CN211370507U - 一种用于大型汽轮机组双背压凝汽器的抽真空系统 - Google Patents

Abstract

一种用于大型汽轮机组双背压凝汽器的抽真空系统，主要包括高压凝汽器、低压凝汽器及抽气母管，所述高压凝汽器通过设置有隔离阀的高压凝汽器抽气管道与所述抽气母管连接，所述低压凝汽器通过设置有隔离阀的低压凝汽器抽气管道与所述抽气母管连接；所述抽气母管上通过抽气管道设置有至少三组半容量真空泵组，抽气母管靠近高压凝汽器的一侧设置有高压凝汽器小容量真空泵组，抽气母管靠近低压凝汽器的一侧设置有低压凝汽器小容量真空泵组；高压凝汽器小容量真空泵组包括设置在抽气管道上的电动隔离阀、冷凝器、小水环式真空泵及汽水分离器，低压凝汽器小容量真空泵组包括设置在抽气管道上的电动隔离阀、罗茨泵、冷凝器、小水环式真空泵及汽水分离器。

Description

一种用于大型汽轮机组双背压凝汽器的抽真空系统

技术领域

本实用新型属于火力发电厂设计技术领域，具体涉及一种用于大型汽轮机组双背压凝汽器的抽真空系统。

背景技术

凝汽器是火力发电厂重要的辅助设备，它的作用是在高真空条件下冷凝汽轮机的排汽成为凝结水，减少冷源损失，提高机组热效率。凝汽器真空度是影响汽轮机组热效率的重要参数。目前大型火力发电厂汽轮机组普遍采用双背压凝汽器，即循环冷却水依次经过低压凝汽器和高压凝汽器，由于这两个凝汽器的入口冷却水温度不同，冷却效果有区别，所以循环冷却水先流经的凝汽器背压低，后流经的凝汽器背压高。这样能对凝汽器整体传热性能有所提高，使得汽轮机组的平均排汽背压降低，机组热耗降低。

为了建立和维持凝汽器的真空度，需配套凝汽器抽真空系统。对于双背压凝汽器机组，高低压侧凝汽器的真空度则不同。目前大型机组凝汽器抽真空设备主要为水环式真空泵，在设计选型时，主要考虑快速启机的响应速度（30分钟内能达到启机要求真空值）和最大的允许漏气量作为选型原则，而实际运行需要的抽气量却小得多，因此设计时真空泵选型偏大，建立真空与维持真空没区别对待。同时，常规双背压凝汽器抽真空系统配置4台半容量真空泵，即高低压凝汽器各配置2台，为二运二备方式，高低压凝汽器抽气母管有联络门隔开；启动时4台真空泵同时运行快速建立真空，正常运行时高低压凝汽器各运行1台真空泵。改进型的双背压凝汽器抽真空系统配置3台半容量真空泵，启动时3台真空泵同时运行快速建立真空，正常运行时高低压凝汽器各运行1台真空泵，留1台作公共备用。无论是配置4台还是3台半容量真空泵，在机组正常运行，2台真空泵维持系统真空仍有较大余量，把建立真空的真空泵用作维持真空的真空泵能耗较浪费。同时，常规双背压凝汽器真空泵系统没有考虑运行时高低压侧凝汽器的真空度不同，往往使得两侧凝汽器的排汽背压接近，没有起到双背压凝汽器降低热耗的效果。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种优化、考虑建立双背压真空和维持双背压真空两方面因素的用于大型汽轮机组双背压凝汽器的抽真空系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种用于大型汽轮机组双背压凝汽器的抽真空系统，主要包括高压凝汽器、低压凝汽器及抽气母管，所述高压凝汽器通过设置有隔离阀的高压凝汽器抽气管道与所述抽气母管连接，所述低压凝汽器通过设置有隔离阀的低压凝汽器抽气管道与所述抽气母管连接；所述抽气母管上通过抽气管道设置有至少三组半容量真空泵组，抽气母管靠近高压凝汽器的一侧通过抽气管道设置有高压凝汽器小容量真空泵组，抽气母管靠近低压凝汽器的一侧通过抽气管道设置有低压凝汽器小容量真空泵组；所述高压凝汽器小容量真空泵组包括依次设置在抽气管道上的电动隔离阀、冷凝器、小水环式真空泵及汽水分离器，所述低压凝汽器小容量真空泵组包括依次设置在抽气管道上的电动隔离阀、罗茨泵、冷凝器、小水环式真空泵及汽水分离器。

进一步地，所述半容量真空泵组的数量为三组，且每组所述半容量真空泵组均包括通过抽气管道与所述抽气母管连接的电动隔离阀、半容量水环式真空泵及汽水分离器，相邻两组半容量真空泵组之间的抽气母管上设置有电动隔离阀。

本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型可有效提高现有大型汽轮机组双背压凝汽器抽真空系统的适应性和经济性，本系统通过设置三台抽吸能力相同的半容量真空泵和两台抽吸能力不同的小容量真空泵组，使得机组启动时利用三台半容量真空泵快速建立真空，同时又能使得机组正常运行时切换到小功率的真空泵组运行，维持高低压凝汽器不同真空度的同时相比半容量真空泵组能节省大量能耗。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

如图1所示，本实用新型所述的一种用于大型汽轮机组双背压凝汽器的抽真空系统，主要包括高压凝汽器1、低压凝汽器2及抽气母管h，所述高压凝汽器1通过设置有隔离阀3的高压凝汽器抽气管道a与所述抽气母管h连接，所述低压凝汽器2通过设置有隔离阀3的低压凝汽器抽气管道g与所述抽气母管h连接；所述抽气母管h上通过抽气管道设置有至少三组半容量真空泵组，抽气母管h靠近高压凝汽器1的一侧通过抽气管道设置有高压凝汽器小容量真空泵组，抽气母管h靠近低压凝汽器2的一侧通过抽气管道设置有低压凝汽器小容量真空泵组；所述高压凝汽器小容量真空泵组包括依次设置在抽气管道上的电动隔离阀4、冷凝器7、小水环式真空泵8及汽水分离器9，所述低压凝汽器小容量真空泵组包括依次设置在抽气管道上的电动隔离阀4、罗茨泵6、冷凝器7、小水环式真空泵8及汽水分离器9。

参照图1所示，所述半容量真空泵组的数量为三组，且每组所述半容量真空泵组均包括通过抽气管道与所述抽气母管h连接的电动隔离阀4、半容量水环式真空泵5及汽水分离器9，相邻两组半容量真空泵组之间的抽气母管h上设置有电动隔离阀4，用于将三套半容量真空泵和两套小容量真空泵组泵组隔离切换。

机组启动时，高压凝汽器1和低压凝汽器2的真空由三台半容量真空泵完成，b支路和f支路上的电动阀4关闭，a支路与d支路连通母管上电动阀4关闭，d支路与g支路联通母管上电动阀4打开，此时高压凝汽器1的抽气由c支路上的半容量真空泵组来完成，低压凝汽器2的抽气由d支路半容量真空泵组和e支路半容量真空泵组共同来完成。同时，三台半容量真空泵组起到互为备用的作用，当任一台半容量真空泵出现故障时，可通过抽气母管h上的电动阀4的开关来使得另两台半容量真空泵组分别与两侧凝汽器相连，保证在一台半容量泵故障情况下机组安全启动和建立真空。

当机组运行至额定负荷、高低压侧凝汽器的真空度稳定后，特别是机组新投产一段时间后，由于消缺工作的完成，漏入真空系统的空气量显著减少，只需将漏入真空系统的空气及时抽出，即可由凝汽器中排汽凝结成水而自行维持真空度。若仍采用启动时的半容量真空泵，不少水蒸汽被抽出，水的密度远大于气体，真空泵耗功大。本实用新型技术改为：将启动真空泵停运，切换至小功率的水环式真空泵组，并根据高低压侧凝汽器背压的不同，设置不同的小功率水环式真空泵组。由于高压凝汽器侧1和低压凝汽器侧2的真空度不同，漏入两侧的空气量也不同，此时可通过运行两组抽吸能力不同的小容量真空泵组分别将漏入高、低压侧凝汽器的空气抽出。此时三台半容量真空泵组关闭，c、d、e抽气支路上的电动阀4关闭，抽气母管h上的两个电动阀4关闭，抽气支路b和f上的电动阀4开启，高压凝汽器1侧的汽气混合物经抽气支路b上的电动阀4、冷凝器7和小真空泵8后进入汽水分离器排放，低压凝汽器2侧的汽气混合物经抽气支路f上的电动阀4、罗茨泵6、冷凝器7和小真空泵8后进入汽水分离器排放。抽气支路b和f的小真空泵8前均设有冷凝器7，作用是将从凝汽器中抽出的汽气混合物中的水蒸汽冷凝成为水，以减少小真空泵的抽气量，降低电负荷，因此在正常运行中使用抽气支路b和f上的小真空泵组来代替抽气支路c和e上的半容量真空泵组具有明显的节能优势。同时，由于正常运行时低压侧凝汽器2的真空度要高于高压侧凝汽器1，因此漏入低压侧凝汽器2的空气量要大于高压侧凝汽器1，所以抽气支路f的抽吸能力要强于抽吸支路b，这通过在抽气支路f上增加罗茨泵6来实现；从低压凝汽器2抽出的汽气混合物先经罗茨泵6升压，经冷凝器7后再进一步经小真空泵8升压，即抽气支路f具有罗茨泵和真空泵两级升压，因此该抽真空系统在正常运行中能保持高低压侧凝汽器的双背压。

本系统设置三台半容量真空泵和两台小容量真空泵组，三台半容量真空泵和两台小容量真空泵组并联设置，采用母管与凝汽器高低压侧联通，并在联通母管上设置分段电动隔离阀。机组启动时三台半容量泵同时运行快速建立真空，通过控制电动隔离阀，一台抽取高压凝汽器的汽气混合物，两台抽取低压凝汽器的汽气混合物；待真空完全建立机组正常运行后，三台半容量真空泵全部切除，高低压侧凝汽器的真空分别由两套不同抽吸能力的小容量真空泵组泵组运行维持。本实用新型既能使得汽轮机组在启动初期利用半容量真空泵快速建立真空，又能使得机组带基本负荷真空稳定情况下切换到小功率真空泵组运行，用于维持高低压凝汽器的不同真空度并节省电耗。

本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种用于大型汽轮机组双背压凝汽器的抽真空系统，其特征在于：主要包括高压凝汽器、低压凝汽器及抽气母管，所述高压凝汽器通过设置有隔离阀的高压凝汽器抽气管道与所述抽气母管连接，所述低压凝汽器通过设置有隔离阀的低压凝汽器抽气管道与所述抽气母管连接；所述抽气母管上通过抽气管道设置有至少三组半容量真空泵组，抽气母管靠近高压凝汽器的一侧通过抽气管道设置有高压凝汽器小容量真空泵组，抽气母管靠近低压凝汽器的一侧通过抽气管道设置有低压凝汽器小容量真空泵组；所述高压凝汽器小容量真空泵组包括依次设置在抽气管道上的电动隔离阀、冷凝器、小水环式真空泵及汽水分离器，所述低压凝汽器小容量真空泵组包括依次设置在抽气管道上的电动隔离阀、罗茨泵、冷凝器、小水环式真空泵及汽水分离器。

2.根据权利要求1所述的用于大型汽轮机组双背压凝汽器的抽真空系统，其特征在于：所述半容量真空泵组的数量为三组，且每组所述半容量真空泵组均包括通过抽气管道与所述抽气母管连接的电动隔离阀、半容量水环式真空泵及汽水分离器，相邻两组半容量真空泵组之间的抽气母管上设置有电动隔离阀。

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