CN208817456U - 一种自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统，包括最末两级低压加热器，疏水冷却器，低压加热器疏水立管，凝汽器，其特征在于：所述最末两级低压加热器包括次末级低压加热器和末级低压加热器，次末级低压加热器汽侧与末级低压加热器汽侧之间形成第二级U型水封，末级低压加热器汽侧与凝汽器形成第一级U型水封。本实用新型提供的技术方案，可有效避免末级低压加热器疏水管道振动，保证末级低压加热器疏水畅通，降低了汽轮机进水的风险，提高了末级低压加热器疏水系统运行的安全可靠性，维护了电厂安全稳定运行，具有广泛的推广应用前景。

Description

一种自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统

技术领域

本实用新型涉及一种电厂领域，特别涉及一种自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统。

背景技术

在核电和火电项目中，加热器疏水系统的作用是以合理的方式疏放及回收各级加热器的蒸汽凝结水，同时，保持加热器内水位在正常范围内，以保证加热器的加热效果并防止汽轮机进水。对于火力发电厂末级加热器抽气压力低，加热器疏水处于饱和水与饱和蒸汽临界点，机组负荷变化会对疏水流动性产生较大的影响。另外在设计过程中，因主厂房布置所限，管道走向复杂、管道阻力大以及疏水汇合点选择不合理等原因，易引起疏水汽化，造成疏水管道振动，不利于电厂安全稳定运行。

目前常规双背压凝汽式的超超临界机组最末两级低压布置于凝汽器喉部，两级低压加热器疏水汇合后进入外置疏水冷却器，疏水加热凝结水后进入低压加热器疏水立管，最终流入凝汽器热井。目前按此设置的低压加热器疏水系统，普遍存在末级低压疏水不畅的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术中末级低压加热器疏水不畅及疏水管道振动，导致电厂不能安全稳定运行的技术问题，本实用新型提供了一种自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统，目的在于避免末级低压加热器疏水管道振动，保证末级低压加热器疏水畅通，维护电厂安全稳定运行。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案。

一种自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统，包括最末两级低压加热器，疏水冷却器，低压加热器疏水立管，凝汽器，所述最末两级低压加热器包括次末级低压加热器和末级低压加热器，次末级低压加热器汽侧与末级低压加热器汽侧之间形成第二级U型水封，第二级U型水封的水封出口与末级低压加热器疏水管汇合在疏水汇合点。

所述末级低压加热器汽侧与凝汽器形成第一级U型水封，第一级U型水封包括疏水汇合点和疏水冷却器，疏水汇合点通过疏水管与疏水冷却器进口连接，疏水冷却器出口通过疏水管与低压加热器疏水立管进口连接，低压加热器疏水立管出口通过疏水管与凝汽器进口连接。

优选的，所述疏水汇合点设置在末级低压加热器疏水水位以下，第二级U型水封的有效高度大于最末两级低压加热器汽侧静压头之差。

优选的，所述第一级U型水封上设置有紧急疏水引出点，紧急疏水引出点通过紧急疏水母管与凝汽器连接。

优选的，所述紧急疏水母管上设置有气动真空快开阀和电动真空隔离阀。

优选的，所述紧急疏水引出点的高度介于疏水汇合点高度与疏水冷却器出口高度之间。

优选的，所述低压加热器疏水立管出口设置为汽侧出口和水侧出口，汽侧出口设置在低压加热器疏水立管的上方，水侧出口设置在低压加热器疏水立管的下方，汽侧出口通过疏水管与凝汽器汽侧进口连接，水侧出口通过疏水管与凝汽器水侧进口连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果。

1、当机组连续运行工况导致低压加热器疏水系统水封破坏时，本实用新型提供的低压加热器疏水系统，通过合理设置第一级U型水封有效高度、第二级U型水封有效高度、低压加热器疏水汇合点高度以及低压加热器疏水立管汇合点高度，保证末级低压加热器系统疏水通畅，有效避免疏水管系振动。

2、当机组运行参数发生变化时，第一级U型水封的水位和第二级U型水封的水位可以保持自平衡，在保持自平衡的过程中，最末两级低压加热器汽侧内均无水位，能有效避免汽轮机进水。

3、当最末两级低压加热器水侧爆管泄露，低压加热器出现高水位时，紧急开启低压加热器紧急疏水母管上的气动真空快开阀和电动真空隔离阀，对疏水系统进行紧急疏水，有效降低了汽轮机进水的风险。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程图。

图中，1是次末级低压加热器，2是末级低压加热器，3是疏水冷却器，4是低压加热器疏水立管，5是凝汽器，6是气动真空快开阀，7是电动真空隔离阀，8是疏水汇合点，9是低压加热器疏水立管汇合点，10是紧急疏水引出点。

具体实施方式

结合下面附图，对本实用新型的技术方案做进一步详细的描述。

如图1所示，一种自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统，包括最末两级低压加热器，疏水冷却器3，低压加热器疏水立管4，凝汽器5，最末两级低压加热器包括次末级低压加热器1和末级低压加热器2，次末级低压加热器1汽侧与末级低压加热器2汽侧之间形成第二级U型水封，第二级U型水封的水封出口与末级低压加热器2疏水管汇合在疏水汇合点8。

疏水汇合点8设置在末级低压加热器2疏水水位以下，第二级U型水封的有效高度大于最末两级低压加热器汽侧静压头之差。

末级低压加热器2汽侧与凝汽器5形成第一级U型水封，第一级U型水封包括疏水汇合点8和疏水冷却器3，疏水汇合点8通过疏水管与疏水冷却器3的进口连接，疏水冷却器3的出口通过疏水管与低压加热器疏水立管4的进口连接，低压加热器疏水立管4的出口通过疏水管与凝汽器5的进口连接。

低压加热器疏水立管4的出口设置为汽侧出口和水侧出口，汽侧出口设置在低压加热器疏水立管4的上方，水侧出口设置在低压加热器疏水立管4的下方，汽侧出口通过疏水管与凝汽器5的汽侧进口连接，水侧出口通过疏水管与凝汽器5的水侧进口连接。

第一级U型水封上设置有紧急疏水引出点10，紧急疏水引出点10通过紧急疏水母管与凝汽器5连接。

紧急疏水母管上设置有气动真空快开阀6和电动真空隔离阀7。

紧急疏水引出点10的高度介于疏水汇合点8的高度与疏水冷却器3的出口高度之间。

本实用新型的工作方式为：在末级低压加热器2与凝汽器5之间设置第一级U型水封，在次末级低压加热器1与末级低压加热器2之间设置第二级U型水封，设定U型水封高度为h2,第二级U型水封出口与末级低压加热器2疏水管汇合在疏水汇合点8，设定疏水汇合点8高度为h4，末级低压加热器2经过疏水汇合点8、疏水冷却器3、低压加热器疏水立管4连接凝汽器5，低压加热器疏水立管4设置有汽侧出口和水侧出口，汽侧出口通过疏水管与凝汽器5的汽侧进口连接，水侧出口通过疏水管与凝汽器5的水侧进口连接，设定凝汽器5汽侧压力为p3，设定疏水冷却器3出口的高度为h6，低压加热器疏水立管汇合点9高度为h7；在设计时，考虑到最末两级低压加热器水侧爆管泄露的可能性，在第一级U型水封的疏水管路上设置紧急疏水引出点10，紧急疏水引出点10通过疏水母管与凝汽器5连接，设定紧急疏水引出点10的高度为h5。

在设计时，设定次末级低压加热器1汽侧压力为p1，末级低压加热器2汽侧压力为p2，次末级低压加热器1疏水水位高度为h1，末级低压加热器2疏水水位高度为h3。

在机组启动前需要对U型水封进行注水，形成水封，U型管内水封高度齐平，为保证末级低压加热器2疏水通畅，需尽量减小次末级低压加热器1疏水对末级低压加热器2的阻塞，U型水封有效高度h2应满足h2≥（p1-p2）/ρg。

为避免次末级低压加热器1与末级低压加热器2疏水汇合处出现汽液两相流，U型水封出口与末级低压加热器2疏水管汇合的疏水汇合点8的高度h4应满足h4≤h3≈h7-（p2-p3）/ρg。

为避免紧急疏水影响疏水冷却器3水位，紧急疏水引出点10的高度h5应介于最末两级低压加热器疏水汇合点8的高度h4与疏水冷却器3的出口高度h6之间，即h6≤h5≤h4。

在机组启动后，U型水封里的水在最末两级低压加热器疏水的作用下，U型水封里的水变为蒸汽冷凝下来的疏水，因为加热器抽气压力的不同，最末两级低压加热器的疏水水位高低不同，末级低压加热器2疏水管道内的疏水水位高度h3≈h7-（p2-p3）/ρg，次末级低压加热器1疏水管道内的疏水水位高度h1≈h3-（p1-p2）/ρg，疏水水位高度h1和h3在次末级低压加热器1汽侧压力p1和末级低压加热器2汽侧压力p2变化的情况下，疏水水位高度h1和h3最终达到动态平衡，保证了末级低压加热器2系统疏水畅通，避免了疏水管系振动。

在机组运行参数发生变化时，第一级疏水U型水封的水位自平衡，末级低压加热器2疏水管道内水位跟随汽侧压力p2变化，水位高度在h3与h7水位高度之间波动；第二级疏水U型水封水位高度跟随第一级疏水U型水封和次末级低压加热器1汽侧压力自平衡，次末级低压加热器1疏水管道内水位在h1与h7水位高度之间波动，在此过程中，最末两级疏水管道内的水位均不会越过低压加热器汽侧位置，保证了最末两级低压加热器汽侧内均无水位，避免了汽轮机进水。

在最末两级低压加热器水侧爆管泄露时，疏水管道压力发生变化，疏水管道内水位不能保持自平衡，导致低压加热器出现高水位，紧急开启低压加热器紧急疏水母管上的气动真空快开阀6和电动真空隔离阀7，对疏水系统进行紧急疏水，有效降低了汽轮机进水的风险。

其他技术参照现有技术。

以上所述，仅是本实用新型的优选实施方式，并不是对本实用新型技术方案的限定，应当指出，本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以做出进一步的改进和改变，这些改进和改变都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统，包括最末两级低压加热器，疏水冷却器（3），低压加热器疏水立管（4），凝汽器（5），其特征在于：所述最末两级低压加热器包括次末级低压加热器（1）和末级低压加热器（2），次末级低压加热器（1）汽侧与末级低压加热器（2）汽侧之间形成第二级U型水封，第二级U型水封的水封出口与末级低压加热器（2）疏水管汇合在疏水汇合点（8）；

所述末级低压加热器（2）汽侧与凝汽器（5）形成第一级U型水封，第一级U型水封包括疏水汇合点（8）和疏水冷却器（3），疏水汇合点（8）通过疏水管与疏水冷却器（3）进口连接，疏水冷却器（3）出口通过疏水管与低压加热器疏水立管（4）进口连接，低压加热器疏水立管（4）出口通过疏水管与凝汽器（5）进口连接。

2.根据权利要求1所述的自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统，其特征在于：所述疏水汇合点（8）设置在末级低压加热器（2）疏水水位以下，第二级U型水封的有效高度大于最末两级低压加热器汽侧静压头之差。

3.根据权利要求1所述的自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统，其特征在于：所述第一级U型水封上设置有紧急疏水引出点（10），紧急疏水引出点（10）通过紧急疏水母管与凝汽器（5）连接。

4.根据权利要求3所述的自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统，其特征在于：所述紧急疏水母管上设置有气动真空快开阀（6）和电动真空隔离阀（7）。

5.根据权利要求4所述的自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统，其特征在于：所述紧急疏水引出点（10）的高度介于疏水汇合点（8）高度与疏水冷却器（3）出口高度之间。

6.根据权利要求1所述的自平衡水封型的末级低压加热器疏水系统，其特征在于：所述低压加热器疏水立管（4）出口设置为汽侧出口和水侧出口，汽侧出口设置在低压加热器疏水立管（4）的上方，水侧出口设置在低压加热器疏水立管（4）的下方，汽侧出口通过疏水管与凝汽器（5）汽侧进口连接，水侧出口通过疏水管与凝汽器（5）水侧进口连接。