CN207280227U - 一种节能型真空装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能型真空装置，包括凝汽器、凝汽器热井、凝汽母管、第一水环真空泵系统、凝汽支管、凝汽管道逆止阀、凝汽管道流量计、凝汽管道压力变送器、凝汽管道热电阻、凝汽管道隔离阀、凝汽管道气动阀、动力蒸汽调节阀、蒸汽喷射器、管式换热器、疏水器、疏水气动阀、联络气动阀、联络隔离阀和第二水环真空泵；本实用新型通过采用管式换热器和小功率的第二水环真空泵替代第一水环真空泵系统，可维持并提供凝汽器真空，保证凝汽器的处于最佳工况，不受环境温度变化影响，始终保持稳定的抽吸能力，使凝汽器真空提高，降低机组的发电煤耗，降低抽真空系统的运行电耗，系统设备运行可靠安全，维护工作量少，无汽蚀现象产生，无高噪音与振动现象。

Description

一种节能型真空装置

技术领域

本实用新型涉及抽真空技术领域，尤其涉及一种节能型真空装置及其控制方法。

背景技术

凝汽器是火力发电机组的重要设备之一，凝汽器的真空值对汽轮发电机组运行的经济型有重要影响。影响凝汽器真空的因素有很多，其中影响最直接的是真空严密性、冷却水温度、冷却水量、水环真空泵的工作特性等。目前国内300MW及以上等级发电机组的凝汽器抽真空系统多采用配置2台或3台水环真空泵机组，水环真空泵具有以下缺点：

1、水环真空泵的工作液温度受冷却水温度的影响很大，而环境温度是影响冷却水温度的重要因素，尤其在夏天，冷却水温度达到三十多度，加上换热器的端差，工作液温度甚至会达到四十度以上。在真空条件下，水环真空泵的工作液大量汽化产生汽蚀现象，进而出现振动和噪音等问题，水环真空泵的抽吸特性大大降低，无法及时将凝汽器中的干空气抽走，进而影响凝汽器真空，严重影响机组的安全稳定运行和运行的经济性；

2、传统的机组抽真空系统，水环真空泵是按照机组建立真空的要求进行配置，设备的运行电耗大，在维持机组真空的运行条件下，有很大降耗空间；

3、因为机组的凝汽管道中汽气混合物中还有部分未凝结气体和水，如果去除了这部分为凝结气体与水，水环真空泵的选型有望缩小；

4、水环真空泵为转动设备，叶轮磨损加上汽蚀现象的产生，日常维护的工作量很大。

基于此，需要一种根据凝汽器实际工况进行调节控制的节能型真空装置被设计出来。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，得到一种节能型真空装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种节能型真空装置，包括凝汽器、凝汽器热井、凝汽母管和第一水环真空泵系统，还包括凝汽支管、凝汽管道逆止阀、凝汽管道流量计、凝汽管道压力变送器、凝汽管道热电阻、凝汽管道隔离阀、凝汽管道气动阀、动力蒸汽调节阀、蒸汽喷射器、管式换热器、疏水器、疏水气动阀、联络气动阀、联络隔离阀和第二水环真空泵；

其中，所述凝汽器下方设置有凝汽器热井，所述凝汽器的出口连接凝汽母管，所述凝汽母管的另一端连接至第一水环真空泵系统的入口，所述第一水环真空泵系统的出口连接至大气，所述凝汽母管上连接有凝汽支管，所述凝汽支管上依次设置有凝汽管道逆止阀、凝汽管道流量计、凝汽管道压力变送器、凝汽管道热电阻、凝汽管道隔离阀、凝汽管道气动阀，所述凝汽支管的另一端连接至蒸汽喷射器的吸入口，所述蒸汽喷射器的入口上设置有动力蒸汽调节阀，所述蒸汽喷射器上设置有可调节喷嘴，所述蒸汽喷射器的出口连接至管式换热器的入口，所述管式换热器上还连接有冷却水供水管和冷却水回水管，所述管式换热器的出口连接至第二水环真空泵的入口，所述第二水环真空泵的出口连接至大气，所述第二水环真空泵通过联络隔离阀和联络气动阀连接第一水环真空泵系统，所述第二水环真空泵的功率小于第一水环真空泵系统的功率。

本实用新型进一步改进在于，所述动力蒸汽调节阀根据凝汽管道压力变送器的实测数据与设计压力之间的差值进行压力的变速调节。

本实用新型进一步改进在于，当凝汽管道压力变送器的实测数据小于0.3Mpa时，第一水环真空泵系统运行，第二水环真空泵退出。

本实用新型进一步改进在于，当管式换热器的出口温度大于温度设定值时，第一水环真空泵系统运行，第二水环真空泵退出。

本实用新型进一步改进在于，当管式换热器的出口压力大于压力设定值时，第一水环真空泵系统运行，第二水环真空泵退出。

本实用新型进一步改进在于，所述管式换热器下方设置有疏水器，所述疏水器通过疏水气动阀连接至凝汽器热井。

本实用新型进一步改进在于，装置内采集的信号接入DCS控制系统，由DCS控制系统进行调节控制。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型根据机组的负荷、真空严密性、冷却水温度、冷却水量等因素，计算出蒸汽喷射器的动力蒸汽总量和喷射系数，并将蒸汽喷射器的可调节喷嘴调节至所需开度，满足维持并提高机组真空的需要，确保机组获得最大程度的节能效果；

2、本实用新型采用蒸汽喷射器的原理抽吸凝汽器中的汽气混合物，确保凝汽器始终处于高真空状态；

3、本实用新型通过蒸汽喷射器提高水环真空泵的入口压力，使水环真空泵的工作液汽化温度与工作液的实际温度之间的温度差达到10℃以上，避免水环真空泵汽蚀现象的产生；

4、本实用新型中动力蒸汽调节阀和凝汽管道压力变送器所组成的动力蒸汽自动调节系统，根据凝汽管道压力变送器测得的数据与压力设定值之间的差值进行变速调节，抑制动力蒸汽的压力波动；

5、本实用新型通过采用管式换热器和小功率的第二水环真空泵替代第一水环真空泵系统，可维持并提供凝汽器真空，保证凝汽器的处于最佳工况，不受环境温度变化影响，始终保持稳定的抽吸能力，使凝汽器真空提高，降低机组的发电煤耗，降低抽真空系统的运行电耗，系统设备运行可靠安全，维护工作量少，无汽蚀现象产生，无高噪音与振动现象。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，一种节能型真空装置，包括凝汽器1、凝汽器热井15、凝汽母管2和第一水环真空泵系统17，还包括凝汽支管18、凝汽管道逆止阀11、凝汽管道流量计10、凝汽管道压力变送器9、凝汽管道热电阻8、凝汽管道隔离阀7、凝汽管道气动阀6、动力蒸汽调节阀3、蒸汽喷射器4、管式换热器5、疏水器12、疏水气动阀21、联络气动阀13、联络隔离阀14和第二水环真空泵16；

其中，所述凝汽器1下方设置有凝汽器热井15，所述凝汽器1的出口连接凝汽母管2，所述凝汽母管2的另一端连接至第一水环真空泵系统17的入口，所述第一水环真空泵系统17的出口连接至大气，所述凝汽母管2上连接有凝汽支管18，所述凝汽支管18上依次设置有凝汽管道逆止阀11、凝汽管道流量计10、凝汽管道压力变送器9、凝汽管道热电阻8、凝汽管道隔离阀7、凝汽管道气动阀6，配置凝汽管道逆止阀11可以防止节能型真空装置漏真空的现象发生，增加设备的可靠性与安全性，所述凝汽支管18的另一端连接至蒸汽喷射器4的吸入口，所述蒸汽喷射器4的入口上设置有动力蒸汽调节阀3，所述蒸汽喷射器4上设置有可调节喷嘴，所述蒸汽喷射器4的出口连接至管式换热器5的入口，所述管式换热器5上还连接有冷却水供水管19和冷却水回水管20，根据机组的负荷、真空严密性、冷却水温度、冷却水量等因素，计算出蒸汽喷射器4的动力蒸汽总量和喷射系数，并将蒸汽喷射器的动力喷嘴调节至所需开度，满足维持并提高机组真空的需要，能确保机组获得最大程度的节能效果，所述管式换热器5的出口连接至第二水环真空泵16的入口，所述管式换热器5负责将蒸汽喷射器4的动力蒸汽以及凝汽器1中未凝结气体凝结成水，并将第二水环真空泵16的入口压力提高，使其对应的工作液汽化温度与工作液实际温度之间的温度差达到10℃以上，确保第二水环真空泵16不会产生汽蚀现象，所述第二水环真空泵16的出口连接至大气，所述第二水环真空泵16通过联络隔离阀14和联络气动阀13连接第一水环真空泵系统17，确保在第二水环真空泵16出现故障时，蒸汽喷射器4可带第一水环真空泵系统17运行，维持并提高机组的真空，所述第二水环真空泵16的功率小于第一水环真空泵系统17的功率。

具体实施时，所述动力蒸汽调节阀3根据凝汽管道压力变送器9的实测数据与设计压力之间的差值进行压力的变速调节，节能型真空装置的蒸汽喷射器4工作需要提供稳定压力的动力蒸汽，因此在控制系统中将根据动力蒸汽的设计压力设置压力自动控制，根据凝汽管道压力变送器9实测的动力蒸汽压力与设计压力之间的差值，对动力蒸汽调节阀3进行开度调节。同时，为了使整个控制过程不出现大的压力波动，因此将根据差值的大小实施不同的调节速度，有效抑制动力蒸汽的压力波动。

具体实施时，当凝汽管道压力变送器9的实测数据小于0.3Mpa时，第一水环真空泵系统17运行，第二水环真空泵16退出。

具体实施时，当管式换热器5的出口温度大于温度设定值时，第一水环真空泵系统运行17，第二水环真空泵16退出。

具体实施时，当管式换热器5的出口压力大于压力设定值时，第一水环真空泵系统17运行，第二水环真空泵16退出。

具体实施时，所述管式换热器5下方设置有疏水器12，所述疏水器12通过疏水气动阀21连接至凝汽器热井15，确保疏水口的压力大于凝汽器热井15的开孔位置压力，使管式换热器5的疏水能够顺利排入凝汽器热井15。

具体实施时，装置内采集的信号接入DCS控制系统，由DCS控制系统进行调节控制。

本实用新型的工作时的运行情况为：

机组启动时，采用第一水环真空泵系统17进行启动；机组正常运行后，第二水环真空泵16投入，第一水环真空泵系统17退出运行；若第二水环真空泵16出现故障，或运行人员发出退出请求，第一水环真空泵系统17投入运行，第二水环真空泵16退出；若第二水环真空泵16故障消除，或运行人员需要重新投入，则第二水环真空泵16投入，第一水环真空泵系统17退出。

本实用新型除第二水环真空泵16、第一水环真空系统17外，无转动部件，无机械磨损，无耗电设备，保证节能型真空装置的抽吸特性不受环境温度的影响，可根据机组的负荷、真空严密性、冷却水温度、冷却水量等因素，选择提供不同的出力，且管式换热器5的应用以及提高水环真空泵的入口压力，第二水环真空泵16入口的汽气混合物体积流量减小，设备电耗降低70％～90％。

综上所述，本实用新型提出解决了发电机组现有技术中所存在的设备问题，也达到了最大程度实现机组节能降耗的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种节能型真空装置，包括凝汽器、凝汽器热井、凝汽母管和第一水环真空泵系统，其特征在于，还包括凝汽支管、凝汽管道逆止阀、凝汽管道流量计、凝汽管道压力变送器、凝汽管道热电阻、凝汽管道隔离阀、凝汽管道气动阀、动力蒸汽调节阀、蒸汽喷射器、管式换热器、疏水器、疏水气动阀、联络气动阀、联络隔离阀和第二水环真空泵；

其中，所述凝汽器下方设置有凝汽器热井，所述凝汽器的出口连接凝汽母管，所述凝汽母管的另一端连接至第一水环真空泵系统的入口，所述第一水环真空泵系统的出口连接至大气，所述凝汽母管上连接有凝汽支管，所述凝汽支管上依次设置有凝汽管道逆止阀、凝汽管道流量计、凝汽管道压力变送器、凝汽管道热电阻、凝汽管道隔离阀、凝汽管道气动阀，所述凝汽支管的另一端连接至蒸汽喷射器的吸入口，所述蒸汽喷射器的入口上设置有动力蒸汽调节阀，所述蒸汽喷射器上设置有可调节喷嘴，所述蒸汽喷射器的出口连接至管式换热器的入口，所述管式换热器上还连接有冷却水供水管和冷却水回水管，所述管式换热器的出口连接至第二水环真空泵的入口，所述第二水环真空泵的出口连接至大气，所述第二水环真空泵通过联络隔离阀和联络气动阀连接第一水环真空泵系统，所述第二水环真空泵的功率小于第一水环真空泵系统的功率。

2.根据权利要求1所述的一种节能型真空装置，其特征在于：所述动力蒸汽调节阀根据凝汽管道压力变送器的实测数据与设计压力之间的差值进行压力的变速调节。

3.根据权利要求1所述的一种节能型真空装置，其特征在于：当凝汽管道压力变送器的实测数据小于0.3Mpa时，第一水环真空泵系统运行，第二水环真空泵退出。

4.根据权利要求1所述的一种节能型真空装置，其特征在于：当管式换热器的出口温度大于温度设定值时，第一水环真空泵系统运行，第二水环真空泵退出。

5.根据权利要求1所述的一种节能型真空装置，其特征在于：当管式换热器的出口压力大于压力设定值时，第一水环真空泵系统运行，第二水环真空泵退出。

6.根据权利要求1所述的一种节能型真空装置，其特征在于：所述管式换热器下方还设置有疏水器，所述疏水器通过疏水气动阀连接至凝汽器热井。

7.根据权利要求1所述的一种节能型真空装置，其特征在于：装置内采集的信号接入DCS控制系统，由DCS控制系统进行调节控制。