CN213932109U - 一种余热电站的真空抽气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种余热电站的真空抽气系统，属于余热电站的真空抽气系统技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种余热电站的真空抽气系统结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括汽轮机，所述汽轮机的出气口通过管道与凝结器的进气口相连，所述凝结器的进气口通过管道与前置处理器的进气口相连，所述前置处理器的出气口将经过前置处理器后的油气及空气通过管道与第一高效真空抽气装置相连，所述前置处理器的出水口将通过前置处理器后的凝结水通过管道输入至凝结器，所述凝结器的出水口通过管道连接凝结泵后将凝结水输入至除氧器的进水口处，所述除氧器内的油气通过管道输入至第二高效真空抽气装置；本实用新型应用于余热电站汽轮机组。

Description

一种余热电站的真空抽气系统

技术领域

本实用新型一种余热电站的真空抽气系统，属于余热电站的真空抽气系统技术领域。

背景技术

目前，电站常采用的抽真空设备有射水抽气器、射汽抽气器和水环式真空泵，在中小机组中应用最为广泛的就是射水抽气器、射汽抽气器。余热电厂采用真空除氧器，其真空维持也是采用射水抽气器。

现有的射汽抽气器是靠新蒸汽提供高流速的汽流在喷射器内形成一定的真空,从而将凝汽器内的气体抽出的抽气设备。由于要求水（汽）的流速很高，管阻必然很大(管阻与流速的三次方成正比)，很大一部分作功都消耗在管道损失上，因此效率较低，耗能高。

现有射水抽气器采用抽取射水池的水进行循环，在凝汽器中抽出的通常都是空气和水蒸汽的混合气体，混合气体中占绝大部分的水蒸汽疑结成水进入射水池中，使射水池中的水温升高。而射水池中水温高低对射水喷射器抽气效果起決定性作用。因此只有定期向射水池中加入冷水，排出热水，才能保持较低的射水池的水温，需要用水量大。

因此，需要提出一种能够减少耗能、减少水量且操作简单的余热电站真空抽气系统，通过油代替水闭式循环来抽取空气。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种余热电站的真空抽气系统硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种余热电站的真空抽气系统，包括汽轮机，所述汽轮机的出气口通过管道与凝结器的进气口相连，所述凝结器的进气口通过管道与前置处理器的进气口相连，所述前置处理器的出气口将经过前置处理器后的油气及空气通过管道与第一高效真空抽气装置相连，所述前置处理器的出水口将通过前置处理器后的凝结水通过管道输入至凝结器，所述凝结器的出水口通过管道连接凝结泵后将凝结水输入至除氧器的进水口处，所述除氧器的出水口通过管道连接给水泵后将经过升压的凝结除氧水输送至锅炉进行加热，所述锅炉将加热产生的蒸汽输送至汽轮机；

所述除氧器内的油气通过管道输入至第二高效真空抽气装置；

所述第一高效真空抽气装置包括第一缓冲箱，所述第一缓冲箱的进口通过管道与前置处理器的出气口相连，所述第一缓冲箱的出气口通过管道与第一真空泵相连，所述第一真空泵的出气口通过同一管道与第一排烟管相连；

所述第一高效真空抽气装置还包括冷油器，所述前置处理器将汽轮机产生的油气通过管道输入至冷油器进行油气冷却；

所述第二高效真空抽气装置包括第二缓冲箱，所述第二缓冲箱的进口通过管道与除氧器相连，所述第二缓冲箱的出口通过管道与第二真空泵相连，所述第二真空泵的出气口通过管道与第二排烟管相连。

所述前置处理器上还设置有通过管道与循环水池相连的循环水、消防水进出口，将循环水回水及消防水回水通过同一管道输送至循环水池内。

所述冷油器的进出口管道上均设置有手动蝶阀。

所述第一高效真空抽气装置的真空泵的工作介质为油，通过前置处理器的汽体及空气通过第一真空泵进入气液分离器，其中不凝结气体及空气排出，油、水混合物进入冷油器冷却；油水混合物通过冷油器、油水分离器之间的连接管进入油水分离器，水的密度大于油，在油水分离器底层，油则在水面上层，油通过回油管进入进油口回到第一真空泵，水通过虹吸部分排出，通过调整虹吸的建设高度来控制油水分离器中水位高度。

所述前置处理器的油气空气管道上设置有电动蝶阀，所述前置处理器上还设置有自动排气阀。

所述第一真空泵、第二真空泵的数量设置为两个。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供的余热电站真空抽气系统通过在凝结器和除氧器上增加高效抽真空系统替代原有的汽轮机射汽抽气系统和除氧器射水抽气系统，通过汽轮机油作为高效抽真空系统的运行介质，替代了原有使用水作为真空运行介质，降低了用水量，同时闭环的抽真空装置也节省了用水量，高效抽真空系统可以降低汽轮机排汽压力提高热力系统的热效率，提高发电负荷，同时降低厂用电。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型第一高效真空抽气装置的结构示意图；

图3为本实用新型第二高效真空抽气装置的结构示意图；

图4为本实用新型第一真空泵的工作原理结构示意图。

图中：1为汽轮机、2为凝结器、3为前置处理器、4为第一高效真空抽气装置、5为凝结泵、6为除氧器、7为给水泵、8为第二高效真空抽气装置、301为电动蝶阀、302为自动排气阀、401为第一缓冲箱、402为第一真空泵、403为第一排烟管、404为冷油器、405为气液分离器、406为油水分离器、801为第二缓冲箱、802为第二真空泵、803为第二排烟管。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型一种一种余热电站的真空抽气系统，包括汽轮机1，所述汽轮机1的出气口通过管道与凝结器2的进气口相连，所述凝结器2的进气口通过管道与前置处理器3的进气口相连，所述前置处理器3的出气口将经过前置处理器3后的油气及空气通过管道与第一高效真空抽气装置4相连，所述前置处理器3的出水口将通过前置处理器3后的凝结水通过管道输入至凝结器2，所述凝结器2的出水口通过管道连接凝结泵5后将凝结水输入至除氧器6的进水口处，所述除氧器6的出水口通过管道连接给水泵7后将经过升压的凝结除氧水输送至锅炉进行加热，所述锅炉将加热产生的蒸汽输送至汽轮机1；

所述除氧器6内的油气通过管道输入至第二高效真空抽气装置8；

所述第一高效真空抽气装置4包括第一缓冲箱401，所述第一缓冲箱401的进口通过管道与前置处理器3的出气口相连，所述第一缓冲箱401的出气口通过管道与第一真空泵402相连，所述第一真空泵402的出气口通过同一管道与第一排烟管403相连；

所述第一高效真空抽气装置4还包括冷油器404，所述前置处理器3将汽轮机1产生的油气通过管道输入至冷油器404进行油气冷却；

所述第二高效真空抽气装置8包括第二缓冲箱801，所述第二缓冲箱801的进口通过管道与除氧器6相连，所述第二缓冲箱801的出口通过管道与第二真空泵802相连，所述第二真空泵802的出气口通过管道与第二排烟管803相连。

所述前置处理器3上还设置有通过管道与循环水池相连的循环水、消防水进出口，将循环水回水及消防水回水通过同一管道输送至循环水池内。

所述冷油器404的进出口管道上均设置有手动蝶阀。

所述第一高效真空抽气装置4的真空泵的工作介质为油，通过前置处理器3的汽体及空气通过第一真空泵402进入气液分离器405，其中不凝结气体及空气排出，油、水混合物进入冷油器404冷却；油水混合物通过冷油器404、油水分离器406之间的连接管进入油水分离器406，水的密度大于油，在油水分离器406底层，油则在水面上层，油通过回油管进入进油口回到第一真空泵402，水通过虹吸部分排出，通过调整虹吸的建设高度来控制油水分离器406中水位高度。

所述前置处理器3的油气空气管道上设置有电动蝶阀301，所述前置处理器3上还设置有自动排气阀302。

所述第一真空泵402、第二真空泵802的数量设置为两个。

本实用新型提供的余热电站真空抽气系统，通过将除氧器6原有的射水抽气器、用水循环放水通过射水泵电机加速循环通过喷嘴形成虹吸原理抽取空气改造为在原有射水抽气器主管路上通过使用油介质的第二高效真空抽气装置8实现对除氧器6的闭环循环实现抽取空气保持除氧器6的真空度；通过将原有射汽抽气器系统通过蒸汽造成工作压力，通过喷嘴来形成虹吸的原理抽取空气，改造为通过在原有抽汽管路上增设前置处理器3，将汽轮机1的油气进行处理后进入第二高效真空抽气系统中，从而通过油代替水形成闭环式循环实现对空气的抽取保持凝结器2的真空度。

本实用新型的第一高效真空抽气装置4的工作原理为：从凝结器3抽吸出来的不凝结气体和部分蒸汽经过管道进入前置处理器3后大部分水蒸气凝结成水回收到凝结器2，其余气体体积变小后进入第一缓冲箱401再进入第一真空泵402，其中第一真空泵402设置为油环真空泵；第一真空泵402泵腔内装的适量油，油随叶轮旋转，在离心力的作用下抛向四周，形成近似于等厚度的封闭油环，油环的下部分内表面与叶轮轮毂相切，油环的上部内表面与叶片顶端接触，叶轮轮毂与油环之间形成一个月牙形空间，被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔，小腔的容积随叶轮旋转由小变大，小腔与吸气口相通，气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩，当小腔与排气口相通时，气体排出泵外，进入气液分离器405分离后，绝大部分排入大气，气体中少量水蒸气进入工作油中凝结成水，由于油水的密度不同，沉积在油水分离器406底部，水位升高至油水分离器1/2位置以上时，自动排水。经过上述不断连续的工作从而保证凝结器2内的不凝结气体抽出，从而保证凝结器2的真空稳定。在工作过程中通过冷油器404中的循环冷却水带走工作液连续循环产生的热量，维持油温。

本实用新型的前置处理器3的作用是将凝结器2出口混合空气中的大部分蒸汽冷却成凝结水，并将凝结水通过管道再输入至凝结器2中。

下面根据实施例进行详细说明。

根据本实用新型对余热电站汽轮机真空抽气系统进行改造，原有的射水抽气器型号：ISW150-31.5、扬长32Mpa、流量200㎥/h，电机型号Y200L2-4、电机功率30KW；射汽抽气器：工作压力0.8Mpa、工作温度290℃、蒸汽耗量250kg/h、抽干空气20kg/h。原机组射水抽气系统运行情况为：汽轮机额定功率12MW，实际运行功率7.5MW，进汽压力0.85MPa，进汽温度320℃，排汽压力0.008MPa，凝汽器面积1600m2，抽干空气量20kg/h，蒸汽消耗量250kg/h，除氧器运行压力 -0.0085MPa，除氧器射水泵功率 30KW，处理水量 60t/h；通过本实用新型的高效真空抽气装置分别取代原有的射水抽气器、射汽抽气器，改造方式为：把原来的射水泵、射汽抽气器改为高效真空系统，除氧器原系统射水抽气器、用水循环放水通过射水泵30KW电机加速循环通过喷嘴形成虹吸原理来抽取空气、改为由5.5KW真空泵系统，用油来代替水闭式循环来抽取空气；射汽抽气器系统，用290℃蒸汽、以0.8Mpa的工作压力，通过喷嘴来形成虹吸的原理抽取空气，改为由11KW真空泵系统，用油来代替水闭式循环来抽取空气；原空气管道为DN100管道，保留备用；在原系统空气管加三通阀、新增两个电动空气蝶阀，可远成快速切换。由于真空泵系统是闭式有循环，运行时间长油温升高总成乳化，影响系统，在凝结器2的循环水进出口总管DN1600；开DN80的真空泵冷油器404的循环水管道，通过冷油器404进出口蝶阀手动控制。

本实施例中改造后的高效真空抽气系统的参数如下表1所示。

通过本实用新型的方案，原汽轮机射汽抽汽器耗主蒸汽量250kg/h,折合发电功率50kW，改造后，电机运行功率可降低到11kW左右，节电率为78%；原除氧器射水抽气器射水泵电机功率30kW，改造后，电机功率可降到5.5kW左右，节电率为81%。原射水抽气系统冷却水一般不低于10/h，这些水基本都被排放浪费掉了，高效真空装置为闭路循环，不增加循环水使用量；原射汽抽气器采用主蒸汽作为工作介质，要求进气压力1.2MPa以上，余热发电一般采用滑压运行，运行蒸汽压力随窑况波动而波动，一般运行压力0.8MPa，并且波动幅度较大，当主蒸汽压力高时，抽气器能力提高，主蒸汽压力低时，抽气器能力下降，而高效真空泵则不存在这一问题。高效真空抽气装置是全部集成在一个共同底座上，结构简单、易损件不多、集中控制，占地面积小，日常运行基本无需维护。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种余热电站的真空抽气系统，包括汽轮机（1），其特征在于：所述汽轮机（1）的出气口通过管道与凝结器（2）的进气口相连，所述凝结器（2）的进气口通过管道与前置处理器（3）的进气口相连，所述前置处理器（3）的出气口将经过前置处理器（3）后的油气及空气通过管道与第一高效真空抽气装置（4）相连，所述前置处理器（3）的出水口将通过前置处理器（3）后的凝结水通过管道输入至凝结器（2），所述凝结器（2）的出水口通过管道连接凝结泵（5）后将凝结水输入至除氧器（6）的进水口处，所述除氧器（6）的出水口通过管道连接给水泵（7）后将经过升压的凝结除氧水输送至锅炉进行加热，所述锅炉将加热产生的蒸汽输送至汽轮机（1）；

所述除氧器（6）内的油气通过管道输入至第二高效真空抽气装置（8）；

所述第一高效真空抽气装置（4）包括第一缓冲箱（401），所述第一缓冲箱（401）的进口通过管道与前置处理器（3）的出气口相连，所述第一缓冲箱（401）的出气口通过管道与第一真空泵（402）相连，所述第一真空泵（402）的出气口通过同一管道与第一排烟管（403）相连；

所述第一高效真空抽气装置（4）还包括冷油器（404），所述前置处理器（3）将汽轮机（1）产生的油气通过管道输入至冷油器（404）进行油气冷却；

所述第二高效真空抽气装置（8）包括第二缓冲箱（801），所述第二缓冲箱（801）的进口通过管道与除氧器（6）相连，所述第二缓冲箱（801）的出口通过管道与第二真空泵（802）相连，所述第二真空泵（802）的出气口通过管道与第二排烟管（803）相连。

2.根据权利要求1所述的一种余热电站的真空抽气系统，其特征在于：所述前置处理器（3）上还设置有通过管道与循环水池相连的循环水、消防水进出口，将循环水回水及消防水回水通过同一管道输送至循环水池内。

3.根据权利要求1所述的一种余热电站的真空抽气系统，其特征在于：所述冷油器（404）的进出口管道上均设置有手动蝶阀。

4.根据权利要求1所述的一种余热电站的真空抽气系统，其特征在于：所述第一高效真空抽气装置（4）的真空泵的工作介质为油，通过前置处理器（3）的汽体及空气通过第一真空泵（402）进入气液分离器（405），其中不凝结气体及空气排出，油、水混合物进入冷油器（404）冷却；油水混合物通过冷油器（404）、油水分离器（406）之间的连接管进入油水分离器（406），水的密度大于油，在油水分离器（406）底层，油则在水面上层，油通过回油管进入进油口回到第一真空泵（402），水通过虹吸部分排出，通过调整虹吸的建设高度来控制油水分离器（406）中水位高度。

5.根据权利要求1所述的一种余热电站的真空抽气系统，其特征在于：所述前置处理器（3）的油气空气管道上设置有电动蝶阀（301），所述前置处理器（3）上还设置有自动排气阀（302）。

6.根据权利要求1所述的一种余热电站的真空抽气系统，其特征在于：所述第一真空泵（402）、第二真空泵（802）的数量设置为两个。

Images