過信號線與調節(jié)控制計算器7相聯(lián)，在擋水板16之后的進氣道內安裝有第二電子溫度計14和電子后濕度計15并通過信號線與調節(jié)控制計算器7相聯(lián)，上述的電子器件全部可采用現在已經有的技術，這樣可根據燃氣輪機所工作環(huán)境的大氣壓變化、空氣溫度變化和空氣濕度變化以及進氣道中空氣流量變化，通過控制供水量來控制降溫后空氣的溫度和濕度，使燃氣輪機達到最佳工作狀態(tài)。將如附圖2所示的本實用新型最佳實施例用于一臺TAURUS60型燃氣輪發(fā)電機組(ISO4750KW)進行模擬試驗，取得了十分滿意的效果，其試驗結果如表二所示。本實用新型的體積與冷媒熱交換器的體積相當，為濕膜蒸發(fā)冷卻器體積的三分之二左右，進氣阻力為冷媒熱交換器的三分之一，為濕膜蒸發(fā)冷卻器的二分一。本實用新型與濕膜蒸發(fā)冷卻器相比，其運行費用相當，而其設備投資為引進設備的二分之一至三分之一，與冷媒換熱技術相比，其設備投資和運行費用為冷媒換熱技術的三分之一至四分之一。本實用新型不僅可以為燃氣輪機進行技術改造或配套，而且可以用于所有需要空氣冷卻(換熱)的工業(yè)設備。綜上所述，本實用新型不僅具有耗能小、耗水少等優(yōu)點，而且體積小、進氣損失小，便于實現自動化控制，可使燃氣輪機達到最佳工作狀態(tài)。表1空氣的干球溫度ta，露點溫度tDp與相對濕度Φ的對應關系表Pb=1013．25Mbar表2噴霧蒸發(fā)冷卻器模擬TAURUS60-60燃機試驗結果(Pb=933mbar)<tablesid="table1"num="001"><table>序號進口溫度℃進口濕度Φ1出口溫度℃出口濕度Φ2溫降℃功率增加熱效率增加130．220．6％16．791．7％13．511％5．1％237．916．3％18．396．5％19．617．5％5．3％343．311．9％19．896％23．521．8％8．1％447．29．1％20．994．7％26．325．2％9．6％549．98．6％22．393．1％27．627．7％10．5％650．18．6％27．191．8％2327．3％10．6％744．910．3％21．990．5％2321％8．3％834．717．4％18．992．7％15．813．2％5％</table></tables>權利要求1．一種用于降低燃氣輪機進氣溫度的燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器，其特征在于包括進氣道、噴嘴、進水管、出水管和給水泵，噴嘴安裝在進氣道內并使噴嘴的噴水方向與進氣方向相反，噴嘴通過進水管與給水泵的出水口連接，在進氣道的底部安裝有出水管。2．根據權利要求1所述的燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器，其特征在于噴嘴之后的進氣道上安裝有擋水板。3．根據權利要求1或2所述的燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器，其特征在于噴嘴采用高壓霧化噴嘴，其包括噴嘴殼體和噴嘴接頭，在噴嘴殼體的后部安裝有噴嘴接頭，在噴嘴殼體內從前往后按序安裝有第一O型線圈、噴嘴渦室、第二O型線圈、噴嘴閥芯和第三O型線圈。4．根據權利要求1或2所述的燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器，其特征在于給水泵的進水管接入水箱，進氣道底部的出水管通入水箱，在水箱上安裝有液位控制閥。5．根據權利要求4所述的燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器，其特征在于水箱上安裝有排污閥。6．根據權利要求4所述的燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器，其特征在于給水泵出水口的進水管與水箱之間安裝有電控調節(jié)閥，而電控調節(jié)閥通過放大器與調節(jié)控制計算器相聯(lián)，在進氣道的噴水區(qū)域前部安裝有電子氣壓計、第一電子溫度計、電子前濕度計和電子空氣流量計并通過信號線與調節(jié)控制計算器相聯(lián)，在擋水板之后的進氣道內安裝有第二電子溫度計和電子后濕度計并通過信號線與調節(jié)控制計算器相聯(lián)。專利摘要一種燃氣輪機進氣噴霧蒸發(fā)冷卻器,其包括進氣道、噴嘴、進水管、出水管和給水泵,噴嘴安裝在進氣道內并使噴嘴的噴水方向與進氣方向相反,噴嘴通過進水管與給水泵的出水口連接,在進氣道的底部安裝有出水管。本實用新型不僅具有耗能小、耗水少等優(yōu)點,而且體積小、進氣損失小,便于實現自動化控制,可使燃氣輪機達到最佳工作狀態(tài)。文檔編號F02C7/141GK2429634SQ0020739公開日2001年5月9日申請日期2000年4月4日優(yōu)先權日2000年4月4日發(fā)明者陳仁貴申請人:中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司