CN107062932A - 蒸汽冷却回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蒸汽冷却回收装置，该蒸汽冷却回收装置包括：第一分离部，第一分离部包括第一主体，第一主体上设置有第一入口和第一出口，第一入口设置在第一主体的侧壁的底部，第一出口设置在第一主体的侧壁的顶部，第一入口与气汽混合管路导通，第一出口与空气冷凝系统的真空泵入口连通。气汽混合管路中的气汽混合物从第一入口进入到第一分离部中，进而通过第一分离部进行分离，并将分离出来的气体通过第一出口引入到空气冷凝系统的真空泵入口，有效地降低了真空泵入口处的水蒸气的含量。

Description

蒸汽冷却回收装置

技术领域

本发明涉及蒸汽冷却设备技术领域，具体而言，涉及一种蒸汽冷却回收装置。

背景技术

直接空冷系统又称空气冷凝系统。直接空冷是指汽轮机的排汽直接由空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换，所需的冷却空气通常由机械通风方式供应。直接空冷的凝汽设备称为空冷凝汽器。直接空冷系统的流程是汽轮机排汽通过粗大的排汽管道送到室外的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过散热器外表面，将排汽冷凝成水，凝结水在经泵送回到汽轮机的回热系统。空冷凝汽器分主凝汽器和分凝汽器两部分，主凝汽器多设计成汽水顺流式，它是空冷凝汽器的第一主体，可冷凝75％～80％的蒸汽；分凝汽器设计成汽水逆流式，形成空冷凝汽器的抽空气区域，设置逆流管束主要是为了能够比较顺利的将系统内的空气和不凝结气体排出，避免运行中在空冷凝汽器内的某些部位形成死区，冬季形成冻结的情况。

抽真空系统是直接空冷系统的重要组成部分，其作用是建立和维持汽轮机组的低背压和凝汽器的真空。在机组启动时候，将一些汽水管路系统和设备中积聚的空气和其它不凝结气体抽出，以便加快启动速度；在正常运行时候，及时抽掉蒸汽和疏水中以及泄漏到真空系统中的空气，以维持空冷凝汽器的真空和减少对设备的腐蚀。目前在国内，每台空冷机组设三台100％容量的水环式真空泵。

在空冷机组设置上由于存在逆流区(汽轮机排汽沿配汽管由下而上进入空冷凝汽器被冷凝，冷凝后的凝结水的流动方向与蒸汽流动方向相反，称之为逆流式空冷凝汽器。)使得逆流区散热管束内凝结水液膜较厚，气阻大，故传热效果差。导致逆流区内的汽气混合物增多。

水环真空泵不断的将空冷岛逆流区管束内的汽气混合物抽出，维持机组的真空。由于空冷岛逆流区的结构特点决定了空冷岛逆流区内的汽气混合物较多，主要是一部分没有完全凝结的蒸汽和不凝结气体。这部分汽气混合物被水环真空泵不断的抽出。不凝结气体被抽出排到大气中，一部分蒸汽被凝结参与到水环真空泵的自循环密封水中。这样导致水环真空泵分离器的水位升高，导致真空泵密封水溢流。根据300MW机组直接空冷系统估算，一般单台水环真空泵一天的溢流水量为20吨左右。

直接空冷系统的抽真空系统的这种运行方式，直接导致真空泵需要额外冷却多余的不能及时冷却的蒸汽，增加了真空泵的冷却水流量。同时真空泵密封水的溢流导致除盐水的极大浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种蒸汽冷却回收装置，以解决现有技术中空冷机组抽真空系统入口处的蒸汽过多的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种蒸汽冷却回收装置，该蒸汽冷却回收装置包括：第一分离部，第一分离部包括第一主体，第一主体上设置有第一入口和第一出口，第一入口设置在第一主体的侧壁的底部，第一出口设置在第一主体的侧壁的顶部，第一入口与气汽混合管路导通，第一出口与空气冷凝系统的真空泵入口连通。

进一步地，第一主体还包括第一排液口，第一排液口设置在第一主体的侧壁的底部，第一排液口与凝汽器热井连通。

进一步地，第一分离部还包括冷却水入口，冷却水入口与冷却水管道连通，冷却水入口设置在第一主体的侧壁的顶部。

进一步地，蒸汽冷却回收装置还包括：第二分离部，第二分离部包括第二主体，第二主体的侧壁的顶部设置有第二出口，第二主体的侧壁的底部设置有第二入口，第二入口与第一出口连通，第二出口与真空泵入口连通。

进一步地，第二主体的底部设置有第二排液口，第二排液口与凝汽器热井连通。

进一步地，蒸汽冷却回收装置还包括：蓄水装置，第一排液口以及第二排液口均与蓄水装置连通；蓄水装置上设置有排液总管，排液总管的第一端与蓄水装置连通，排液总管的第二端与凝汽器热井连通。

进一步地，蓄水装置还包括液位传感器，液位传感器安装在蓄水装置的侧壁上。

进一步地，蒸汽冷却回收装置还包括电磁阀和水泵，电磁阀和水泵设置在排液总管上。

进一步地，第一主体内部设置有多个挡板，多个挡板沿第一主体的高度方向设置，且多个挡板间隔设置以形成波浪形气体通道。

进一步地，冷却水管道上还设置有调节阀，用于调节冷却水进入第一主体内部的流量。

应用本发明的技术方案，气汽混合管路中的气汽混合物从第一入口进入到第一分离部中，进而通过第一分离部进行分离，并将分离出来的气体通过第一出口引入到空气冷凝系统的真空泵入口，有效地降低了真空泵入口处的水蒸气的含量，使得水环真空泵的抽汽体积流量减少，改善了真空泵的工作条件，提高了机组运行的真空度，降低了真空泵电机的能耗，延长了真空泵的使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的蒸汽冷却回收装置的实施例的结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一分离部；11、第一主体；12、第一入口；13、第一出口；14、第一排液口；15、冷却水入口；16、挡板；20、第二分离部；21、第二主体；22、第二入口；23、第二出口；24、第二排液口；30、蓄水装置；31、排液总管；32、液位传感器；33、电磁阀；34、水泵；40、冷却水管道；41、调节阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

正如背景技术中所记载的，直接空冷系统的抽真空系统的这种运行方式，直接导致真空泵需要额外冷却多余的不能及时冷却的蒸汽，增加了真空泵的冷却水流量。同时真空泵密封水的溢流导致除盐水的极大浪费。

为了及时回收空冷机组抽真空系统入口处的蒸汽，参见图1所示，本发明提供了一种蒸汽冷却回收装置，该蒸汽冷却回收装置包括第一分离部10，第一分离部10包括第一主体11，第一主体11上设置有第一入口12和第一出口13，第一入口12设置在第一主体11的侧壁的底部，第一出口13设置在第一主体11的侧壁的顶部，第一入口12与气汽混合管路导通，第一出口13与空气冷凝系统的真空泵入口连通。安装时，工作人员将本发明中的第一入口12与气汽混合管路导通，工作时，气汽混合管路中的气汽混合物从第一入口12进入到第一分离部10中，进而通过第一分离部进行分离，并将分离出来的气体通过第一出口13引入到空气冷凝系统的真空泵入口，有效地降低了真空泵入口处的水蒸气的含量，使得水环真空泵的抽汽体积流量减少，改善了真空泵的工作条件，提高了机组运行的真空度，降低了真空泵电机的能耗，延长了真空泵的使用寿命。

参见图1所示，为了将第一分离部分离出来的冷凝水排出，优选地，本发明中的第一主体11还包括第一排液口14，第一排液口14设置在第一主体11的侧壁的底部，第一排液口14与凝汽器热井连通。安装时，工作人员将第一排液口14与凝汽器热井连通，工作时，第一分离部分离出来的冷凝水从设置在第一主体11的侧壁的底部上的第一排液口14流出至凝汽器热井回收利用。

为了更加有效地冷却气汽混合物，将使蒸汽等冷凝，优选地，本发明中的第一分离部10还包括冷却水入口15，冷却水入口15与冷却水管道40连通，冷却水入口15设置在第一主体11的侧壁的顶部。安装时，工作人员将本发明中的第一分离部上的冷却水入口与冷却水管道相连通，进而将冷却水引入至第一主体内部，使冷却水冷却气汽混合物，将蒸汽凝结成水。进而通过第一分离部进行分离，并将分离出来的气体通过第一出口13引入到空气冷凝系统的真空泵入口，有效地降低了真空泵入口处的水蒸气的含量，使得水环真空泵的抽汽体积流量减少，改善了真空泵的工作条件，提高了机组运行的真空度，降低了真空泵电机的能耗，延长了真空泵的使用寿命。

为了进一步地分离水蒸汽，使真空泵入口的水蒸汽含量更少，优选地，本发明中的蒸汽冷却回收装置还包括：第二分离部20，第二分离部20包括第二主体21，第二主体21的侧壁的顶部设置有第二出口23，第二主体21的侧壁的底部设置有第二入口22，第二入口22与第一出口13连通，第二出口23与真空泵入口连通。安装时，工作人员将本发明的第一出口和第二入口相连通，工作时，第一分离部分离出来的冷凝水从设置在第一主体11的侧壁的底部上的第一排液口14流出至凝汽器热井回收利用，剩下来的气汽混合物通过第一出口13进入到第二分离部进一步分离，进而使真空泵入口的水蒸汽含量更少。

为了将第一分离部内部凝结下来的冷凝水排出，优选地，第二主体21的底部设置有第二排液口24，第二排液口24与凝汽器热井连通。工作时，第一分离部分离出来的冷凝水从设置在第二主体21的侧壁的底部上的第二排液口24流出至凝汽器热井回收利用。

为了将本发明中的第一分离部及第二分离部分离出来的水暂时地储存，优选地，本发明的蒸汽冷却回收装置还包括蓄水装置30，第一排液口14以及第二排液口24均与蓄水装置30连通；蓄水装置30上设置有排液总管31，排液总管31的第一端与蓄水装置30连通，排液总管31的第二端与凝汽器热井连通。安装时，工作人员将第一排液口14以及第二排液口24与蓄水装置30连通，进而使第一分离部和第二分离部中的污水通过第一排液口14及第二排液口24流入到蓄水装置30中暂时的存储。

为了使工作人员能够感应到蓄水装置30中的冷凝水的水量，优选地，蓄水装置30还包括液位传感器32，液位传感器32安装在蓄水装置30的侧壁上。当工作人员通过液位传感器检测到蓄水装置30内部的冷凝水的水量过多时，工作人员导通蓄水装置和凝汽器热井将冷凝水排出。

为了更好地控制本发明中的排液过程，优选地，本发明中的蒸汽冷却回收装置还包括电磁阀33和水泵34，电磁阀33和水泵34设置在排液总管31上。工作时，通过水泵将蓄水装置中的水泵至凝汽器热井，具体来说，当工作人员通过液位传感器检测到蓄水装置30内部的冷凝水的水量过多时，控制电磁阀打开，水泵开始抽水，将蓄水装置中的冷凝水导入至凝汽器热井。

为了使第一主体11内部的汽体能够与冷却水多接触，以更好地冷却，优选地，第一主体11内部设置有多个挡板16，多个挡板16沿第一主体11的高度方向设置，且多个挡板16间隔设置以形成波浪形气体通道。当气汽混合物从第一入口进入后，气汽混合物沿着波浪形的气体通道自下而上运动，并最终到达第一出口，期间通过多个挡板16将气体的路线隔开，形成波浪形通道，使第一主体11内部的汽体能够与冷却水更多的接触。

为了控制冷却水进入第一主体内部的流量，以实现对第一主体内部温度的控制，优选地，本发明中的冷却水管道上还设置有调节阀41，用于调节冷却水进入第一主体内部的流量。当第一主体内部的温度过高时，工作人员可以将本发明中的调节阀调大，使冷却水能够以更大的流量进入至第一主体内部。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

气汽混合管路中的气汽混合物从第一入口进入到第一分离部中，进而通过第一分离部进行分离，并将分离出来的气体通过第一出口引入到空气冷凝系统的真空泵入口，有效地降低了真空泵入口处的水蒸气的含量，使得水环真空泵的抽汽体积流量减少，改善了真空泵的工作条件，提高了机组运行的真空度，降低了真空泵电机的能耗，延长了真空泵的使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蒸汽冷却回收装置，其特征在于，包括：

第一分离部(10)，所述第一分离部(10)包括第一主体(11)，所述第一主体(11)上设置有第一入口(12)和第一出口(13)，所述第一入口(12)设置在所述第一主体(11)的侧壁的底部，所述第一出口(13)设置在所述第一主体(11)的侧壁的顶部，所述第一入口(12)与气汽混合管路导通，所述第一出口(13)与空气冷凝系统的真空泵入口连通。

2.根据权利要求1所述的蒸汽冷却回收装置，其特征在于，所述第一主体(11)还包括第一排液口(14)，所述第一排液口(14)设置在所述第一主体(11)的侧壁的底部，所述第一排液口(14)与凝汽器热井连通。

3.根据权利要求1所述的蒸汽冷却回收装置，其特征在于，所述第一分离部(10)还包括冷却水入口(15)，所述冷却水入口(15)与冷却水管道(40)连通，所述冷却水入口(15)设置在所述第一主体(11)的侧壁的顶部。

4.根据权利要求2所述的蒸汽冷却回收装置，其特征在于，所述蒸汽冷却回收装置还包括：

第二分离部(20)，所述第二分离部(20)包括第二主体(21)，所述第二主体(21)的侧壁的顶部设置有第二出口(23)，所述第二主体(21)的侧壁的底部设置有第二入口(22)，所述第二入口(22)与所述第一出口(13)连通，所述第二出口(23)与所述真空泵入口连通。

5.根据权利要求4所述的蒸汽冷却回收装置，其特征在于，所述第二主体(21)的底部设置有第二排液口(24)，所述第二排液口(24)与所述凝汽器热井连通。

6.根据权利要求5所述的蒸汽冷却回收装置，其特征在于，所述蒸汽冷却回收装置还包括：

蓄水装置(30)，所述第一排液口(14)以及所述第二排液口(24)均与所述蓄水装置(30)连通；

所述蓄水装置(30)上设置有排液总管(31)，所述排液总管(31)的第一端与所述蓄水装置(30)连通，所述排液总管(31)的第二端与所述凝汽器热井连通。

7.根据权利要求6所述的蒸汽冷却回收装置，其特征在于，所述蓄水装置(30)还包括液位传感器(32)，所述液位传感器(32)安装在所述蓄水装置(30)的侧壁上。

8.根据权利要求6所述的蒸汽冷却回收装置，其特征在于，所述蒸汽冷却回收装置还包括电磁阀(33)和水泵(34)，所述电磁阀(33)和所述水泵(34)设置在所述排液总管(31)上。

9.根据权利要求1所述的蒸汽冷却回收装置，其特征在于，所述第一主体(11)内部设置有多个挡板(16)，所述多个挡板(16)沿所述第一主体(11)的高度方向设置，且所述多个挡板(16)间隔设置以形成波浪形气体通道。

10.根据权利要求3所述的蒸汽冷却回收装置，其特征在于，所述冷却水管道(40)上还设置有调节阀(41)，用于调节所述冷却水进入所述第一主体(11)内部的流量。