专利名称：：燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及降低燃气轮机进气温度的装置，是一种燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器。燃气轮机的许用功率与其空气进气温度有直接的关系。一般情况下，当大气温度每升高1℃，燃气轮机的许用功率比额定功率(ISO状况ta=15℃)下降1％左右。为了提高燃气轮机在高温季节的实际出力，必须降低燃气轮机的进气温度。另外，随着燃气轮机进气温度的降低，燃气轮机的热效率还会有所提高。目前，国内外降低燃气轮机进气温度的方法一般有二种一种是通过冷媒-热交换器对进气进行冷却，如无锡华达燃机电厂从美国S&S公司成套引进的“AMS〃系统。另一种方法是燃气轮机的进气直接通过〃湿膜蒸发冷却器〃进行冷却，如附图1所示。它利用水的自然蒸发来吸收空气中的显热。如美国Donaldson公司、英国AFF公司的“湿膜蒸发冷却器”等系列产品。采用冷媒换热法对燃气轮机进气进行冷却，设备投资高，运行费用大。因为不管用什么方法获得冷媒，都要消耗一定的能源。同时，因为燃气轮机的空气进气量一般都很大(一台10MP的燃气轮机空气进气量一般为46至50Kg／S)。例如无锡华达燃气轮机电厂为一台LM6000燃机(额定功率为38MW)配套的AMS系统，不仅装有二台1000冷吨的离心式冷冻机及配套的冷却器、换热塔等设备，而且还需大量的循环冷却水，由此可见运行费用不会低。在干旱炎热的地区选用传统的“湿膜蒸发冷却器”，相比之下能源消耗很少，耗水也不大(仅作蒸发消耗，10MW机组最大消耗水量约为1．5T／H)，但是它的缺点是体积庞大，若用来改造原有机组，会受到空间的位置限制。同时它的进气阻力比较大(约25毫米水柱)，在使用和不使用时都会使燃机因进气阻力增加而降低燃气轮机的一部分出力。鉴于上述存在的问题，本实用新型的目的在于设计一种进气阻力小、降温效果好、能耗低的燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器。本实用新型的目的是通过以下措施来实现的该燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器包括进气道、喷嘴、进水管、出水管和给水泵，喷嘴安装在进气道内并使喷嘴的喷水方向与进气方向相反，喷嘴通过进水管与给水泵的出水口连接，在进气道的底部安装有出水管。在上述的喷嘴之后的进气道上安装有挡水板。上述的喷嘴可采用高压雾化喷嘴，其包括喷嘴壳体和喷嘴接头，在喷嘴壳体的后部安装有喷嘴接头，在喷嘴壳体内从前往后按序安装有第一O型线圈、喷嘴涡室、第二O型线圈、喷嘴阀芯和第三O型线圈。上述的给水泵的进水管接入水箱，进气道底部的出水管通入水箱，在水箱上安装有液位控制阀。在上述的水箱上安装有排污阀。在上述的给水泵出水口的进水管与水箱之间安装有电控调节阀，而电控调节阀通过放大器与调节控制计算器相联，在进气道的喷水区域前部安装有电子气压计、第一电子温度计、电子前湿度计和电子空气流量计并通过信号线与调节控制计算器相联，在挡水板之后的进气道内安装有第二电子温度计和电子后湿度计并通过信号线与调节控制计算器相联。附图1为现有湿膜蒸发冷却器工作原理图。附图2为本实用新型最佳实施例的结构示意图，附图3为本实用新型中最佳高压雾化喷嘴的结构示意图，附表1为空气的干球温度ta、露点温度tDp与相对湿度Φ的对应关系表，附表2为本实用新型最佳实施例的试验结果(Pb=933mbar)，附图中的编码分别1为水箱，2为液位控制阀，3为排污阀，4为给水泵，5为电控调节阀，6为放大器，7为调节控制计算器，8为喷嘴，9为进气道，10为电子气压计，11为第一电子温度计，12为电子前湿度计，13为电子空气流量计，14为第二电子温度计，15为电子后湿度计，16为挡水板；21为第一O型线圈，22为喷嘴涡室，23为第二O型线圈，24为喷嘴阀芯，25为第三O型线圈，26为喷嘴壳体，27为外齿垫圈，28为喷嘴接头；31为离心泵，32为蒸发冷却媒，33为热空气进口，34为水流调节器，35为喷水分配器，36为喷水缓冲垫，37为挡水板，38为冷空气出口，39为液位控制阀，40为第一阀门，41为供水管，42为第二阀门，43为排水管。下面结合最佳实施例及附图对本实用新型作进一步描述如附图2所示，该燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器包括进气道9、喷嘴8、进水管、出水管和给水泵4，喷嘴8安装在进气道9内并使喷嘴8的喷水方向与进气方向相反，喷嘴8通过进水管与给水泵4的出水口连接，在进气道9的底部安装有出水管。在干旱炎热环境中，由于本实用新型是通过逆向直接向进气道喷水，在进气流的扰动下，水雾很快被蒸发，在水雾蒸发的过程中，它吸收空气中的显热，将空气的显热转变成水蒸气的潜热，从而实现降低空气温度的效果，上述构成还具有使进气的阻力小、降温效果好、能耗低的效果。为了降低空气中的含水量，如附图2所示，在喷嘴8之后的进气道9上安装有挡水板16。本实用新型中的喷嘴8可采用现有的雾化喷嘴；为了适应在较低的供水压力下而获得最佳的雾化效果，喷嘴8采用如附图3所示的高压雾化喷嘴，其包括喷嘴壳体26和喷嘴接头28，在喷嘴壳体26的后部安装有喷嘴接头28，在喷嘴壳体26内从前往后按序安装有第一O型线圈21、喷嘴涡室22、第二O型线圈23、喷嘴阀芯24和第三O型线圈25。为了有利于水的正常供给，如附图2所示，给水泵4的进水管接入水箱1，进气道9底部的出水管通入水箱1，在水箱1上安装有液位控制阀2；并在水箱1上安装有排污阀3，以便于排除水箱1中的污渣。如附图2所示，为了更好地控制进气温度和湿度，使燃气轮机进一步达到最佳工作状态，在给水泵4出水口的进水管与水箱1之间安装有电控调节阀5，而电控调节阀5通过放大器6与调节控制计算器7相联，在进气道9的喷水区域前部安装有电子气压计10、第一电子温度计11、电子前湿度计12和电子空气流量计13并通过信号线与调节控制计算器7相联，在挡水板16之后的进气道内安装有第二电子温度计14和电子后湿度计15并通过信号线与调节控制计算器7相联，上述的电子器件全部可采用现在已经有的技术，这样可根据燃气轮机所工作环境的大气压变化、空气温度变化和空气湿度变化以及进气道中空气流量变化，通过控制供水量来控制降温后空气的温度和湿度，使燃气轮机达到最佳工作状态。将如附图2所示的本实用新型最佳实施例用于一台TAURUS60型燃气轮发电机组(ISO4750KW)进行模拟试验，取得了十分满意的效果，其试验结果如表二所示。本实用新型的体积与冷媒热交换器的体积相当，为湿膜蒸发冷却器体积的三分之二左右，进气阻力为冷媒热交换器的三分之一，为湿膜蒸发冷却器的二分一。本实用新型与湿膜蒸发冷却器相比，其运行费用相当，而其设备投资为引进设备的二分之一至三分之一，与冷媒换热技术相比，其设备投资和运行费用为冷媒换热技术的三分之一至四分之一。本实用新型不仅可以为燃气轮机进行技术改造或配套，而且可以用于所有需要空气冷却(换热)的工业设备。综上所述，本实用新型不仅具有耗能小、耗水少等优点，而且体积小、进气损失小，便于实现自动化控制，可使燃气轮机达到最佳工作状态。表1空气的干球温度ta，露点温度tDp与相对湿度Φ的对应关系表Pb=1013．25Mbar表2喷雾蒸发冷却器模拟TAURUS60-60燃机试验结果(Pb=933mbar)<tablesid="table1"num="001"><table>序号进口温度℃进口湿度Φ1出口温度℃出口湿度Φ2温降℃功率增加热效率增加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>权利要求1．一种用于降低燃气轮机进气温度的燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器，其特征在于包括进气道、喷嘴、进水管、出水管和给水泵，喷嘴安装在进气道内并使喷嘴的喷水方向与进气方向相反，喷嘴通过进水管与给水泵的出水口连接，在进气道的底部安装有出水管。2．根据权利要求1所述的燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器，其特征在于喷嘴之后的进气道上安装有挡水板。3．根据权利要求1或2所述的燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器，其特征在于喷嘴采用高压雾化喷嘴，其包括喷嘴壳体和喷嘴接头，在喷嘴壳体的后部安装有喷嘴接头，在喷嘴壳体内从前往后按序安装有第一O型线圈、喷嘴涡室、第二O型线圈、喷嘴阀芯和第三O型线圈。4．根据权利要求1或2所述的燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器，其特征在于给水泵的进水管接入水箱，进气道底部的出水管通入水箱，在水箱上安装有液位控制阀。5．根据权利要求4所述的燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器，其特征在于水箱上安装有排污阀。6．根据权利要求4所述的燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器，其特征在于给水泵出水口的进水管与水箱之间安装有电控调节阀，而电控调节阀通过放大器与调节控制计算器相联，在进气道的喷水区域前部安装有电子气压计、第一电子温度计、电子前湿度计和电子空气流量计并通过信号线与调节控制计算器相联，在挡水板之后的进气道内安装有第二电子温度计和电子后湿度计并通过信号线与调节控制计算器相联。专利摘要一种燃气轮机进气喷雾蒸发冷却器,其包括进气道、喷嘴、进水管、出水管和给水泵,喷嘴安装在进气道内并使喷嘴的喷水方向与进气方向相反,喷嘴通过进水管与给水泵的出水口连接,在进气道的底部安装有出水管。本实用新型不仅具有耗能小、耗水少等优点,而且体积小、进气损失小,便于实现自动化控制,可使燃气轮机达到最佳工作状态。文档编号F02C7/141GK2429634SQ0020739公开日2001年5月9日申请日期2000年4月4日优先权日2000年4月4日发明者陈仁贵申请人:中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司