[发明专利]用于蒸汽轮机的涡轮机凝汽器

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的涡轮机凝汽器。

背景技术

涡轮机凝汽器用于液化蒸汽轮机的废蒸汽。为了在具有组合的燃气轮机和蒸汽轮机的设施中能够满足能量需求的负载峰值，当今，这种设施大部分时间仅在燃气轮机最小负载下运转。因此，在需要时，能够非常快地加速燃气轮机。

但是，此外，燃气轮机在最小负载下产生的废热必须引出，这经由在燃气轮机的下游设置的废热蒸汽发生器来进行。但是，因为在废热蒸汽发生器中产生的蒸汽不能够经由在下游设置的蒸汽轮机和发电机转换成电流，所以这些过剩蒸汽在绕过蒸汽轮机的条件下经由旁路蒸汽导入装置直接引导到涡轮机凝汽器中。

在此，这种旁路蒸汽导入装置通常配设有用于调节旁路蒸汽量的旁路阀、用于旁路蒸汽的膨胀的作为节流装置的多孔笼、和用于冷却旁路蒸汽的喷水装置。但在，在这种旁路蒸汽导入装置中要节流的热梯度通常是非常大的。因此，在旁路阀的上游的蒸汽压强通常为小于45bar，而涡轮机凝汽器中的反压能够以大约0.1bar给出。如果现在具有高的压强水平的所述旁路蒸汽流从旁路蒸汽装置进入到具有明显更低的蒸汽压强水平的涡轮机凝汽器中，那么在流入的旁路蒸汽的边缘区域中得到高的速度梯度。因此，突然的膨胀引起，根据压力梯度在局部产生极超声速的流场。此外，存在下述风险：受到撞击的构件、例如邻接的涡轮机叶片、凝汽器管或凝汽器壁被激发至振动。两者都导致：在设施运行时，声发射增加进而可能超过规定的最大值。

发明内容

本发明的目的是，提供一种涡轮机凝汽器，所述涡轮机凝汽器能够实现减少的声发射。

所述目的通过具有权利要求1的特征的涡轮发电机来实现。

由于在蒸汽从旁路蒸汽导入装置进入到涡轮机凝汽器中的进口区域中设有在出口端处具有不均匀的边缘的环形的喷嘴，在进入的旁路蒸汽流的横截面之上出现改进的混匀进而在流入到涡轮机凝汽器中的旁路蒸汽的边缘区域中出现更低的速度梯度。因此，通过不均匀地构成的边缘减小通常刚好在流入的旁路蒸汽的边缘区域中占优势的高的速度梯度，所述高的速度梯度在进入到涡轮凝汽器中时由于与之关联的高的压力梯度能够引起强烈的紊流。规则地或也不规则地在位于旁路蒸汽导入装置的出流的端部处的边缘之上安置的隆起部和/或凹陷部引起，旁路蒸汽在离开时已经局部地改变进而在其横截面之上更好地混匀。这引起速度梯度的减小进而更弱地构成的紊流。因为所述紊流基本上有助于声发射，因此通过改进的混匀和速度梯度的由此引起的减小在流入的旁路蒸汽的边缘区域中能够有效地减少声发射。

优选地，喷嘴的边缘区域以具有锯齿状的或齿状的出口边缘的锯齿形尾缘喷嘴(Chevron-Düse)的形式构成。由此，在流入的旁路蒸汽的总的横截面之上得到尤其有效的混匀，因此均匀的速度梯度的因此得到的减小引起声发射的尤其有效的减少。

本发明的其他有利的改进方案在从属权利要求中推出。

具体实施方式

现在，本发明应当根据附图来示例性地阐述。所述附图示意地示出涡轮机凝汽器的下述区域，在所述区域中，将旁路蒸汽D从旁路蒸汽导入装置1引入到涡轮机凝汽器2中。经由作为节流装置的所谓的分配管3——或更普遍为多孔笼——将旁路蒸汽D导入到涡轮机凝汽器中。随后，在多孔笼3的出口处，旁路蒸汽D以高的速度穿过孔(在附图中通过短线标明)流动到涡轮机凝汽器2中。由此，刚好在流入的旁路蒸汽D的边缘区域中得到尤其高的速度梯度。

根据本发明，现在，在进口区域中，在此处描述的实施例中，在下游在旁路蒸汽导入装置1的多孔笼3之后设置有环形的喷嘴4，所述喷嘴的指向涡轮机凝汽器2的边缘锯齿状地——类似于皇冠地——构成。例如，不均匀的边缘的这种实施方式例如从航空发动机构造中以名称锯齿形尾缘喷嘴(Chevron-Düse)已知。通过借助于锯齿Z不均匀地构成的边缘，尤其在导入的旁路蒸汽的边缘区域中占优势的高的速度梯度在流入的旁路蒸汽的环周之上局部地中断进而局部地改变。现在，所述在边缘区域中的横截面之上不再均匀的速度梯度引起不均匀的混匀进而引起声发射的有效的减少。因此，在运行状态中也能够遵守根据设施的地点所要求的声发射极限，在所述运行状态中，设施仅在燃气轮机最小负载下运行。