CN208502852U - 发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其包括变频增压泵，凝结水泵出口与第一逆止阀入口连通，第一逆止阀出口通过密封水进水管与汽泵轴封入口连通，汽泵轴封出口与凝汽器连通。优点：通过变频增压泵实现控制汽泵轴封密封水压力与汽泵入口给水压力差始终保持在0.3‑0.5MPa之间，以此保证汽泵稳定运行；机组低负荷运行期间，能够满足汽泵轴封密封水压力比汽泵入口给水压力高300kpa要求的同时，凝结水泵能够实现深度变频运行，减少厂内用电量，进而降低能耗；通过密封水冷却器确保机组汽泵轴封密封水温度满足20‑60℃的要求范围，以此保证汽泵轴封密封水回水温度不大于75℃，进而确保机组安全稳定运行。

Description

发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统

技术领域：

本实用新型涉及汽泵轴端密封技术领域，特别涉及发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统。

背景技术：

电厂发电机组是通过过热蒸汽驱动汽轮机旋转，进而带动发电机发电，具体过程是：首先，凝结水泵将凝汽器中的凝结水升压并通过回热系统后进入除氧器，除氧器将凝结水继续加热和除氧，然后前置泵将除氧器内的给水升压至汽泵，汽泵继续将给水升压并通过回热系统后送至锅炉，锅炉加热给水后形成过热蒸汽，过热蒸汽冲动汽轮机旋转，汽轮机旋转带动发电机发电，而冲动汽轮机后的乏汽通过凝汽器冷却后成为凝结水；对于上述过程中的汽泵，其轴封密封采用浮动环密封结构，浮动环密封件属于流阻型非接触式动密封件，是依靠密封间隙内的流体阻力效应而达到阻漏密封的目的，汽泵的使用技术要求为汽泵轴封密封水压力必须比汽泵的入口给水压力高250kpa，否则将无法密封泵内的给水，而汽泵内给水温度达180℃，泄漏到轴封给水导致密封回水温度升高，而汽泵轴封密封回水温度必须小于 90℃，否则汽泵轴封浮动环密封内部水汽化，将导致汽泵浮动环密封抱死，进一步导致汽泵设备损坏。

由于，在正常情况下，凝结水温度始终小于75℃，凝结水用于密封水后的回水流入凝汽器可循环利用，而且从凝结水泵的出水压力通常满足汽泵轴封密封的需要，所以目前汽泵轴封所用密封水取自凝结水泵的出口，但在生产过程中，当系统高负荷运行时，汽轮机用汽量增多，前置泵转速提高以增加供水量，按要求为维持除氧器水位，凝结水流量也必须加大，根据凝结水泵特性曲线，流量增大导致凝结水泵出口压力满足不了汽泵轴封密封水的压力要求，导致汽泵内的水泄漏，进而促使密封水回水温度升高，汽泵多次跳闸，对整个系统安全运行构成威胁；当系统低负荷运行时，为了维持汽泵密封水与汽泵入口给水压差在要求范围内，凝结水泵无法降速运行，导致机组能耗较高。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种使汽泵轴端密封水与汽泵入口给水压差始终满足生产要求，进而保证汽泵稳定运行，并且低负荷运行时可降低能耗的发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统。

本实用新型由如下技术方案实施：发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其包括第一逆止阀和变频增压泵，发电机组的凝结水泵出口通过凝结水出水管与所述第一逆止阀入口连通，所述第一逆止阀出口与密封水进水管入口连通,所述密封水进水管出口通过管道分别与汽泵两端轴封入口连通，所述汽泵两端轴封出口通过密封水回水管与凝汽器连通；与所述第一逆止阀并联设有变频增压旁路，在所述变频增压旁路上设有所述变频增压泵；在与所述汽泵两端轴封入口邻近的管道上分别装设有第一压力变送器，在所述汽泵的给水泵入口管道上装设有第二压力变送器，两个所述第一压力变送器和所述第二压力变送器均与DCS系统输入端信号连接，所述DCS系统输出端分别与所述凝结水泵和所述变频增压泵信号连接。

进一步地，在所述变频增压泵出口的所述变频增压旁路上装设有第二逆止阀，与所述第一逆止阀并联设有工频增压旁路,在所述工频增压旁路上设有工频增压泵，所述工频增压泵与所述DCS系统输出端信号连接。

进一步地，在所述工频增压泵出口的所述工频增压旁路上设有第三逆止阀，在所述第三逆止阀出口的所述工频增压旁路上设有第一电动阀，在所述工频增压泵入口的所述工频增压旁路上设有第一手动阀；在所述第二逆止阀出口的所述变频增压旁路上设有第二电动阀，在所述变频增压泵入口上的所述变频增压旁路上设有第二手动阀，所述第一电动阀与所述第二电动阀均与所述DCS系统输出端信号连接。

进一步地，与所述第一逆止阀出口邻近的所述密封水进水管通过密封水再循环管道与所述凝汽器连通，在所述密封水再循环管道上装设有节流孔板和第三电动阀，所述密封水再循环管道与所述汽泵两端轴封之间的所述密封水进水管上设有第三压力变送器，所述第三压力变送器与所述DCS系统输入端信号连接，所述第三电动阀与所述DCS 系统输出端信号连接。

进一步地，所述第一逆止阀与所述密封水再循环管道之间的所述密封水进水管上设有密封水冷却器。

进一步地，在所述密封水进水管上与所述密封水冷却器并联设有旁路阀，在所述密封水冷却器的入口和出口上分别设有一个第一截止阀。

进一步地，在所述凝结水出水管上设有主过滤器。

进一步地，与所述主过滤器并联设有副过滤旁路，在所述副过滤旁路上设有副过滤器,所述副过滤器的入口和出口上分别装设有一个第三截止阀，所述主过滤器的入口和出口上分别装设有一个第二截止阀，在所述凝结水泵与所述副过滤旁路之间的所述凝结水出水管上和所述副过滤旁路与所述变频增压旁路之间的所述凝结水出水管上分别装设有一个第四压力变送器，两个所述第四压力变送器均与所述 DCS系统信号连接。

本实用新型的优点：通过变频增压泵实现控制汽泵轴封密封水压力与汽泵入口给水压力差始终保持在0.3-0.5MPa之间，以此保证汽泵稳定运行；机组低负荷运行期间，能够满足汽泵轴封密封水压力比汽泵入口给水压力高300kpa要求的同时，凝结水泵能够实现深度变频运行，减少厂内用电量，进而降低能耗；通过密封水冷却器确保机组汽泵轴封密封水温度满足20-60℃的要求范围，以此保证汽泵轴封密封水回水温度不大于75℃，进而确保机组安全稳定运行。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型结构控制示意图。

附图中各部件的标记如下：凝结水泵1、凝结水出水管2、第一逆止阀3、密封水进水管4、汽泵5、密封水回水管6、凝汽器7、变频增压旁路8、变频增压泵9、第一压力变送器10、给水泵入口管道11、第二压力变送器12、DCS系统13、第二逆止阀14、工频增压旁路15、工频增压泵16、第三逆止阀17、第一电动阀18、第一手动阀 19、第二电动阀20、第二手动阀21、密封水再循环管道22、节流孔板23、第三电动阀24、第三压力变送器25、密封水冷却器26、旁路阀27、第一截止阀28、主过滤器29、副过滤旁路30、副过滤器31、第三截止阀32、第二截止阀33、第四压力变送器34、第四电动阀35、第三手动阀36。

具体实施方式：

如图1和图2所示，发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其包括第一逆止阀3和变频增压泵9，发电机组的凝结水泵1出口通过凝结水出水管2与第一逆止阀3入口连通，第一逆止阀3出口与密封水进水管4入口连通,密封水进水管4出口通过管道分别与汽泵5两端轴封入口连通，汽泵5两端轴封出口通过密封水回水管6与凝汽器7连通；与第一逆止阀3并联设有变频增压旁路8，在变频增压旁路8上设有变频增压泵9；在与汽泵5两端轴封入口邻近的管道上分别装设有第一压力变送器10，在汽泵5的给水泵入口管道11上装设有第二压力变送器12，两个第一压力变送器10和第二压力变送器12 均与DCS系统13输入端信号连接，DCS系统13输出端分别与凝结水泵1和变频增压泵9信号连接；根据机组工作负荷情况，通过DCS系统13控制凝结水泵1变频调速运行，保证凝结水流量满足机组运行需要，同时，当两个第一压力变送器10的最小压力值和第二压力变送器12所检测压力值的压差不满足要求时，反馈给DCS系统13，通过DCS系统13控制变频增压泵9变频工作，使汽泵5轴端密封水与汽泵5入口给水的压力差保持在0.3-0.5MPa之间，由此即保证了汽泵5轴端密封水与汽泵5入口给水的压力差，也有利于降低能耗。

在变频增压泵9出口的变频增压旁路8上装设有第二逆止阀14，与第一逆止阀3并联设有工频增压旁路15,在工频增压旁路15上设有工频增压泵16，工频增压泵16与DCS系统13输出端信号连接，变频增压泵9和工频增压泵16由DCS系统13联锁控制，当变频增压泵9突然故障停止运行时，第二逆止阀14立即关闭，同时，由DCS 系统13联锁控制开启工频增压泵16，进而保证汽泵5轴端密封水与汽泵5入口给水压差仍然满足要求。

在工频增压泵16出口的工频增压旁路15上设有第三逆止阀17，在第三逆止阀17出口的工频增压旁路15上设有第一电动阀18，在工频增压泵16入口的工频增压旁路15上设有第一手动阀19；在第二逆止阀14出口的变频增压旁路8上设有第二电动阀20，在变频增压泵9入口上的变频增压旁路8上设有第二手动阀21，第一电动阀 18与第二电动阀20均与DCS系统13输出端信号连接；当工频增压泵16发生故障停止工作时，第三逆止阀17立即关闭，在凝结水泵1 出水的压力下将第一逆止阀3打开，保证密封水的正常供给，同时，通过DCS系统13控制第一电动阀18关闭，再将第一手动阀19关闭，便于对工频增压泵16进行拆卸更换或维修；另外，通过DCS系统13 控制第二电动阀20关闭，再将第二手动阀21关闭，便于对变频增压泵9进行拆卸更换或维修。

与第一逆止阀3出口邻近的密封水进水管4通过密封水再循环管道22与凝汽器7连通，在密封水再循环管道22上装设有节流孔板 23和第三电动阀24，密封水再循环管道22与汽泵5两端轴封之间的密封水进水管4上设有第三压力变送器25，第三压力变送器25与DCS系统13输入端信号连接，第三电动阀24与DCS系统13输出端信号连接；工频增压泵16长时间运行会导致密封水进水管4长期处于高压状态，存在安全隐患，当工频增压泵16出口压力高于设定值时，DCS控制系统控制开启第三电动阀24，对密封水进水管4进行泄压，使其低于密封水进水管4所能承受的压力设计值，以此确保系统安全运行，同时通过节流孔板23保证密封水不会因泄压过快而导致汽泵 5轴端密封水与汽泵5入口给水的压力差不满足要求。

第一逆止阀3与密封水再循环管道22之间的密封水进水管4上设有密封水冷却器26；由于夏季凝结水温度最高可达到75℃左右，通过密封水冷却器26确保汽泵5轴端密封水温度达到要求的20℃ -60℃范围内，进而保证汽泵5密封水回水温度不大于75℃，从而确保系统安全稳定运行；在密封水进水管4上与密封水冷却器26并联设有旁路阀27，在密封水冷却器26的入口和出口上分别设有一个第一截止阀28；当密封水冷却器26发生故障后，开启旁路阀27，并关闭第一截止阀28，进而对密封水冷却器26进行拆卸并及时更换。

在凝结水出水管2上设有主过滤器29，用于对凝结水中的杂质进行过滤，避免造成系统堵塞；与主过滤器29并联设有副过滤旁路 30，在副过滤旁路30上设有副过滤器31,副过滤器31的入口和出口上分别装设有一个第三截止阀32，主过滤器29的入口和出口上分别装设有一个第二截止阀33，在凝结水泵1与副过滤旁路30之间的凝结水出水管2上和副过滤旁路30与变频增压旁路8之间的凝结水出水管2上分别装设有一个第四压力变送器34，两个第四压力变送器34均与DCS系统13信号连接；当两个第四压力变送器34压差大于DCS系统13的设定值50kpa时，DCS系统13发出报警，说明主过滤器29堵塞，方便操作人员及时切换使用副过滤器31，并对主过滤器29进行拆卸清理。

在与第一逆止阀3入口邻近的凝结水出水管2上设有第四电动阀 35，在与第一逆止阀3出口邻近的密封水进水管4上设有第三手动阀 36，当第一逆止阀3出现故障时，关闭第四电动阀35和第三手动阀 36，对第一逆止阀3进行拆卸和更换。

使用说明：初始状态为开启第二截止阀33、第一手动阀19、第二手动阀21、第一电动阀18、第二电动阀20、旁路阀27、第四电动阀35和第三手动阀36，关闭第三截止阀32、第三电动阀24和第一截止阀28；启动凝结水泵1，密封水从凝汽器7中泵出后，将第一逆止阀3打开并通过密封水进水管4进入汽泵5的轴端对其进行密封并冷却，从汽泵5的轴端流出的水经过密封水回水管6并通过多级水封后流入凝汽器7，循环利用；当机组低负荷运行时，通过DCS系统13 控制凝结水泵1变频降速运行，当两个第一压力变送器10检测的最小压力与第二压力变送器12所检测压力的差值低于DCS系统13内的下限设定值300kpa时，DCS系统13反馈控制变频增压泵9开始变频工作，密封水将第二逆止阀14打开，同时第一逆止阀3关闭，在变频增压泵9作用下使汽泵5轴端密封水与汽泵5入口给水的压力差保持在0.3-0.5MPa之间；当变频增压泵9突然故障停止运行时，由DCS 系统13联锁控制开启工频增压泵16，并联锁关闭第二电动阀20，密封水将第三逆止阀17打开，同时第二逆止阀14关闭，在工频增压泵16作用下汽泵5轴端密封水与汽泵5入口给水的压力差继续保持在 0.3-0.5MPa之间，但当工频增压泵16出口压力高于第三压力变送器 25的设定值时，此时密封水压力达到密封水进水管4的压力设计值， DCS系统13控制开启第三电动阀24，将密封水进水管4内的部分水排到凝汽器7，进而降低密封水进水管4内的压力，当工频增压泵16 出口压力低于设定值时，DCS系统13控制关闭第三电动阀24；夏季时，关闭旁路阀27，开启第一截止阀28，使凝结水通过密封水冷却器26确保汽泵5轴端密封水温度达到要求的20℃-60℃范围；当两个第四压力变送器34压差大于DCS系统13的设定值50kpa时，DCS 系统13发出报警，说明主过滤器29堵塞，关闭第二截止阀33，同时开启第三截止阀32，通过副过滤器31进行过滤，并拆卸清洗主过滤器29。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其特征在于，其包括第一逆止阀和变频增压泵，发电机组的凝结水泵出口通过凝结水出水管与所述第一逆止阀入口连通，所述第一逆止阀出口与密封水进水管入口连通,所述密封水进水管出口通过管道分别与汽泵两端轴封入口连通，所述汽泵两端轴封出口通过密封水回水管与凝汽器连通；与所述第一逆止阀并联设有变频增压旁路，在所述变频增压旁路上设有所述变频增压泵；在与所述汽泵两端轴封入口邻近的管道上分别装设有第一压力变送器，在所述汽泵的给水泵入口管道上装设有第二压力变送器，两个所述第一压力变送器和所述第二压力变送器均与DCS系统输入端信号连接，所述DCS系统输出端分别与所述凝结水泵和所述变频增压泵信号连接。

2.根据权利要求1所述的发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其特征在于，在所述变频增压泵出口的所述变频增压旁路上装设有第二逆止阀，与所述第一逆止阀并联设有工频增压旁路,在所述工频增压旁路上设有工频增压泵，所述工频增压泵与所述DCS系统输出端信号连接。

3.根据权利要求2所述的发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其特征在于，在所述工频增压泵出口的所述工频增压旁路上设有第三逆止阀，在所述第三逆止阀出口的所述工频增压旁路上设有第一电动阀，在所述工频增压泵入口的所述工频增压旁路上设有第一手动阀；在所述第二逆止阀出口的所述变频增压旁路上设有第二电动阀，在所述变频增压泵入口上的所述变频增压旁路上设有第二手动阀，所述第一电动阀与所述第二电动阀均与所述DCS系统输出端信号连接。

4.根据权利要求1至3任一所述的发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其特征在于，与所述第一逆止阀出口邻近的所述密封水进水管通过密封水再循环管道与所述凝汽器连通，在所述密封水再循环管道上装设有节流孔板和第三电动阀，所述密封水再循环管道与所述汽泵两端轴封之间的所述密封水进水管上设有第三压力变送器，所述第三压力变送器与所述DCS系统输入端信号连接，所述第三电动阀与所述DCS系统输出端信号连接。

5.根据权利要求4所述的发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其特征在于，所述第一逆止阀与所述密封水再循环管道之间的所述密封水进水管上设有密封水冷却器。

6.根据权利要求5所述的发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其特征在于，在所述密封水进水管上与所述密封水冷却器并联设有旁路阀，在所述密封水冷却器的入口和出口上分别设有一个第一截止阀。

7.根据权利要求1所述的发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其特征在于，在所述凝结水出水管上设有主过滤器。

8.根据权利要求7所述的发电机组用汽泵轴端密封水自动调压系统，其特征在于，与所述主过滤器并联设有副过滤旁路，在所述副过滤旁路上设有副过滤器,所述副过滤器的入口和出口上分别装设有一个第三截止阀，所述主过滤器的入口和出口上分别装设有一个第二截止阀，在所述凝结水泵与所述副过滤旁路之间的所述凝结水出水管上和所述副过滤旁路与所述变频增压旁路之间的所述凝结水出水管上分别装设有一个第四压力变送器，两个所述第四压力变送器均与所述DCS系统信号连接。