CN205580236U - 一种汽轮机凝汽器真空节能提高系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及火力发电设备领域，特别公开了一种汽轮机凝汽器真空节能提高系统。该汽轮机凝汽器真空节能提高系统，包括汽轮机凝汽器，所述汽轮机凝汽器的抽真空母管与两条并联设置的真空建立管路和真空维持管路相连，所述真空建立管路上顺序串联设有第一手动阀、第一气动阀、第一止回阀、水环真空泵和换热器，所述真空维持管路上顺序串联设有第二手动阀、第二气动阀、罗茨真空泵、第二止回阀、螺杆真空泵。该汽轮机凝汽器真空节能提高系统，真空维持管路上设置罗茨真空泵作为螺杆真空泵的前级泵，增加了螺杆真空泵的入口真空值，提高了螺杆真空泵的运作效率，提高了系统的极限真空值，工作时总电耗远小于原抽真空系统，为电厂节约大量电能。

Description

一种汽轮机凝汽器真空节能提高系统

技术领域

本实用新型涉及火力发电设备领域，特别涉及一种汽轮机凝汽器真空节能提高系统。

背景技术

在火力发电厂，具有热势能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后，便将热势能转变成动能，释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出，称为乏汽。汽轮机冷端蒸汽冷凝系统的作用是将这部分乏汽冷凝成水供锅炉重新使用外，并在汽轮机排汽处建立真空和维持真空。乏汽进入冷凝系统的凝汽器后遇冷凝结成水。凝汽器内部维持较高的真空度有利于水蒸气的再次凝结，所以在实际应用中需要在凝汽器排气口加装抽真空设备。

目前，广泛应用于火电厂的抽真空设备主要是水环真空泵，为达到快速启动、快速建立真空的目的，在设计选型时人们往往会选择较大功率的水环真空泵。在实际工作过程中我们发现，水环真空泵的应用存在以下缺陷：首先，水环真空泵功率较大会导致在起机后的正常运行阶段出现真空泵维持真空度裕量过大、功率配置过高的问题。其次，水环真空泵的性能和出力受制于其工作水温度，工作水温度升高引起水环真空泵抽吸能力下降，在凝汽器压力和水环真空泵吸入口压力平衡关系被打破又重新建立的过程中，空气在凝汽器内积聚，相对于原来的平衡关系，空气相对含量增大，阻碍蒸汽在凝汽器内的传热过程，从而降低传热系数并直接抬高了凝汽器压力。尤其是在夏季工作水温度较高时，水环真空泵的抽气能力会急剧下降，效率低下，而且大量无用功产生的热量作用于水环泵又会造成恶性循环。再次，水环真空泵持续运转时产生的较高真空度容易对其叶片产生气蚀危害，影响其安全性，并导致其叶轮、圆盘等配件维护费用过高。最后，水环真空泵抽出的乏汽中仍会含有部分未完全凝结的水蒸汽，这部分未完全凝结的水蒸汽未进行二次换热，会造成热能损失，影响电厂整体热效率。

而在之前改进的技术中，虽然设置了由小功率罗茨真空泵和小功率水环泵组成的真空维持系统，在汽轮机正常启机运行之后管路自动转换至该真空维持系统，以节省电耗。但增加的该真空维持系统还需要串联管式换热器和汽水分离器，连接管线较为复杂；且小功率水环真空泵仍然未摆脱受工作水温度限制的弊端，在提高系统的真空度上贡献不大。

总之，使用原大功率水环真空泵或者采用小功率罗茨真空泵和小功率水环真空泵组来接续维持系统真空度的改造方式都不尽完善，现亟需一种更为完善的改造方案现解决以上问题，实现节约电耗、提高系统真空度的目的。

实用新型内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种设计合理、保证凝汽器真空值、降低水环真空泵气蚀、节约电能、提高真空度、确保机组安全运行的汽轮机凝汽器真空节能提高系统，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种汽轮机凝汽器真空节能提高系统，包括汽轮机凝汽器，所述汽轮机凝汽器的抽真空母管与两条并联设置的真空建立管路和真空维持管路相连，所述真空建立管路上顺序串联设有第一手动阀、第一气动阀、第一止回阀、水环真空泵和换热器，所述真空维持管路上顺序串联设有第二手动阀、第二气动阀、罗茨真空泵、第二止回阀、螺杆真空泵。

所述换热器为管式换热器。

所述螺杆真空泵为水冷式螺杆真空泵。

本实用新型的有益效果是：

该汽轮机凝汽器真空节能提高系统，凝汽器的抽真空母管与两条并联设置的真空建立管路和真空维持管路相连，在不改变原抽真空系统(真空建立管路)的前提下并行接入一套优化节能泵组系统(真空维持管路)，在凝汽器启动后需要快速建立真空时，先使用原大功率第一水环真空泵快速形成合理真空度，在凝汽器正常运行之后，检测系统工况并启动优化节能泵组系统来接替原有抽真空系统，维持系统的真空度。当优化节能泵组系统不能维持凝汽器真空或者优化节能泵组系统在进行检修或出现设备故障时，再切换回原抽真空系统维持系统的真空度。

该汽轮机凝汽器真空节能提高系统，真空维持管路上设置罗茨真空泵作为水冷式螺杆真空泵的前级泵，增加了水冷式螺杆真空泵的入口真空值和入口压力，提高了水冷式螺杆真空泵的运作效率，提高了系统的极限真空值，抽吸流量增加，使汽轮机凝汽器真空值得到保证，工作时总电耗远小于原抽真空系统，为电厂节约大量电能。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图。

图中，1、汽轮机凝汽器，2、第一手动阀，3、第一气动阀，4、第一止回阀，5、水环真空泵，6、换热器，7、第二手动阀，8、第二气动阀，9、罗茨真空泵，10、第二止回阀，11、螺杆真空泵。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

实施例1：

如图1中所示，该实施例包括汽轮机凝汽器1，所述汽轮机凝汽器1的抽真空母管与两条并联设置的真空建立管路和真空维持管路相连，所述真空建立管路上顺序串联设有第一手动阀2、第一气动阀3、第一止回阀4、水环真空泵5和换热器6，所述真空维持管路上顺序串联设有第二手动阀7、第二气动阀8、罗茨真空泵9、第二止回阀10、螺杆真空泵11。

所述换热器6为管式换热器。

所述螺杆真空泵11为水冷式螺杆真空泵。

实施例2：

如图2中所示，以600MW机组为例，该实施例包括高背压缸凝汽器和低背压缸凝汽器，所述高背压缸凝汽器和低背压缸凝汽器分别与一组实施例1所述并联设置的真空建立管路和真空维持管路相连，且高背压缸凝汽器和低背压缸凝汽器共同备用另外一真空建立管路。

工作时，在凝汽器启动后需要快速建立真空时，先使用真空建立管路的原大功率第一水环真空泵5快速形成合理真空度，在汽轮机凝汽器1正常运行之后，压力变送器检测真空维持管路的吸气口真空度，当吸气口压力低于10kpa(可设定)时，系统控制水冷式螺杆真空泵11入口的第二气动阀8打开，抽真空系统由原真空建立管路切换为真空维持管路。当真空维持管路的吸气口压力高于12kPa(可设定)时，系统控制开启原真空建立管路，关闭第二气动阀8，切断真空维持管路与系统的联系。

检测系统工况正常后，停止真空建立管路并启动真空维持管路来接替真空建立管路，维持系统的真空度。真空建立管路只作为紧急事故状态下的备用，例如当真空维持管路不能维持汽轮机凝汽器1的真空或者真空维持管路在进行检修或出现设备故障时，再切换回原真空建立管路维持系统的真空度。

真空维持管路工作时以罗茨真空泵9为主抽泵，从汽轮机凝汽器1来的不凝水蒸气和空气经罗茨真空泵9一级压缩后进入水冷式螺杆真空泵11进一步压缩。

真空维持管路和原来真空建立管路通过第二手动阀7、第二气动阀8和第二止回阀10相连接，在正常停止和事故跳闸时能快速关闭管路，防止空气漏入汽轮机凝汽器1内，确保整个机组的安全运行。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种汽轮机凝汽器真空节能提高系统，其特征是：包括汽轮机凝汽器，所述汽轮机凝汽器的抽真空母管与两条并联设置的真空建立管路和真空维持管路相连，所述真空建立管路上顺序串联设有第一手动阀、第一气动阀、第一止回阀、水环真空泵和换热器，所述真空维持管路上顺序串联设有第二手动阀、第二气动阀、罗茨真空泵、第二止回阀、螺杆真空泵。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机凝汽器真空节能提高系统，其特征是：所述换热器为管式换热器。

3.根据权利要求1所述的一种汽轮机凝汽器真空节能提高系统，其特征是：所述螺杆真空泵为水冷式螺杆真空泵。