CN212482164U - 基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统 - Google Patents
基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统，包括通过输送管道依次串联的汽轮机、凝汽器和两级以上的蒸汽喷射器和冷凝器，各级的冷凝器连在该级蒸汽喷射器的后面，凝汽器和一级蒸汽喷射器之间的输送管道上安装有输送开关阀一，凝汽器通过至少一个水环真空泵抽真空；输送开关阀一和一级蒸汽喷射器之间的输送管道通过输送旁路并联有依次串联的可调蒸汽喷射器和可调冷凝器。解决了水环真空泵耗电量大、维护不方便和目前蒸汽喷射器真空系统动力蒸汽消耗量大的问题，进一步起到了节能降耗的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电厂凝汽器真空的维持系统技术领域，尤其涉及基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统。
背景技术
电厂汽轮机凝汽器的真空系统是电厂生产的重要辅机之一，维持高水平的真空可以有效降低冷源损失，提高热循环效率和电厂的经济性，同时对节能降耗也有非常重要的意义。
目前，电厂常用的凝汽器抽真空设备为水环式真空泵，机组启动时其可以较为迅速的建立起凝汽器的真空，机组运行时也能较好的维持凝汽器的真空。但是，水环真空泵系统有以下缺点：真空泵运行受到工作液的影响，易发生汽蚀，噪音大，检修工作量大；水环真空泵在维持真空时会消耗一部分厂用电，不利于电厂生产的经济性。蒸汽喷射器真空系统可以有效解决维持真空阶段的水环真空泵的问题，目前也大量应用于各个电厂中，对降低厂用电和机组的经济稳定运行起到了一定的作用。而现阶段常用的蒸汽喷射器真空系统大多是粗狂式调节，造成了动力蒸汽的浪费。
公开号CN106643204A的“低蒸汽消耗量的三级可切换蒸汽喷射抽真空系统”，该系统通过三级可切换蒸汽喷射抽真系统，根据环境情况和机组实际运行情况在一级喷射系统、二级喷射系统和三级喷射系统运行方式间自由切换，以与机组实际工况相适应。通过与第一喷射器连通的抽气管道和连通抽气管道和第一冷凝器的抽气旁路管道、与第二冷凝器连通的第一排气管道、抽气管道、抽气旁路管道和第一排气管道上的各开关阀以及动力蒸汽通入各喷射器的连通管道上的开关阀来实现三级可切换运行方式，阀门众多，整个运行系统为了与实际工况相适应，各喷射器和冷凝器之间切换频繁，不利于系统的整体控制和稳定运行。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统及控制方法，解决了水环真空泵耗电量大、维护不方便和目前蒸汽喷射器真空系统动力蒸汽消耗量大的问题，进一步起到了节能降耗的作用，系统便于控制并且运行稳定。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
作为本实用新型的一个方面，基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统，包括通过输送管道依次串联的汽轮机、凝汽器和两级以上的蒸汽喷射器和冷凝器，各级的冷凝器连在该级蒸汽喷射器的后面，凝汽器和一级蒸汽喷射器之间的输送管道上安装有输送开关阀一，凝汽器通过至少一个水环真空泵抽真空；
输送开关阀一和一级蒸汽喷射器之间的输送管道通过输送旁路并联有依次串联的可调蒸汽喷射器和可调冷凝器，可调蒸汽喷射器的引射口与输送管道连通的输送旁路一和可调冷凝器的排气口与输送管道连通的输送旁路三上分别安装有旁路开关阀一和旁路开关阀三，输送旁路一与输送旁路三之间的输送管道上安装有输送开关阀二；
可调蒸汽喷射器和各级蒸汽喷射器分别通过一辅蒸汽管道与一主蒸汽管道连通，主蒸汽管道与汽轮机的辅气联箱抽汽口连通，汽轮机的辅气联箱抽汽口与各辅蒸汽管道之间的主蒸汽管道上安装有蒸汽开关阀，从汽轮机的辅气联箱抽汽口输出的动力蒸汽流经蒸汽开关阀后通过主蒸汽管道经并联的各辅蒸汽管道输入到各蒸汽喷射器中，可调蒸汽喷射器与主蒸汽管道之间的辅蒸汽管道上安装有电动调节阀二。
其中一个实施方式，所述汽轮机的辅气联箱抽汽口与各辅蒸汽管道之间的主蒸汽管道上在蒸汽开关阀后面安装有电动调节阀一。
其中一个实施方式，所述凝汽器后面串联三级蒸汽喷射器和冷凝器，其中二级冷凝器和三级冷凝器为一体式结构。
其中一个实施方式，所述水环真空泵通过抽气管道与凝汽器的其中一抽气出口连通，抽气管道上安装有抽气开关阀。
其中一个实施方式，还包括一控制模块，凝汽器上安装有信号采集器，用于采集凝汽器背压、汽轮机排汽量、进入凝汽器的冷却循环水温度和冷却循环水量，可调蒸汽喷射器前安装有温度传感器和压力变送器，凝汽器的信号采集器以及可调蒸汽喷射器的温度传感器和压力变送器采集的数据传输至控制模块，控制模块根据预设程序控制各开关阀的开闭以及各电动调节阀的开闭和开度的大小。
其中一个实施方式，所述可调蒸汽喷射器的混合蒸汽出口与可调冷凝器的进气口连通的输送旁路二上安装有旁路开关阀二。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型减小了水环真空泵系统维持真空时的耗电量；减少维护工作；适应工况范围广，更加节能，通过调节可调蒸汽喷射器的入口蒸汽量使三台固定蒸汽喷射器始终处于较高引射效率工况下工作，减小辅助蒸汽用量。并且系统便于控制并且运行稳定。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
附图标记说明：
1-汽轮机；2-凝汽器；3-抽气开关阀；4-第一水环真空泵；5-第二水环真空泵；6-输送开关阀一；7-蒸汽开关阀；8-一级蒸汽喷射器；9-可调蒸汽喷射器；10-二级蒸汽喷射器；11-三级蒸汽喷射器；12-电动调节阀二；13-旁路开关阀一；14-电动调节阀一；15-控制模块；16-旁路开关阀三；17-旁路开关阀二；18-可调冷凝器；19-一级冷凝器；20-二级冷凝器；21-三级冷凝器；101- 输送管道；102-抽气管道；103-输送旁路一；104-输送旁路二；105-输送旁路三；106-辅蒸汽管道；107-主蒸汽管道；108-疏水管道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：
参见图1，基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统，包括通过输送管道101依次串联的汽轮机1、凝汽器2、一级蒸汽喷射器8、一级冷凝器19、二级蒸汽喷射器10、二级冷凝器20、三级蒸汽喷射器11和三级冷凝器21，所述二级冷凝器20和三级冷凝器21为一体式结构，所述凝汽器2和一级蒸汽喷射器8之间的输送管道101上安装有输送开关阀一6。所述凝汽器2的低压蒸汽从凝汽器2的一抽气出口依次经各蒸汽喷射器与从汽轮机1输送过来的动力蒸汽混合、经各冷凝器冷凝后经三级冷凝器21的排气口排向外界。
具体的，所述凝汽器2的一抽气出口经输送开关阀一6与一级蒸汽喷射器8 的引射口连通，所述一级蒸汽喷射器8的混合蒸汽出口与一级冷凝器19的进气口连通，所述一级冷凝器19的排气口与二级蒸汽喷射器10的引射口连通，所述二级蒸汽喷射器10的混合蒸汽出口与二级冷凝器20的进气口连通，所述二级冷凝器20的排气口与三级蒸汽喷射器11的引射口连通，所述三级蒸汽喷射器11的混合蒸汽出口与三级冷凝器21的进气口连通，不凝结的气体通过三级冷凝器21的排气口排向外界。
所述凝汽器2通过至少一个水环真空泵抽真空。所述水环真空泵通过抽气管道102与凝汽器2的另一抽气出口连通，所述抽气管道102上安装有抽气开关阀3。所述水环真空泵的出口与外界连通。本实施例中，所述水环真空泵设置两个，分别为第一水环真空泵4和第二水环真空泵5，所述第一水环真空泵4和第二水环真空泵5各通过一分支管道并联后经一抽气管道102与凝汽器2的另一抽气出口连通。
所述输送开关阀一6和一级蒸汽喷射器8之间的输送管道101通过输送旁路并联有依次串联的可调蒸汽喷射器9和可调冷凝器18。所述可调蒸汽喷射器 9的引射口与输送管道101连通的输送旁路一103上安装有旁路开关阀一13，可调蒸汽喷射器9的混合蒸汽出口与可调冷凝器18的进气口连通的输送旁路二 104上安装有旁路开关阀二17，可调冷凝器18的排气口与输送管道101连通的输送旁路三105上安装有旁路开关阀三16。所述输送旁路一103与输送旁路三105之间的输送管道101上安装有输送开关阀二211。
所述可调蒸汽喷射器9、一级蒸汽喷射器8、二级蒸汽喷射器10和三级蒸汽喷射器11各通过一辅蒸汽管道106与一主蒸汽管道107连通，所述主蒸汽管道107与汽轮机1的辅气联箱抽汽口连通。所述汽轮机1的辅气联箱抽汽口与各辅蒸汽管道106之间的主蒸汽管道107上依次安装有蒸汽开关阀7和电动调节阀一14，从汽轮机1的辅气联箱抽汽口输出的动力蒸汽流经蒸汽开关阀7和电动调节阀一14后通过主蒸汽管道107经并联的各辅蒸汽管道106输入到各蒸汽喷射器中。所述可调蒸汽喷射器9与主蒸汽管道107之间的辅蒸汽管道106上安装有电动调节阀二12。
所述可调冷凝器18、一级冷凝器19、二级冷凝器20和三级冷凝器21的出水口各通过一疏水管道108与凝汽器2的热井连通。
还包括一控制模块15。所述凝汽器2上安装有信号采集器，用于采集凝汽器2背压、汽轮机1排汽量、进入凝汽器2的冷却循环水温度和冷却循环水量。所述可调蒸汽喷射器9前安装有温度传感器和压力变送器。所述凝汽器2的信号采集器以及可调蒸汽喷射器9的温度传感器和压力变送器采集的数据传输至控制模块15，所述控制模块15根据预设程序控制各开关阀的开闭以及各电动调节阀的开闭和开度的大小。
上述基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统的工作流程如下：
关闭蒸汽开关阀7和输送开关阀一6，打开抽气开关阀3，所述水环真空泵对凝汽器2抽气建立并维持真空，此时的实际真空值为P01；
在该工况下，进入凝汽器的冷却循环水量和冷却循环水温度为一定值，则目标真空值为：
P0＝P大气-Ps (1)
PS＝f(Dc,Dw,tw) (2)
式中Ps为凝汽器背压，kPa；
P0为凝汽器真空值，KPa；
Dc为汽轮机1排汽量，kg/s
Dw为进入凝汽器2的冷却循环水量，kg/s；
tw为进入凝汽器2的冷却循环水温度，℃。
所述水环真空泵建立真空后，打开蒸汽开关阀7和输送开关阀一6，关闭抽气开关阀3，此时电动调节阀二12、旁路开关阀一13、旁路开关阀二17和旁路开关阀三16处于关闭状态，输送开关阀二211处于开启状态，控制模块15自动采集进入凝汽器2的冷却循环水温度和进入凝汽器2的冷却循环水量，计算得出凝汽器2的目标真空值P0，并比较实际真空值P01与目标真空值P0的大小：
若P0>P01,控制模块15发出命令给电动调节阀一14的执行机构，逐渐增加电动调节阀一14的开度，使动力蒸汽流量增加，直至达到目标真空值，以保证机组安全稳定运行。
如果电动调节阀一14开度已达到最大，凝汽器2真空值仍无法达到目标真空值P0，此时开启旁路开关阀一13、旁路开关阀二17和旁路开关阀三16，关闭输送开关阀二211，将可调蒸汽喷射器9投入运行，控制模块15通过增大电动调节阀二12的开度来增大抽气量，以达到目标真空值。
若P0<P01，控制模块15发出命令给电动调节阀一14的执行机构，减小电动调节阀一14的开度，减小动力蒸汽流量直至达到目标真空值，以达到节能增效的效果。
若机组负荷改变，控制模块15根据采集的汽轮机1排汽量Dc、凝汽器2实际真空值P01、进入凝汽器的冷却循环水量DW和循环水温度tw，对电动调节阀一 14的开度大小进行调节，若有需要开启电动调节阀二12、旁路开关阀一13、旁路开关阀二17和旁路开关阀三16，关闭输送开关阀二211，将可调蒸汽喷射器 9投入运行,并对电动调节阀二12的开度进行调节，直至达到机组新工况下的目标真空值。
以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统，其特征在于：包括通过输送管道(101)依次串联的汽轮机(1)、凝汽器(2)和两级以上的蒸汽喷射器和冷凝器，各级的冷凝器连在该级蒸汽喷射器的后面，凝汽器(2)和一级蒸汽喷射器(8)之间的输送管道(101)上安装有输送开关阀一(6)，凝汽器(2)通过至少一个水环真空泵抽真空；
输送开关阀一(6)和一级蒸汽喷射器(8)之间的输送管道(101)通过输送旁路并联有依次串联的可调蒸汽喷射器(9)和可调冷凝器(18)，可调蒸汽喷射器(9)的引射口与输送管道(101)连通的输送旁路一(103)和可调冷凝器(18)的排气口与输送管道(101)连通的输送旁路三(105)上分别安装有旁路开关阀一(13)和旁路开关阀三(16)，输送旁路一(103)与输送旁路三(105)之间的输送管道(101)上安装有输送开关阀二(211)；
可调蒸汽喷射器(9)和各级蒸汽喷射器分别通过一辅蒸汽管道(106)与一主蒸汽管道(107)连通，主蒸汽管道(107)与汽轮机(1)的辅气联箱抽汽口连通，汽轮机(1)的辅气联箱抽汽口与各辅蒸汽管道(106)之间的主蒸汽管道(107)上安装有蒸汽开关阀(7)，从汽轮机(1)的辅气联箱抽汽口输出的动力蒸汽流经蒸汽开关阀(7)后通过主蒸汽管道(107)经并联的各辅蒸汽管道(106)输入到各蒸汽喷射器中，可调蒸汽喷射器(9)与主蒸汽管道(107)之间的辅蒸汽管道(106)上安装有电动调节阀二(12)。
2.根据权利要求1所述的基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统，其特征在于：所述汽轮机(1)的辅气联箱抽汽口与各辅蒸汽管道(106)之间的主蒸汽管道(107)上在蒸汽开关阀(7)后面安装有电动调节阀一(14)。
3.根据权利要求1所述的基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统，其特征在于：所述凝汽器(2)后面串联三级蒸汽喷射器和冷凝器，其中二级冷凝器(20)和三级冷凝器(21)为一体式结构。
4.根据权利要求1所述的基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统，其特征在于：所述水环真空泵通过抽气管道(102)与凝汽器(2)的其中一抽气出口连通，抽气管道(102)上安装有抽气开关阀(3)。
5.根据权利要求1所述的基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统，其特征在于：还包括一控制模块(15)，凝汽器(2)上安装有信号采集器，用于采集凝汽器(2)背压、汽轮机(1)排汽量、进入凝汽器(2)的冷却循环水温度和冷却循环水量，可调蒸汽喷射器(9)前安装有温度传感器和压力变送器，凝汽器(2)的信号采集器以及可调蒸汽喷射器(9)的温度传感器和压力变送器采集的数据传输至控制模块(15)，控制模块(15)根据预设程序控制各开关阀的开闭以及各电动调节阀的开闭和开度的大小。
6.根据权利要求1所述的基于可调蒸汽喷射器的电厂凝汽器抽真空系统，其特征在于：所述可调蒸汽喷射器(9)的混合蒸汽出口与可调冷凝器(18)的进气口连通的输送旁路二(104)上安装有旁路开关阀二(17)。
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