一种紧凑式船用给水回热装置和舰船蒸汽动力系统的制作方法

本发明涉及舰船蒸汽动力系统领域，特别是涉及一种紧凑式船用给水回热装置和舰船蒸汽动力系统。

背景技术：

舰船蒸汽动力系统是现代大型舰船的核心组成部分，承担着推进舰船前进和供应全船用电的任务。现有大型舰船蒸汽动力系统采用蒸汽朗肯循环方式，蒸汽动力系统主要由船用锅炉或反应堆、推进汽轮机、发电汽轮机、凝汽器、给水泵等主要设备组成。但由于舰船动力舱室空间受限、可靠性要求高，因此其系统相对简化，进而导致系统效率较低的问题，导致舰船蒸汽动力系统的经济性不足。

火电站或核电站的蒸汽动力系统通常采用提升蒸汽参数、抽汽回热、中间再热等提升效率的措施，但以上措施均难以在舰船环境下应用。如：舰船蒸汽系统参数需权衡经济性、安全性和可靠性等多方面因素，尤其是核动力舰船，受限于压水堆工作温度，已难以再大幅提升；电站采用5-8级的抽汽回热装置或二次中间再热，系统组成和管路均非常复杂，不仅占用巨大的空间，而且维修难度和故障风险较大，无法应用于大型船舶。

舰船蒸汽动力系统的热能利用效率约22-25％，大部分热量将由汽轮机排汽带入凝汽器，最后由海水带走，凝汽器带走的热量占船用锅炉或反应堆放热量的75％以上，如何减少排入凝汽器的热量是提升舰船蒸汽动力系统效率的重要问题。

技术实现要素：

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本发明实施例提供一种紧凑式船用给水回热装置和舰船蒸汽动力系统，以有效解决舰船蒸汽动力系统现存的热效率低的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种紧凑式船用给水回热装置，包括：蒸发器和布置于所述蒸发器的周向的冷凝器、发生器、吸收器及换热器；

所述发生器内的淡溶液分配箱通过所述换热器内的淡溶液管道与所述吸收器连通，所述吸收器的浓溶液分配箱通过所述换热器内的浓溶液管道与所述发生器连通；所述蒸发器与推进汽轮机和发电汽轮机连通，且所述蒸发器通过第一蒸汽管道与所述吸收器连通，所述发生器通过第二蒸汽管道与所述冷凝器连通，所述冷凝器与所述蒸发器连通，所述发生器通过循环水泵驱动汽轮机和给水泵驱动汽轮机与主蒸发器连通，给水泵通过所述吸收器与所述冷凝器与所述主蒸发器连通。

进一步地，所述吸收器设有第一给水换热管、溶液泵、低压蒸汽进口、第一浓溶液进口、第一淡溶液出口、第一给水进口和第一给水出口；

所述低压蒸汽进口与所述蒸发器连通，所述第一浓溶液进口与所述浓溶液管道连通，所述第一淡溶液出口通过所述溶液泵与所述淡溶液管道连通，所述第一给水进口通过所述第一给水换热管与所述第一给水出口连通，所述第一给水进口与所述给水泵连通，所述第一给水出口与所述冷凝器连通。

进一步地，所述发生器设有第一淡溶液进口、第一浓溶液出口、中压蒸汽出口、热源蒸汽进口、热源蒸汽换热管和热源蒸汽出口；

所述第一淡溶液进口与所述淡溶液管道连通，所述第一浓溶液出口与所述浓溶液管道连通，所述中压蒸汽出口与所述冷凝器连通，所述热源蒸汽进口通过所述热源蒸汽换热管与所述热源蒸汽出口连接，所述热源蒸汽进口通过所述循环水泵驱动汽轮机和所述给水泵驱动汽轮机与所述主蒸发器连通，所述热源蒸汽出口与除氧器连通。

进一步地，所述冷凝器设有节流阀、中压蒸汽进口、中压蒸汽箱、中压水出口、第二给水进口、第二给水换热管和第二给水出口；

所述中压蒸汽进口的两端分别与所述中压蒸汽箱和所述发生器连通，所述中压水出口通过所述节流阀与所述蒸发器连通，所述第二给水进口通过所述第二给水换热管与所述第二给水出口连通，所述第二给水进口与所述吸收器连通，所述第二给水出口与所述主蒸发器连通。

进一步地，所述蒸发器设有排汽换热管、低压水集箱、低压水进口和低压蒸汽出口；

所述排汽换热管与所述推进汽轮机和所述发电汽轮机连通，所述低压水集箱通过所述低压水进口与所述冷凝器连通，所述低压蒸汽出口通过所述第一蒸汽管道与所述吸收器连通。

进一步地，所述换热器设有减压阀、第二淡溶液进口、第二淡溶液出口、第二浓溶液进口和第二浓溶液出口；所述第二淡溶液进口与所述吸收器连通，所述第二淡溶液出口与所述淡溶液分配箱连通，所述第二浓溶液进口与所述发生器连通，所述第二浓溶液出口通过所述减压阀与所述浓溶液分配箱连通。

为解决上述问题，本发明提供一种舰船蒸汽动力系统，包括：上述的紧凑式船用给水回热装置。

进一步地，所述舰船蒸汽动力系统还包括：主蒸发器、推进汽轮机、发电汽轮机、除氧器、凝汽器、给水泵、给水泵驱动汽轮机、循环水泵和循环水泵驱动汽轮机；

所述主蒸发器的输出端分别与所述推进汽轮机、所述发电汽轮机、所述给水泵驱动汽轮机和所述循环水泵驱动汽轮机连通，所述推进汽轮机和所述发电汽轮机依次通过所述蒸发器、所述凝汽器、所述除氧器、所述给水泵、所述吸收器、所述冷凝器和所述主蒸发器连通；所述给水泵驱动汽轮机和所述循环水泵驱动汽轮机依次通过所述发生器、所述除氧器、所述给水泵、所述吸收器、所述冷凝器和所述主蒸发器连通；所述循环水泵与所述凝汽器连通。

进一步地，所述紧凑式船用给水回热装置安装在所述凝汽器上。

进一步地，所述推进汽轮机和所述发电汽轮机的排汽压力为0.01-0.03mpa，排汽温度为50-70摄氏度。

本发明提供的紧凑式船用给水回热装置和舰船蒸汽动力系统，通过设置紧凑式船用给水回热装置，以给水泵驱动汽轮机和循环水泵的驱动汽轮机排汽为高温热源，以推进汽轮机和发电汽轮机的排汽为低温热源，能够将给水从55℃加热至95℃左右，从而提升进入主蒸发器的给水温度，进而有效提升了舰船蒸汽动力系统的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的舰船蒸汽动力系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的紧凑式船用给水回热装置的外部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的紧凑式船用给水回热装置的内部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的紧凑式船用给水回热装置一侧的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的紧凑式船用给水回热装置另一侧的结构示意图；

附图标记说明：1、蒸发器；2、冷凝器；3、发生器；4、吸收器；5、换热器；6、推进汽轮机；7、发电汽轮机；8、给水泵驱动汽轮机；9、循环水泵驱动汽轮机；10、主蒸发器；11、给水泵；12、除氧器；13、凝汽器；14、循环水泵；15、紧凑式船用给水回热装置；16、排汽换热管；17、低压水集箱；18、低压水进口；19、低压蒸汽出口；21、节流阀；22、中压蒸汽进口；23、中压蒸汽箱；24、中压水出口；25、第二给水进口；26、第二给水换热管；27、第二给水出口；31、淡溶液分配箱；32、第一淡溶液进口；33、第一浓溶液出口；34、中压蒸汽出口；35、热源蒸汽进口；36、热源蒸汽换热管；37、热源蒸汽出口；41、浓溶液分配箱；42、第一给水换热管；43、溶液泵；44、低压蒸汽进口；45、第一浓溶液进口；46、第一淡溶液出口；47、第一给水进口；48、第一给水出口；51、减压阀；52、第二淡溶液进口；53、第二淡溶液出口；54、第二浓溶液进口；55、第二浓溶液出口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供一种紧凑式船用给水回热装置，如图1、图2和图3所示，该紧凑式船用给水回热装置包括：蒸发器1和布置于蒸发器1的周向的冷凝器2、发生器3、吸收器4及换热器5，形成以蒸发器1为中心的结构。

其中，发生器3内的淡溶液分配箱31通过换热器5内的淡溶液管道与吸收器4连通，吸收器4的浓溶液分配箱41通过换热器5内的浓溶液管道与所发生器3连通；蒸发器1与推进汽轮机6和发电汽轮机7连通，且蒸发器1通过第一蒸汽管道与吸收器4连通，发生器3通过第二蒸汽管道与冷凝器2连通，且冷凝器2与蒸发器1连通，发生器3通过循环水泵驱动汽轮机9和给水泵驱动汽轮机8与主蒸发器10连通，给水泵11通过吸收器4与冷凝器2与主蒸发器10连通。

该紧凑式船用给水回热装置在工作过程中，吸收器4以制冷剂浓溶液吸收低压蒸汽，将浓溶液变为稀溶液，同时释放热量。来自蒸发器1的约0.012mpa、50℃低压蒸汽进入吸收器4，低压蒸汽形成具有较大径向扩张能力的强旋流，再与下游约为80℃浓溶液液滴形成强烈的能量和质量交互作用，有利于浓溶液快速吸收蒸汽，从而可产生制冷剂的淡溶液。

从换热器5出来的浓溶液经过减压后转化为约80℃、0.019mpa的浓溶液进入吸收器4，在吸收器4中浓溶液先进入浓溶液分配箱41，在浓溶液分配箱41进行分配，为达到更好的吸收效果，分配后的浓溶液雾化喷射在吸收器4内。来自给水泵11的给水进入位于吸收器4吸收浓溶液生成淡溶液过程中释放的热量，吸收器4内淡溶液的温度约为70℃，可将给水由55℃初步升温5-10℃后，然后离开吸收器4。

从吸收器4出来的淡溶液离开后，被溶液泵从0.012mpa的低压升压至0.21mpa的中等压力，再进入换热器5与来自发生器3的浓溶液进行换热。来自发生器3的浓溶液温度约120℃，来自吸收器4的淡溶液温度约70℃，淡溶液吸收热量升温至110℃，降压为0.207mpa后离开，再进入发生器3，而浓溶液降温至80℃后，再经过减压至0.019mpa后进入吸收器4。

而来自换热器5的约110℃、0.207mpa淡溶液进入发生器3的淡溶液分配箱31，在淡溶液分配箱31进行分配，分配后的淡溶液雾化喷射在发生器3内，压损约为0.007mpa。分配后的淡溶液与循环水泵驱动汽轮机9和给水泵驱动汽轮机8送入的热源蒸汽换热，由于热源蒸汽的温度高达200℃，会使淡溶液液滴中部分水蒸发为水蒸汽。发生器3内保持约0.2mpa的运行压力，发生器3产生的约120℃的饱和蒸汽和浓溶液。产生的水蒸汽在浮力作用下聚集在发生器3顶部，然后离开发生器3。剩余的淡溶液由于部分水被蒸发，淡溶液变为浓溶液，向下沉降聚集在发生器3的下半部分，然后离开发生器3，再进入换热器5与来自吸收器4的淡溶液进行换热，浓溶液放出热量降温后离开，再进入吸收器4。

发生器3产生的0.2mpa的中压蒸汽通过进入冷凝器2，中压蒸汽与给水泵11送入的给水换热后冷凝为中压水，中压水的压力约为0.17mpa、温度约95℃，再经过冷凝器2底部离开冷凝器2进入蒸发器1。同时，给水通过第二给水进口25进入冷凝器2吸收中压蒸汽冷凝释放的热量，将给水升温至95℃以上，再进入主蒸发器10。

最后，中压水降压成低压水进入蒸发器1，与推进汽轮机6和发电汽轮机7的排汽在蒸发器1中的换热，将低压水蒸发为0.012mpa、50℃的低压蒸汽，产生的低压蒸汽进入吸收器4。

本发明实施例提供的紧凑式船用给水回热装置，通过设置紧凑式船用给水回热装置，以给水泵驱动汽轮机和循环水泵的驱动汽轮机排汽为高温热源，以推进汽轮机和发电汽轮机的排汽为低温热源，能够将给水从55℃加热至95℃左右，从而提升进入主蒸发器的给水温度，进而有效提升了舰船蒸汽动力系统的工作效率。

基于上述实施例，在一个优选的实施例中，如图1、图2和图3所示，吸收器4设有第一给水换热管42、溶液泵43、低压蒸汽进口44、第一浓溶液进口45、第一淡溶液出口46、第一给水进口47和第一给水出口48；低压蒸汽进口44与蒸发器1连通，第一浓溶液进口45与浓溶液管道连通，第一淡溶液出口46通过溶液泵43与淡溶液管道连通，第一给水进口47通过第一给水换热管42与第一给水出口48连通，第一给水进口47与给水泵11连通，第一给水出口48与冷凝器2连通。

其中，低压蒸汽进口44接收来自蒸发器1的低温低压蒸汽，第一浓溶液进口45接收经过换热器5降温后的低温制冷剂浓溶液，第一淡溶液出口46用于排出吸收器4产生的制冷剂淡溶液，第一给水进口47接收来自给水泵11出口的给水，第一给水出口48用于排出经吸收器4初步升温后的给水。

本实施例中，发生器3设有第一淡溶液进口32、第一浓溶液出口33、中压蒸汽出口34、热源蒸汽进口35、热源蒸汽换热管36和热源蒸汽出口37。第一淡溶液进口32与淡溶液管道连通，第一浓溶液出口33与浓溶液管道连通，中压蒸汽出口34与冷凝器2连通，热源蒸汽进口35通过热源蒸汽换热管36与热源蒸汽出口37连接，热源蒸汽进口35通过循环水泵驱动汽轮机和给水泵驱动汽轮机与主蒸发器10连通，热源蒸汽出口37与除氧器12连通。

其中，第一淡溶液进口32用于接收经过换热器5回热升温后的制冷剂淡溶液，第一浓溶液出口33用于排出发生器3产生的制冷剂浓溶液，中压蒸汽出口34用于排出发生器3产生的蒸汽，热源蒸汽进口35用于接收给水泵驱动汽轮机8和循环水泵驱动汽轮机9的排汽，热源蒸汽出口37用于排出经过发生器3放热后的驱动汽轮机排汽。

本实施例中，冷凝器2设有节流阀21、中压蒸汽进口22、中压蒸汽箱23、中压水出口24、第二给水进口25、第二给水换热管26和第二给水出口27。中压蒸汽进口22的两端分别与中压蒸汽箱23和发生器3连通，中压水出口24通过节流阀21与蒸发器1连通，第二给水进口25通过第二给水换热管26与第二给水出口27连通，第二给水进口25与吸收器4连通，第二给水出口27与主蒸发器10连通。

其中，中压蒸汽进口22接收由发生器3产生的中压蒸汽，中压水出口24用于将冷凝后的中压水排入蒸发器1，第二给水进口25用于接收来自第一给水出口48的给水，第二给水出口27用于排出经冷凝器2升温后的给水。冷凝器2与蒸发器1采用一体化设计，冷凝器2的底部壳体与蒸发器1的顶部壳体共用同一壳体以减少该装置的空间需求，且中压水出口24可直接安装两个节流阀21，可将0.15mpa中压水减压为0.02mpa的低压水。

本实施例中，蒸发器1设有排汽换热管16、低压水集箱17、低压水进口18和低压蒸汽出口19；排汽换热管16与推进汽轮机6和发电汽轮机7连通，低压水集箱17通过低压水进口18与冷凝器2连通，低压蒸汽出口19通过第一蒸汽管道与吸收器4连通。

其中，低压水进口18用于接收来自冷凝器2中的中压水出口24经过节流阀21降压后的低压水，低压蒸汽出口19用于排出蒸发器1产生的低压蒸汽。

本实施例中，换热器5设有减压阀51、第二淡溶液进口52、第二淡溶液出口53、第二浓溶液进口54和第二浓溶液出口55。第二淡溶液进口52通过溶液泵43与吸收器4连通，第二淡溶液出口53与淡溶液分配箱31连通，第二浓溶液进口54与发生器3连通，第二浓溶液出口55通过减压阀51与浓溶液分配箱41连通。

其中，第二淡溶液进口52接收来自吸收器4的制冷剂淡溶液，第二浓溶液进口54用于接收来自发生器3的制冷剂浓溶液，第二淡溶液出口53排出换热升温后的淡溶液，第二浓溶液出口55排出换热降温后的浓溶液。由于发生器3产生的浓溶液温度较高，而吸收器4产生的淡溶液温度较低，将淡溶液和浓溶液在换热器5内进行热交换以充分回收浓溶液热量。

如图4和图5所示，紧凑式船用给水回热装置布置于凝汽器13上部，其中蒸发器1处于中心位置，左侧下半部分布置吸收器4，在吸收器4侧壁布置溶液泵43，右侧上半部分布置发生器3，顶部布置冷凝器2，靠近出口封头的位置布置环形板式的换热器5。蒸发器1接收来自推进汽轮机6和发电汽轮机7的排汽，经过蒸发器1的入口封头后，进入蒸发段，蒸发段采用管壳式结构，排汽在管侧流动，经过传热后由微过热蒸汽变为湿蒸汽，之后进入蒸发器出口封头。一方面考虑湿蒸汽可能导致出口封头出现积液现象，另一方面，为了尽量减小湿蒸汽的流动阻力，因此本实施例将出口封头与凝汽器入口进行融合设计，以湿蒸汽流和重力作用将湿蒸汽引入凝汽器13。

该紧凑式船用给水回热装置在工作过程中，吸收器4的作用为以制冷剂浓溶液吸收低压蒸汽，将浓溶液变为稀溶液，同时释放热量。来自蒸发器1的约0.012mpa、50℃低压蒸汽通过低压蒸汽进口44进入吸收器，在低压蒸汽进口处设置有旋流叶片和气流扩展口，使低压蒸汽形成具有较大径向扩张能力的强旋流，与低压蒸汽进口44下游的浓溶液雾化喷口喷出的约80℃浓溶液液滴形成强烈的能量和质量交互作用，有利于浓溶液快速吸收蒸汽，产生制冷剂的淡溶液。

从换热器5的第二浓溶液出口55出来的浓溶液经过减压阀51后，约80℃、0.019mpa浓溶液通过第一浓溶液进口45进入吸收器4，在吸收器4中浓溶液先进入浓溶液分配箱41，在浓溶液分配箱41进行分配，分配后的浓溶液分别进入浓溶液雾化喷口，由第一浓溶液进口45至雾化喷口的压损约为0.007mpa。该雾化喷口具有将连续的浓溶液雾化为小液滴的能力，从而增大浓溶液的吸收表面积。该雾化喷口向上喷射，由来流的低压蒸汽形成相对运动，延长小液滴的运动路线，从而达到更好的吸收效果。

来自给水泵11的给水通过第一给水进口47进入位于吸收器4自由液面以下的第一给水换热管42，在第一给水换热管42内吸收浓溶液生成淡溶液过程中释放的热量，吸收器内淡溶液的温度约为70℃，可将给水由55℃初步升温5-10℃后，经过第一给水出口48离开吸收器4。

从吸收器4出来的淡溶液从第一淡溶液出口46离开后，经过溶液泵43从0.012mpa的低压升压至0.21mpa的中等压力，再进入换热器5与来自发生器3的浓溶液进行换热。来自发生器3的浓溶液温度约120℃，来自吸收器4的淡溶液温度约70℃，淡溶液吸收热量升温至110℃，降压为0.207mpa后从第二淡溶液出口53离开，再通过第一淡溶液进口32进入发生器3，而浓溶液降温至80℃后，再经过减压阀51至0.019mpa后进入吸收器4的第一浓溶液进口45。由于浓溶液和淡溶液最高压力均不超过0.3mpa，最高温度不超过130℃，换热器5采用微通道的板式换热器结构，以尽量减小换热器5的体积和重量，并且满足半环形的空间结构要求。

来自换热器5对应的第二淡溶液出口53的约110℃、0.207mpa淡溶液通过第一淡溶液进口32进入发生器3的淡溶液分配箱31，在淡溶液分配箱31进行分配后进入多个淡溶液雾化喷口，由第一淡溶液进口32至雾化喷口的压损约为0.007mpa。喷口喷出的淡溶液小液滴将冲刷热源蒸汽换热管36，由于热源蒸汽的温度高达200℃，会使淡溶液液滴中部分水蒸发为水蒸汽。发生器3内保持约0.2mpa的运行压力，发生器3产生的约120℃的饱和蒸汽和浓溶液。产生的水蒸汽在浮力作用下聚集在发生器3顶部，通过中压蒸汽出口34离开发生器3。剩余的淡溶液由于部分水被蒸发，淡溶液变为浓溶液，向下沉降聚集在发生器3的下半部分，经过第一浓溶液出口33离开发生器3，再进入换热器5与来自吸收器4的淡溶液进行换热，浓溶液放出热量降温后从第二浓溶液出口55离开，再通过减压阀51和第一浓溶液进口45进入吸收器4。

发生器3产生的0.2mpa的中压蒸汽通过中压蒸汽出口34后，进入冷凝器2的中压蒸汽进口22，后再进入中压蒸汽箱23，中压蒸汽箱23上开有多个蒸汽喷射孔，用于将中压蒸汽喷射进入冷凝器2，从蒸汽喷射孔出来的蒸汽横向冲刷第二给水换热管26后全部冷凝为中压水，考虑到冷凝器2内的蒸汽喷射及冷凝导致的压损，该中压水的压力约为0.17mpa、温度约95℃，经过位于冷凝器2底部的中压水出口24离开冷凝器2。来自第一给水进口47的给水，通过第一给水出口48进入冷凝器2的第二给水换热管26，在第二给水换热管26内吸收中压蒸汽冷凝释放的热量，将给水升温至95℃以上，再通过第二给水出口27离开冷凝器2，再进入主蒸发器10。

最后，经过节流阀21降压后的低压水进入蒸发器1的低压水进口18，通过低压水集箱17进行分配后进入多个低压水喷口，考虑该过程的压损为0.008mpa，0.012mpa的低压水通过低压水喷口喷出后冲刷排汽换热管16，该排汽换热管16内为推进汽轮机6和发电汽轮机7的排汽，管内工质的温度约为55℃，该排汽在蒸发器的排汽换热管16内进行放热，将低压水蒸发为0.012mpa、50℃的低压蒸汽，产生的低压蒸汽由低压蒸汽出口19排出后进入吸收器4。

本发明实施例还提供一种舰船蒸汽动力系统，如图1至图5所示，该舰船蒸汽动力系统包括上述紧凑式船用给水回热装置15。

其中，舰船蒸汽动力系统还包括：主蒸发器10、推进汽轮机6、发电汽轮机7、除氧器12、凝汽器13、给水泵11、给水泵驱动汽轮机8、循环水泵14和循环水泵驱动汽轮机9。主蒸发器10的输出端分别与推进汽轮机6、发电汽轮机7、给水泵驱动汽轮机8和循环水泵驱动汽轮机9连通，推进汽轮机6和发电汽轮机7依次通过蒸发器1、凝汽器13、除氧器12、给水泵11、吸收器4、冷凝器2和主蒸发器10连通；给水泵驱动汽轮机8和循环水泵驱动汽轮机9依次通过发生器3、除氧器12、给水泵11、吸收器4、冷凝器2和主蒸发器10连通；循环水泵14与凝汽器13连通。紧凑式船用给水回热装置15安装在凝汽器13上。

本实施例中，舰船蒸汽动力系统中的主蒸发器10吸收来自船用锅炉或者反应堆的热量，产生约6-8mpa的高温高压蒸汽，该蒸汽分为三股，第一股进入驱动螺旋桨的推进汽轮机6，第二股进入驱动发电机的发电汽轮机7，第三股进入驱动给水泵11和循环水泵14的给水泵驱动汽轮机8及循环水泵驱动汽轮机9。

其中，从推进汽轮机6和发电汽轮机7对应的排汽口离开的排汽压力均为0.01-0.03mpa，温度约50-70℃，本实施例以0.016mpa，55℃的排汽参数为例，两股排汽汇合后进入紧凑式船用给水回热装置15作为低温热源进行放热，该排汽由微过热的饱和蒸汽变为湿蒸汽，从紧凑式船用给水回热装置15离开后进入凝汽器13后冷凝为凝结水。

给水泵11和循环水泵14对应的给水泵驱动汽轮机8及循环水泵驱动汽轮机9均为背压式汽轮机，其排汽参数为0.2-0.3mpa，温度约200℃，该排汽进入紧凑式船用给水回热装置15作为高温热源进行放热，其排汽由过热蒸汽变为微过热蒸汽，温度约降低至140-150℃，再进入凝汽器13下部的除氧器12内作为除氧的蒸汽源。凝汽器13中的蒸汽凝结为水后，经过除氧后进入给水泵11，将凝水压力由约0.016mpa升压至6mpa，之后进入紧凑式船用给水回热装置15吸收来自高温热源和低温热源的热量。由于高温热源总热量较少，而低温热源温度低于凝水温度，因此紧凑式船用给水回热装置15并非采用常规的间壁式换热器，而是采用吸收式热泵技术，当高温热源超过150℃，低温热源超过55℃时，可将55℃的凝水加热至95℃以上。由于给水泵11轴承运行温度不能超过85℃，因此给水泵11必须设置在紧凑式船用给水回热装置15的上游。从紧凑式船用给水回热装置15离开的6mpa、95℃给水进入主蒸发器10，在主蒸发器10中汽化为高压高温蒸汽后在进入下一轮循环。其中，紧凑式船用给水回热装置具体的工作过程可参照上述图1至图5的文字描述，在此不再赘述。

综上所述，本实施例提供的舰船蒸汽动力系统，通过设置紧凑式船用给水回热装置，以给水泵驱动汽轮机和循环水泵的驱动汽轮机排汽为高温热源，以推进汽轮机和发电汽轮机的排汽为低温热源，能够将给水从55℃加热至95℃左右，从而提升进入主蒸发器的给水温度，同时减少凝汽器内的废热排放量，进而有效提升了舰船蒸汽动力系统的工作效率。此外，该舰船蒸汽动力系统还具有如下优点：

第一，该舰船蒸汽动力系统能够在主蒸发器出口温度不变的情况下，将锅炉或反应堆热功率降低10％，进而可将系统效率由当前的22％-25％提升至25％-28％。

第二，由于系统效率提升，凝汽器的额定热负荷和循环水需求量均显著降低，可显著减小凝汽器的体积，同时降低循环水泵功率。

第三，凝汽器的减小可有效弥补新增的给水回热装置的体积，不会增加额外舰船蒸汽动力系统体积。

第四，本实施例提供的紧凑式船用给水回热装置内部是一个完整的闭式循环，具有良好的紧凑性和可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明各实施例技术方案的精神和范围。

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