CN107062933A - 一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统及其换热器的换热方法 - Google Patents

一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统及其换热器的换热方法 Download PDF

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CN107062933A CN201710297343.2A CN201710297343A CN107062933A CN 107062933 A CN107062933 A CN 107062933A CN 201710297343 A CN201710297343 A CN 201710297343A CN 107062933 A CN107062933 A CN 107062933A
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Abstract

本发明公开了一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统及其换热器的换热方法，节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统包括依次串联连接的第一级蒸汽喷射器、混合式换热器组件、第二级蒸汽喷射器和管式换热器，换热方法通过将凝结水直接引用到换热器内进行换热。本发明性能稳定，安全可靠，换热效果好，并且不需要设置冷却水供水装置，可直接利用凝结水进行换热，大大降低了使用成本和节约了资源。

Description

一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统及其换热器的换 热方法
技术领域
本发明涉及一种凝汽器蒸汽喷射真空系统，具体涉及一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统及其换热器的换热方法。
背景技术
在火力发电厂中，现有的凝汽器蒸汽喷射真空系统一般采用水环真空泵来抽取凝汽器中不凝性气体，以确保凝汽器的真空度。
但是，现有的凝汽器蒸汽喷射真空系统性能不稳定，安全可靠性差和换热效果差。
另外，现有蒸汽喷射真空系统中通常使用开式水或者闭式水作为冷却水，其热量被冷却水直接带走，造成热量的损失，同时，使用开式水还会导致换热器结垢，影响换热器的传热效率，导致换热器运行一段时间之后就需要进行清洗，降低了设备的使用效率。
发明内容
本发明为了解决上述问题，从而提供一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统及其换热器的换热方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，所述节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统包括凝汽器和电厂辅助动力蒸汽母管，所述凝汽器上设有抽气母管管路和凝结水母管管路，所述节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统包括依次串联连接的第一级蒸汽喷射器、混合式换热器组件、第二级蒸汽喷射器和换热系统，所述第一级蒸汽喷射器分别与抽气母管管路和电厂辅助动力蒸汽母管连接，所述换热系统与凝结水母管管路配合连接。
在本发明的一个优选实施例中，所述抽气母管管路连接有真空泵组。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一级蒸汽喷射器包括一蒸汽喷射器，所述抽气母管管路包括一抽气母管，所述混合式换热器组件包括一混合式换热器，所述蒸汽喷射器的抽吸口连接抽气母管,所述蒸汽喷射器的喷射口连接混合式换热器的汽侧入口，所述蒸汽喷射器的动力蒸汽口连接电厂辅助动力蒸汽母管，所述混合式换热器的汽侧出口连接第二级蒸汽喷射器的抽吸口。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一级蒸汽喷射器包括第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器，所述抽气母管管路包括高压抽气母管和低压抽气母管，所述混合式换热器组件包括一混合式换热器，所述第一蒸汽喷射器的抽吸口连接高压抽气母管,所述第二蒸汽喷射器的抽吸口连接低压抽气母管，所述第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的喷射口分别连接混合式换热器的汽侧入口，所述第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的动力蒸汽口分别连接电厂辅助动力蒸汽母管，所述混合式换热器的汽侧出口连接第二级蒸汽喷射器的抽吸口。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一级蒸汽喷射器包括第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器，所述抽气母管管路包括高压抽气母管和低压抽气母管，所述混合式换热器组件包括第一混合式换热器和第二混合式换热器，所述第一蒸汽喷射器的抽吸口连接高压抽气母管,所述第一蒸汽喷射器的喷射口连接第一混合式换热器的汽侧入口，所述第二蒸汽喷射器的抽吸口连接低压抽气母管,所述第二蒸汽喷射器的喷射口连接第二混合式换热器的汽侧入口，所述第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的动力蒸汽口分别连接电厂辅助动力蒸汽母管，所述第一混合式换热器和第二混合式换热器的汽侧出口连接第二级蒸汽喷射器的抽吸口。
在本发明的一个优选实施例中，所述管式换热器的汽侧出口上连接有汽水分离器。
在本发明的一个优选实施例中，所述换热系统包括凝结水进水管路、凝结水出水管路和管式换热器，所述凝结水进水管路一端与管式换热器的冷却水进口连接，所述凝结水进水管路另一端与凝结水泵和轴加之间的凝结水母管管路连通，所述凝结水出水管路一端与管式换热器的冷却水出口连通，所述凝结水出水管路另一端与轴加和低加之间的管路连通。
在本发明的一个优选实施例中，所述凝结水母管管路上设有流量监控装置。
在本发明的一个优选实施例中，所述管式换热器上的疏水管路上设有多级水封。
一种凝汽器蒸汽喷射真空系统中换热器的换热方法，所述换热方法通过将凝结水直接引用到换热器内进行换热。
本发明的有益效果是：
本发明性能稳定，安全可靠，换热效果好，直接利用凝结水进行换热，大大降低了使用成本和节约了资源。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为实施例1的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图；
图3为实施例3的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
参见图1，本发明提供的高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其包括依次串联连接的第一级蒸汽喷射器、混合式换热器组件、第二级蒸汽喷射器300和换热系统。
凝汽器上一般设有抽气母管管路和凝结水母管管路520，抽气母管管路为单管结构，其包括一个抽气母管510，抽气母管510连接有真空泵组700。
第一级蒸汽喷射器包括一蒸汽喷射器100，混合式换热器组件包括一混合式换热器200。
蒸汽喷射器100的抽吸口连接抽气母管510，蒸汽喷射器100的喷射口连接混合式换热器200的汽侧入口,蒸汽喷射器100的动力蒸汽口连接电厂辅助动力蒸汽母管600。
在蒸汽喷射器100与抽气母管510、电厂辅助动力蒸汽母管600之间分别设有隔离阀。
蒸汽喷射器100是用于以电厂辅助动力蒸汽母管600的辅助蒸汽为动力介质,抽取抽气母管510内的汽气混合物，并对其射口处汽气混合物加压。
混合式换热器200，其汽侧出口连接第二级蒸汽喷射器300的抽吸口，其连接有冷却水源，其是用于冷却从蒸汽喷射器100射口射出的汽气混合物，对汽气混合物进行换热。
混合式换热器200的疏水排入凝汽器热井进行回收。
第二级蒸汽喷射器300，其抽吸口连接混合式换热器200的汽侧出口，其喷射口连接管式换热器400的汽侧入口。
第二级蒸汽喷射器300用于抽取进入混合式换热器200内的汽气混合物，并对喷射口处的汽气混合物加压，这样通过两级蒸汽喷射器的加压，使得汽气混合物的压力略高于大气压力。
本实施例通过在蒸汽喷射器100后采用了混合式换热器200进行冷却，第二级蒸汽喷射器300抽取混合式换热器200中的汽气混合物并用了管式换热器400对其排气进行冷却，这样可完全避免了常规换热器系统中冷却水带走的热量。
换热系统，其与凝汽器上的凝结水母管管路520相配合，其可直接将凝结水母管管路520中的一部分凝结水抽取到管式换热器400内进行换热。
换热系统具体包括凝结水进水管路420、凝结水出水管路430和管式换热器400。
管式换热器400，其通过换热系统冷却从第二级蒸汽喷射器300喷入其内部的汽气混合物，并将不凝结气体直接排至大气。
另外，在管式换热器400的汽侧出口上连接有汽水分离器，汽水分离器用于进一步分离由管式换热器400进入汽水分离器的汽气混合物，回收冷凝水，并将不凝结气体排出。
再者，在管式换热器400上的疏水管路上设有多级水封410，通过多级水封410可有效避免了管路两端因压差过大而导致的常规水封过高的问题。
凝结水进水管路420一端与管式换热器400的冷却水进口连接，另一端与凝结水泵和轴加之间的凝结水母管管路520连通，凝结水出水管路430一端与管式换热器400的冷却水出口连通，另一端与轴加和低加之间的管路440连通。
本实施例是将凝结水母管管路520上的一部分凝结水通过凝结水进水管路420流入到管式换热器400内，另一部分凝结水通过轴加流入轴加管路440内，而通过凝结水进水管路420流入到管式换热器400内换热升温后，通过凝结水出水管路430与流出轴加的凝结水汇流，然后一起流至低加系统，这样大大节约了资源和降低了使用成本。
另外，在凝结水管路520的取水口位置处设置了流量控制装置521，该流量控制装置521用以解决水量分配的问题，保证作为管式换热器冷却水的凝结水流量不受机组负荷变化的影响。
实施例2
参见图2，本发明提供的高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其包括依次串联连接的第一级蒸汽喷射器、混合式换热器组件、第二级蒸汽喷射器300和换热系统。
凝汽器上一般设有抽气母管管路和凝结水母管管路520，抽气母管管路为双管结构，其包括高压抽气母管511和低压抽气母管512，高压抽气母管511和低压抽气母管512分别连接真空泵组800。
第一级蒸汽喷射器包括第一蒸汽喷射器110和第二蒸汽喷射器120，混合式换热器组件包括一混合式换热器200。
第一蒸汽喷射器110的抽吸口连接高压抽气母管511，第一蒸汽喷射器110的喷射口连接混合式换热器200的汽侧入口,第一蒸汽喷射器110的动力蒸汽口连接电厂辅助动力蒸汽母管600；
第二蒸汽喷射器120的抽吸口连接低压抽气母管512，第二蒸汽喷射器120的喷射口连接混合式换热器200的汽侧入口,第二蒸汽喷射器120的动力蒸汽口连接电厂辅助动力蒸汽母管600
在第一蒸汽喷射器110与高压抽气母管511、电厂辅助动力蒸汽母管600之间分别设有隔离阀，在第二蒸汽喷射器120与低压抽气母管512、电厂辅助动力蒸汽母管600之间也分别设有隔离阀。
第一蒸汽喷射器110和第二蒸汽喷射器120是用于以电厂辅助动力蒸汽母管600的辅助蒸汽为动力介质,分别抽取高压抽气母管511和低压抽气母管512内的汽气混合物，并对其射口处汽气混合物加压。
混合式换热器200，其汽侧入口分别连接第一蒸汽喷射器110和第二蒸汽喷射器120的喷射口，其连接有冷却水源，其是用于冷却从第一蒸汽喷射器110和第二蒸汽喷射器120射口射出的汽气混合物，对汽气混合物进行换热。
混合式换热器200的疏水排至凝汽器热井进行回收。
第二级蒸汽喷射器300，其抽吸口连接混合式换热器200的汽侧出口，其喷射口连接管式换热器400的汽侧入口。
第二级蒸汽喷射器300用于抽取进入混合式换热器200内的汽气混合物，并对喷射口处的汽气混合物加压，这样通过两级蒸汽喷射器的加压，使得汽气混合物的加压略高于大气压力。
本实施例通过在第一蒸汽喷射器110和第二蒸汽喷射器120后采用了混合式换热器200对汽气混合物进行冷却，第二级蒸汽喷射器300抽取混合式换热器200中的汽气混合物并用了凝结水作为管式换热器400的冷却水对其排气进行冷却，这样可完全避免了常规换热器系统中冷却水带走的热量。
换热系统，其与凝结水母管管路520相配合，其可直接将凝结水母管管路520中的一部分凝结水分配到管式换热器400内进行换热。
换热系统具体包括凝结水进水管路420、凝结水出水管路430和管式换热器400。
管式换热器400，其通过换热系统冷却从第二级蒸汽喷射器300喷入其内部的汽气混合物，并将不凝结气体直接排至大气。
另外，在管式换热器400的汽侧出口上连接有汽水分离器，汽水分离器用于进一步分离由管式换热器400进入汽水分离器的汽气混合物，回收其中的水蒸气，并将不凝结气体排出。
再者，在管式换热器400上的疏水管路上设有多级水封410，通过多级水封410可有效避免了管路两端因压差过大而导致的常规水封过高的问题。
凝结水进水管路420一端与管式换热器400的冷却水进口连接，另一端与凝结水泵和轴加之间的凝结水母管管路520连通，凝结水出水管路430一端与管式换热器400的冷却水出口连通，另一端与轴加与低加之间的管路440连通。
本实施例是将凝结水母管管路520上的一部分凝结水通过凝结水进水管路420流入到管式换热器400内，另一部分凝结水通过轴加进进入低加系统，而通过凝结水进水管路420流入到管式换热器400内换热升温后，通过凝结水出水管路430与流出轴加的凝结水汇流，然后一起排放到低加系统，这样大大节约了资源和降低了使用成本。
另外，在凝结水母管管路520的取水口位置处设置了流量控制装置521，该流量控制装置521用以解决水量分配的问题，保证作为管式换热器400冷却水的凝结水流量不受机组负荷变化的影响。
实施例3
参见图3，本发明提供的高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其包括依次串联连接的第一级蒸汽喷射器、混合式换热器组件、第二级蒸汽喷射器300和换热系统。
凝汽器上一般设有抽气母管管路和凝结水母管管路520，抽气母管管路为双管结构，其包括高压抽气母管511和低压抽气母管512，高压抽气母管511和低压抽气母管512分别连接真空泵组800。
第一级蒸汽喷射器包括第一蒸汽喷射器110和第二蒸汽喷射器120，混合式换热器组件包括第一混合式换热器210和第二混合式换热器220。
第一蒸汽喷射器110的抽吸口连接高压抽气母管511，第一蒸汽喷射器110的喷射口连接第一混合式换热器210的汽侧入口,第一蒸汽喷射器110的动力蒸汽口连接电厂辅助动力蒸汽母管600；
第二蒸汽喷射器120的抽吸口连接低压抽气母管512，第二蒸汽喷射器120的喷射口连接第二混合式换热器220的汽侧入口,第二蒸汽喷射器120的动力蒸汽口连接电厂辅助动力蒸汽母管600
在第一蒸汽喷射器110与高压抽气母管511、电厂辅助动力蒸汽母管600之间分别设有隔离阀，在第二蒸汽喷射器120与低压抽气母管512、电厂辅助动力蒸汽母管600之间也分别设有隔离阀。
第一蒸汽喷射器110和第二蒸汽喷射器120是用于以电厂辅助动力蒸汽母管600的辅助蒸汽为动力介质,分别抽取高压抽气母管511和低压抽气母管512内的汽气混合物，并对其射口处汽气混合物加压。
第一混合式换热器210，其汽侧入口连接第一蒸汽喷射器110的喷射口，其连接有冷却水源，其是用于冷却从第一蒸汽喷射器110射口射出的汽气混合物，对汽气混合物进行换热。
第二混合式换热器220，其汽侧入口连接第二蒸汽喷射器120的喷射口，其连接有冷却水源，其是用于冷却从第二蒸汽喷射器120射口射出的汽气混合物，对汽气混合物进行换热。
本实施例通过第一混合式换热器210和第二混合式换热器220分别对第一蒸汽喷射器110和第二蒸汽喷射器120排出的汽气混合物进行换热，这样可进一步提高换热效果，并且还不影响整个系统的稳定运行。
第一混合式换热器210和第二混合式换热器220的疏水排入凝汽器热井进行回收。
第二级蒸汽喷射器300，其抽吸口分别连接第一混合式换热器210和第二混合式换热器220的汽侧出口，其喷射口连接管式换热器400的汽侧入口。
第二级蒸汽喷射器300用于分别抽取进入第一混合式换热器210和第二混合式换热器220内的汽气混合物，并对第一混合式换热器210和第二混合式换热器220的喷射口处的汽气混合物加压，这样通过两级蒸汽喷射器的加压，使得汽气混合物的压力略高于大气压力。
本实施例通过在第一蒸汽喷射器110和第二蒸汽喷射器120后采用了混合式换热器200对汽气混合物进行冷却，第二级蒸汽喷射器300抽取混合式换热器200中的汽气混合物并用了凝结水作为管式换热器400的冷却水对其排气进行冷却，这样可完全避免了常规换热器系统中冷却水带走的热量。
换热系统，其与凝结水母管管路520相配合，其可直接将凝结水母管管路520中的一部分凝结水分配到管式换热器400内进行换热。
换热系统具体包括凝结水进水管路420、凝结水出水管路430和管式换热器400。
管式换热器400，其通过换热系统冷却从第二级蒸汽喷射器300喷入其内部的汽气混合物，并将不凝结气体直接排至大气。
另外，在管式换热器400的汽侧出口上连接有汽水分离器，汽水分离器用于进一步分离由管式换热器400进入汽水分离器的汽气混合物，回收其中的水蒸气，并将不凝结气体排出。
再者，在管式换热器400上的疏水管路上设有多级水封，通过多级水封可有效避免了管路两端因压差过大而导致的常规水封过高的问题。
凝结水进水管路420一端与管式换热器400的冷却水进口连接，另一端与凝结水泵和轴加之间的凝结水母管管路520连通，凝结水出水管路430一端与管式换热器400的冷却水出口连通，另一端与轴加与低加之间的管路440连通。
本实施例是将凝结水母管管路520上的一部分凝结水通过凝结水进水管路420流入到管式换热器400内，另一部分凝结水通过轴加进入低加系统。而通过凝结水进水管路420流入到管式换热器400内换热升温后，与通过轴加的凝结水汇流，然后一起排放到低加系统，这样大大节约了资源和降低了使用成本。
另外，在凝结水母管管路520的取水口位置处设置了流量控制装置521，该流量控制装置521用以解决水量分配的问题，保证作为管式换热器冷却水的凝结水流量不受机组负荷变化的影响。
基于上述实施1-实施例3的实施，本申请还提供了一种凝汽器蒸汽喷射真空系统中换热器的换热方法，该换热方法通过将凝结水直接引用到换热器400内进行换热。
另外，上述换热方法具体可通过如下步骤实施：
(1)将凝结水母管管路520中的凝结水一部分通过流量控制装置521排到换热器400内，并且该凝结水进入换热器400内换热后会从换热器的出口排出，而凝结水母管管路中剩余的凝结水会流入到轴加系统；
(2)从换热器的出口流出的凝结水会与轴加出口的凝结水汇流，然后一起流入到低加系统。
其中，从换热器的出口排出的凝结水刚好与分离出的另一部分凝结水同时汇集，凝结水总量保持不变，这样可不影响下一个工作系统的工作。
通过上述方法实施，既能将凝结水母管的凝结水直接取过来供凝汽器蒸汽喷射真空系统中的换热器使用，大大节约了资源，又保证了凝汽器的凝结水总量无变化，不会对下游系统造成影响。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，所述节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统包括凝汽器和电厂辅助动力蒸汽母管，所述凝汽器上设有抽气母管管路和凝结水母管管路，其特征在于，所述节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统包括依次串联连接的第一级蒸汽喷射器、混合式换热器组件、第二级蒸汽喷射器和换热系统，所述第一级蒸汽喷射器分别与抽气母管管路和电厂辅助动力蒸汽母管连接，所述换热系统与凝结水母管管路配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其特征在于，所述抽气母管管路连接有真空泵组。
3.根据权利要求1所述的一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其特征在于，所述第一级蒸汽喷射器包括一蒸汽喷射器，所述抽气母管管路包括一抽气母管，所述混合式换热器组件包括一混合式换热器，所述蒸汽喷射器的抽吸口连接抽气母管,所述蒸汽喷射器的喷射口连接混合式换热器的汽侧入口，所述蒸汽喷射器的动力蒸汽口连接电厂辅助动力蒸汽母管，所述混合式换热器的汽侧出口连接第二级蒸汽喷射器的抽吸口。
4.根据权利要求1所述的一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其特征在于，所述第一级蒸汽喷射器包括第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器，所述抽气母管管路包括高压抽气母管和低压抽气母管，所述混合式换热器组件包括一混合式换热器，所述第一蒸汽喷射器的抽吸口连接高压抽气母管,所述第二蒸汽喷射器的抽吸口连接低压抽气母管，所述第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的喷射口分别连接混合式换热器的汽侧入口，所述第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的动力蒸汽口分别连接电厂辅助动力蒸汽母管，所述混合式换热器的汽侧出口连接第二级蒸汽喷射器的抽吸口。
5.根据权利要求1所述的一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其特征在于，所述第一级蒸汽喷射器包括第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器，所述抽气母管管路包括高压抽气母管和低压抽气母管，所述混合式换热器组件包括第一混合式换热器和第二混合式换热器，所述第一蒸汽喷射器的抽吸口连接高压抽气母管,所述第一蒸汽喷射器的喷射口连接第一混合式换热器的汽侧入口，所述第二蒸汽喷射器的抽吸口连接低压抽气母管,所述第二蒸汽喷射器的喷射口连接第二混合式换热器的汽侧入口，所述第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的动力蒸汽口分别连接电厂辅助动力蒸汽母管，所述第一混合式换热器和第二混合式换热器的汽侧出口连接第二级蒸汽喷射器的抽吸口。
6.根据权利要求1所述的一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其特征在于，所述管式换热器的汽侧出口上连接有汽水分离器。
7.根据权利要求1所述的一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其特征在于，所述换热系统包括凝结水进水管路、凝结水出水管路和管式换热器，所述凝结水进水管路一端与管式换热器的冷却水进口连接，所述凝结水进水管路另一端与凝结水泵和轴加之间的凝结水母管管路连通，所述凝结水出水管路一端与管式换热器的冷却水出口连通，所述凝结水出水管路另一端与轴加和低加之间的管路连通。
8.根据权利要求7所述的一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其特征在于，所述凝结水管路上设有流量监控装置。
9.根据权利要求1所述的一种高效的节能型凝汽器蒸汽喷射真空系统，其特征在于，所述管式换热器上的疏水管路上设有多级水封。
10.一种凝汽器蒸汽喷射真空系统中换热器的换热方法，其特征在于，所述换热方法通过将凝结水直接引用到换热器内进行换热。
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