CN206832075U - 凝汽器抽真空节能驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种凝汽器抽真空节能驱动系统，该凝汽器抽真空节能驱动系统，包括凝汽器、水环式真空泵组及罗茨‑水环真空泵组，所述水环式真空泵组及所述罗茨‑水环真空泵组分别与所述凝汽器的出口对接，所述水环式真空泵组与所述凝汽器的出口之间设有第一开关阀，所述罗茨‑水环真空泵组与所述凝汽器的出口之间设有第二开关阀；所述罗茨‑水环真空泵组包括与所述第二开关阀对接的罗茨真空泵、与所述罗茨真空泵串联的第一水环式真空泵、及与所述第一水环式真空泵的出口对接的与第一汽水分离器。该凝汽器抽真空节能驱动系统可避免真空泵出现抽吸能力过高的情况，防止真空泵运行时能耗高、容易发生汽蚀等问题。

Description

凝汽器抽真空节能驱动系统

技术领域

本实用新型涉及凝汽器技术领域，特别是涉及一种凝汽器抽真空节能驱动系统。

背景技术

对于凝汽式及抽凝式电站机组，凝汽器真空由凝汽器建立，第一水环式真空泵抽气进行维持。而凝汽器漏空气是影响凝汽器真空度的一个重要因素。机组正常运行时，进入凝汽器的空气量不到蒸汽量的万分之一，虽然很少，但危害很大。首先，空气阻碍凝汽器内的蒸汽放热，使传热系数减小，端差增大，从而使真空下降。此外，漏入凝汽器的空气增多将使凝结水的过冷度和含氧量增加，对机组热经济性和安全性都带来不利影响。

按照《GB50660大中型火力发电厂设计规范》，目前300MW级以下容量的火电机组一般配置2台第一水环式真空泵。第一水环式真空泵是依据美国HEI 标准进行选型的。依据HEI标准，汽轮机启动初期要求快速建立真空：所有泵并列运行，从大气压抽到33.86kPa(a)，要少于30分钟。因此配置2x100％第一水环式真空泵，启动时2台泵同时运行以满足快速启动要求；正常运行时可一台泵运行，一台泵备用。

传统技术存在如下问题：在机组正常运行时，对第一水环式真空泵的抽吸能力要求没有机组启动时要求高，因此所配真空泵就出现抽吸能力过高的情况，导致真空泵运行时能耗高、容易发生汽蚀。

发明内容

基于此，有必要提供一种凝汽器抽真空节能驱动系统，避免真空泵就出现抽吸能力过高的情况，导致真空泵运行时能耗高、容易发生汽蚀。

其技术方案如下：

一种凝汽器抽真空节能驱动系统，包括凝汽器、水环式真空泵组及罗茨-水环真空泵组，所述水环式真空泵组及所述罗茨-水环真空泵组分别与所述凝汽器的出口对接，所述水环式真空泵组与所述凝汽器的出口之间设有第一开关阀，所述罗茨-水环真空泵组与所述凝汽器的出口之间设有第二开关阀；所述罗茨- 水环真空泵组包括与所述第二开关阀对接的罗茨真空泵、与所述罗茨真空泵串联的第一水环式真空泵、及与所述第一水环式真空泵的出口对接的与第一汽水分离器。

上述凝汽器抽真空节能驱动系统使用时，机组启动时采用水环式真空泵组或/和罗茨-水环真空泵组同时运行，达到快速建立真空的目的；机组正常运行时，关闭第一开关阀，水环式真空泵组不运行，只采用罗茨-水环真空泵组运行，维持机组正常真空；或者，在机组泄漏量较小或夏季高温运行时，可以关闭第一开关阀、隔离水环式真空泵组，采用罗茨-水环真空泵组维持凝汽器的真空度，节约了厂用电，提高节能效果。该凝汽器抽真空节能驱动系统能避免真空泵就出现抽吸能力过高的情况，导致真空泵运行时能耗高、容易发生汽蚀；同时利用罗茨真空泵做前置泵，能有效保证其后水环真空泵的工作安全。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述罗茨-水环真空泵组还包括冷却器，所述罗茨真空泵的出口与所述冷却器的入口对接，所述冷却器的出口与所述第一水环式真空泵的入口对接。

在其中一个实施例中，所述第二开关阀与所述凝汽器的出口之间还设有第一真空隔离阀。

在其中一个实施例中，所述第二开关阀与所述罗茨真空泵之间设有第一单向阀，所述第一单向阀的流向朝向所述罗茨真空泵设置。

在其中一个实施例中，所述凝汽器的出口设有第二真空隔离阀，所述凝汽的出口通过所述第二真空隔离阀与第一开关阀或/和第二开关阀对接。

在其中一个实施例中，所述水环式真空泵组及所述罗茨-水环真空泵组分别通过第二单向阀与预设的机组对接，所述第二单向阀的流向朝向所述预设的机组设置。

在其中一个实施例中，还包括能够根据机组的运行状况发送相应控制指令的控制器，所述控制器与所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述水环式真空泵组及所述罗茨-水环真空泵组通信连接。

在其中一个实施例中，所述水环式真空泵组包括与所述第一开关阀对接的第二水环式真空泵、及与所述第二水环式真空泵的出口对接的与第二汽水分离器。

在其中一个实施例中，所述第一开关阀与所述凝汽器的出口之间还设有第三真空隔离阀；所述第一开关阀与所述第二水环式真空泵之间设有第三单向阀，所述第三单向阀的流向朝向所述第二水环式真空泵设置。

节能驱动系统

附图说明

图1为本实用新型所述的凝汽器抽真空节能驱动系统的示意图。

附图标记说明：

100、凝汽器，110、第二真空隔离阀，200、水环式真空泵组，210、第一开关阀，220、第二水环式真空泵，230、第二汽水分离器，240、第三真空隔离阀，250、第三单向阀，300、罗茨-水环真空泵，310、罗茨真空泵，320、第一水环式真空泵，330、第一汽水分离器，340、冷却器，350、第二开关阀，360、第一真空隔离阀，370、第一单向阀，400、第二单向阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”、“第三”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，本实用新型的一种凝汽器100抽真空节能驱动系统，包括凝汽器100、水环式真空泵组200及罗茨-水环真空泵300组，水环式真空泵组200 及罗茨-水环真空泵300组分别与凝汽器100的出口对接，水环式真空泵组200 与凝汽器100的出口之间设有第一开关阀210，罗茨-水环真空泵300组与凝汽器100的出口之间设有第二开关阀350；罗茨-水环真空泵300组包括与第二开关阀350对接的罗茨真空泵310、与罗茨真空泵310串联的第一水环式真空泵 320、及与第一水环式真空泵320的出口对接的与第一汽水分离器330。

上述凝汽器100抽真空节能驱动系统使用时，机组启动时采用水环式真空泵组200或/和罗茨-水环真空泵300组同时运行，达到快速建立真空的目的；机组正常运行时，关闭第一开关阀210，水环式真空泵组200不运行，只采用罗茨 -水环真空泵300组运行，维持机组正常真空；或者，在机组泄漏量较小或夏季高温运行时，可以关闭第一开关阀210、隔离水环式真空泵组200，采用罗茨- 水环真空泵300组维持凝汽器100的真空度，节约了厂用电，提高节能效果。凝汽器抽真空节能驱动系统能避免真空泵出现抽吸能力过高的情况，导致真空泵运行时能耗高、容易发生汽蚀；同时利用罗茨真空泵310做前置泵，能有效保证其后水环真空泵的工作安全。

在上述实施例的基础上，罗茨-水环真空泵300组还包括冷却器340，罗茨真空泵310的出口与冷却器340的入口对接，冷却器340的出口与第一水环式真空泵320的入口对接。因而利用罗茨真空泵310与水环式真空泵串联成罗茨- 水环真空泵300组，泵组中罗茨泵作为主抽泵，将从凝汽器100抽出的不凝结气体及部分水蒸气进行压缩升压后排进冷却器340，再用小功率水环真空泵抽取冷却器340内的气体排至汽水分离器，提高了真空系统正常运行的安全性。

在上述任一实施例的基础上，第二开关阀350与凝汽器100的出口之间还设有第一真空隔离阀360。利用第一真空隔离阀360便于控制进入罗茨真空泵 310的流速，可根据机组实际运行情况进行调节。进一步的，第二开关阀350与罗茨真空泵310之间设有第一单向阀370，第一单向阀370的流向朝向罗茨真空泵310设置。因而可避免因罗茨真空泵310损坏等原因造成气体回流，保证凝汽器100的真空度。

在上述任一实施例的基础上，凝汽器100的出口设有第二真空隔离阀110，凝汽的出口通过第二真空隔离阀110与第一开关阀210或/和第二开关阀350对接。进一步利用第二真空隔离阀110来调节气流流速的稳定性，提高真空系统正常运行的安全性。

在上述任一实施例的基础上，水环式真空泵组200及罗茨-水环真空泵300 组分别通过第二单向阀400与预设的机组对接，第二单向阀400的流向朝向预设的机组设置。避免预设的机组内的气流回流至水环式真空泵组200或罗茨-水环真空泵300组，影响真空系统正常运行。

在上述任一实施例的基础上，还包括能够根据机组的运行状况发送相应控制指令的控制器，控制器与第一开关阀210、第二开关阀350、水环式真空泵组 200及罗茨-水环真空泵300组通信连接。因而可通过运行机组的传感器检测机组运行的状况，并将相关机组运行状态信息发送给控制器，控制器根据机组运行状况根据预设的程序自动控制凝汽器100抽真空的运行，实现自动化调节。

在上述任一实施例的基础上，水环式真空泵组200包括与第一开关阀210 对接的第二水环式真空泵220、及与第二水环式真空泵220的出口对接的与第二汽水分离器230。进一步的，第一开关阀210与凝汽器100的出口之间还设有第三真空隔离阀240；第一开关阀210与第二水环式真空泵220之间设有第三单向阀250，第三单向阀250的流向朝向第二水环式真空泵220设置。进而可时凝汽器100抽真空气流流速稳定、避免出现回流，提高真空系统运行的安全性。

具体的，在水环式真空泵组200为两组，且容量为100％，并联容量为30％的罗茨-水环真空泵300组。

本实用新型还提供一种火力发电系统，包括上述的凝汽器100抽真空节能驱动系统。该火力发电系统利用凝汽器100抽真空节能驱动系统，能有效节约长用电，提高节能效果；同时能够避免真空泵就出现抽吸能力过高的情况，导致真空泵运行时能耗高、容易发生汽蚀，提高系统运行的可靠性。

具体的，根据调研电厂(300MW级)的情况，目前节能真空泵的功率为～35KW(罗茨真空泵310和水环真空泵各约一半)，常规300MW火电工程配置的真空泵功率为110KW，正常运行时预计节能效果将达68％。

配置罗茨-水环真空泵300组后，预计投资～66万(含土建、安装费)，节约电耗～75KW，按机组年利用小时数5000小时，供电价(含税)0.45元计算，一台机组每年节省电费～16.875万元RMB。系统维护费用低，因此两台机组在2 年左右即可收回投资。

本实用新型的有益效果：

1、罗茨真空泵310是一种双转子的容积式真空泵，在设计上相当于2个螺杆在转动，其抗汽蚀能力强，做前置泵能有效减少了泵汽蚀的可能性，提高了真空系统运行的安全性；

2、用更小功率的罗茨真空泵310维持凝汽器100的真空，节约了厂用电，经济效益明显；

3、设备初投资较低，正常2台机组在2～3年内即可收回成本；

4、尤其适用于抽汽供热机组，供热工况与纯凝工况凝汽量差别较大，节能效果更加显著。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种凝汽器抽真空节能驱动系统，其特征在于，包括凝汽器、水环式真空泵组及罗茨-水环真空泵组，所述水环式真空泵组及所述罗茨-水环真空泵组分别与所述凝汽器的出口对接，所述水环式真空泵组与所述凝汽器的出口之间设有第一开关阀，所述罗茨-水环真空泵组与所述凝汽器的出口之间设有第二开关阀；所述罗茨-水环真空泵组包括与所述第二开关阀对接的罗茨真空泵、与所述罗茨真空泵串联的第一水环式真空泵、及与所述第一水环式真空泵的出口对接的与第一汽水分离器。

2.根据权利要求1所述的凝汽器抽真空节能驱动系统，其特征在于，所述罗茨-水环真空泵组还包括冷却器，所述罗茨真空泵的出口与所述冷却器的入口对接，所述冷却器的出口与所述第一水环式真空泵的入口对接。

3.根据权利要求1所述的凝汽器抽真空节能驱动系统，其特征在于，所述第二开关阀与所述凝汽器的出口之间还设有第一真空隔离阀。

4.根据权利要求1所述的凝汽器抽真空节能驱动系统，其特征在于，所述第二开关阀与所述罗茨真空泵之间设有第一单向阀，所述第一单向阀的流向朝向所述罗茨真空泵设置。

5.根据权利要求1所述的凝汽器抽真空节能驱动系统，其特征在于，所述凝汽器的出口设有第二真空隔离阀，所述凝汽的出口通过所述第二真空隔离阀与第一开关阀或/和第二开关阀对接。

6.根据权利要求1所述的凝汽器抽真空节能驱动系统，其特征在于，所述水环式真空泵组及所述罗茨-水环真空泵组分别通过第二单向阀与预设的机组对接，所述第二单向阀的流向朝向所述预设的机组设置。

7.根据权利要求1所述的凝汽器抽真空节能驱动系统，其特征在于，还包括能够根据机组的运行状况发送相应控制指令的控制器，所述控制器与所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述水环式真空泵组及所述罗茨-水环真空泵组通信连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的凝汽器抽真空节能驱动系统，其特征在于，所述水环式真空泵组包括与所述第一开关阀对接的第二水环式真空泵、及与所述第二水环式真空泵的出口对接的与第二汽水分离器。

9.根据权利要求8所述的凝汽器抽真空节能驱动系统，其特征在于，所述第一开关阀与所述凝汽器的出口之间还设有第三真空隔离阀；所述第一开关阀与所述第二水环式真空泵之间设有第三单向阀，所述第三单向阀的流向朝向所述第二水环式真空泵设置。