CN217898313U - 实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，包括管式换热器、蒸汽喷射器、凝汽器、回热系统、小功率水环真空泵，所述的蒸汽喷射器的出口与管式换热器相连，且传输过热蒸汽至管式换热器，所述的凝汽器的出口与管式换热器相连，且传输汽气混合物至管式换热器，所述的管式换热器的出口与回热系统相连，所述的小功率水环真空泵与管式换热器相连。采用了本实用新型的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，进一步节省电能和维护量的减少，使整个装置更简单、操作更省心。由于轴封加热器中的干空气被引入，将有助于改善最后一级的小功率水环真空泵的运行状况。

Description

实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置

技术领域

本实用新型涉及汽轮发电机组凝汽器抽真空设备领域，尤其涉及蒸汽喷射技术领域，具体是指一种实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置。

背景技术

蒸汽喷射技术是以具有一定压力的过热蒸汽作为动力源，将压力能转变为速度能，使抽吸区压力降低产生真空。

目前广泛应用于汽轮发电机组凝汽器抽真空设备主要是水环真空泵和射水抽气器二种。

但这二种设备都存在着共同的弊端：

1、系统运行电耗大，不节能。

2、汽蚀现象影响抽吸性能及安全性。

3、受环境温度影响较大，效率不高。

4、受水的饱和压力限制，极限真空低。

5、大量排放抽吸的汽气混合物中的水蒸汽，浪费水资源。

6、易发生机械磨损、结垢和冲蚀须进行除垢和补焊等，维护成本高。

7、配套电机为定频电机，匹配的电压高电流大，长期处于运行状态存在安全隐患。

上述存在的这些弊端是这二种抽真空设备固有的且是不可避免的。

因此许多汽轮发电机组的用户从经济性、零排放、维护量及安全性等方面综合考虑，为彻底解决这些弊端采用了已广泛在实践中得到应用的、成熟的蒸汽喷射技术对汽轮发电机组凝汽器原抽真空系统进行升级改造。

根据将压力能转变为速度能，使抽吸区压力降低产生真空的原理，为使获取更高的真空度及更高的流速，这就意味需加大抽吸量。要达到这一目的的方法有：真空泵加装大气喷射器、或真空泵+罗茨泵的组合装置、或真空泵+喷射泵的组合装置。

蒸汽喷射技术与应用在很早之前就已出现，由于受设计条件的限制事实上并没有得到长足的发展。

目前较常见使用的是真空泵+喷射泵的组合装置方案，由于蒸汽喷射器采用的是低品质蒸汽作为动力蒸汽(0.7MPa/280℃～1.1MPa/370℃)，虽然能够提速但抽吸出的汽气混合物(经过冷却)的排出温度依然偏高，如果将这部分的热量传递给小功率水环真空泵的密封水，会加快泵的汽蚀同时也会降低泵的出力，这些是它不利的一面。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足结构简单、操作省心、适用范围较为广泛的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置。

为了实现上述目的，本实用新型的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置如下：

该实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，所述的装置与抽真空系统的抽真空母管相连，其中所述的装置包括管式换热器、蒸汽喷射器、回热系统、小功率水环真空泵，所述的蒸汽喷射器的入口与抽真空母管相连，所述的蒸汽喷射器的出口与管式换热器相连，所述的回热系统包括轴封加热器，所述的管式换热器的出口与轴封加热器相连，管式换热器的出口还与小功率水环真空泵相连，所述的蒸汽喷射器传输汽气混合物至管式换热器，管式换热器将汽气混合物中的蒸汽凝结成水并传输至轴封加热器，管式换热器将汽气混合物中的未凝结的气体传输至小功率水环真空泵。

较佳地，所述的管式换热器包括冷却水U型管，所述的冷却水U型管穿过管式换热器。

较佳地，所述的装置还包括热井，所述的热井的入口与管式换热器相连。

较佳地，所述的回热系统还包括低压加热器，所述的低压加热器与轴封加热器相连，所述的轴封加热器传输凝结水至低压加热器。

较佳地，所述的回热系统还包括风机，所述的风机与轴封加热器相连。

较佳地，所述的装置还包括蒸汽缓冲罐，所述的蒸汽缓冲罐通过管道接收动力蒸汽，所述的蒸汽缓冲罐的出口与所述的蒸汽喷射器连接。

较佳地，所述的蒸汽缓冲罐的顶部设有压力测表，底部设有疏水阀。

较佳地，所述的蒸汽喷射器、管式换热器及轴封加热器为一体化结构。

采用了本实用新型的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，进一步节省电能和维护量的减少，使整个系统更简单、操作更省心。由于轴封加热器中的干空气被引入，将有助于改善最后一级的小功率水环真空泵的运行状况。

附图说明

图1为本实用新型的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置的蒸汽喷射器的原理示意图。

图2为本实用新型的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置的结构示意图。

图3为本实用新型的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置的一体化工艺效果图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本实用新型的该实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，所述的装置与抽真空系统的抽真空母管相连，其主要特点是，所述的装置包括管式换热器、蒸汽喷射器、回热系统、小功率水环真空泵，所述的蒸汽喷射器的入口与抽真空母管相连，所述的蒸汽喷射器的出口与管式换热器相连，所述的回热系统包括轴封加热器，所述的管式换热器的出口与轴封加热器相连，管式换热器的出口还与小功率水环真空泵相连，所述的蒸汽喷射器传输汽气混合物至管式换热器，管式换热器将汽气混合物中的蒸汽凝结成水并传输至轴封加热器，管式换热器将汽气混合物中的未凝结的气体传输至小功率水环真空泵。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的管式换热器包括冷却水U型管，所述的冷却水U型管穿过管式换热器。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的装置还包括热井，所述的热井的入口与管式换热器相连。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的回热系统还包括低压加热器，所述的低压加热器与轴封加热器相连，所述的轴封加热器传输凝结水至低压加热器。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的回热系统还包括风机，所述的风机与轴封加热器相连。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的装置还包括蒸汽缓冲罐，所述的蒸汽缓冲罐通过管道接收动力蒸汽，所述的蒸汽缓冲罐的出口与所述的蒸汽喷射器连接。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的蒸汽缓冲罐的顶部设有压力测表，底部设有疏水阀。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的蒸汽喷射器、管式换热器及轴封加热器为一体化结构。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的装置还包括气动球阀，所述的气动球阀安装在管式换热器和热井之间。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的装置还包括第一手动阀门、气动调节阀和热控测点，所述的第一手动阀门、气动调节阀和热控测点均安装在蒸汽缓冲罐的出口处。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的装置还包括第二手动阀门和气动蝶阀，所述的第二手动阀门和气动蝶阀均安装在蒸汽喷射器的出口处。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的装置还包括流量计，安装在蒸汽缓冲罐的入口处。

常见的凝汽器抽真空设备(水环真空泵和射水抽气器)涉及到的经济性、零排放、维护量及安全性等方面包括上述存在的这些弊端都能通过已广泛在实践中得到应用的、成熟的蒸汽喷射技术进行升级改造加以解决。

对于蒸汽喷射技术中的核心部件喷射器具有的节能功能并未发挥到极致，通常喷射器的排出口M速度能依然很高，比抽吸区M0要差很多，这样就会形成二个不同真空度的阶梯式真空区域(M0＞M)，如图1所示为本装置的蒸汽喷射器的原理示意图。

如图2所示为本实用新型的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置的结构示意图，本实用新型对喷射器进行节能的二次开发利用，即将后一个(排出口M)真空度不是太高的真空区域连接在轴封加热器(出气口)上以取代轴加风机的功能(停运轴加风机)，即附图2中的“O－O”。

本实用新型的具体实施方式中，本实用新型的目的是通过新技术手段，除彻底解决上述存在的这些弊端外重点是对蒸汽喷射技术中的核心部件喷射器进行节能的二次开发利用，关键在于对轴封加热器真空度要求的匹配以及避免对蒸汽喷射器正常工作的干扰。

本实用新型是一种利用蒸汽喷射技术形成真空的装置，是用于对真空度要求不同的环境；尤其是需要获取更高的真空度或更大的抽吸量的环境，通过对喷射器进行节能的二次开发设计，将轴封加热器中的干空气引入过来除了能进一步节省电能和维护量的减少，使整个系统更简单、操作更省心外还能起到对喷射器排出温度的降温效果及有助于改善最后一级的小功率水环真空泵的运行状况，进一步提升气水比。

本实用新型在凝汽器抽真空母管上并联加装一套蒸汽喷射技术节能装置，抽真空设备保持不变，负责机组启动时的真空快速建立及备用。

蒸汽喷射器以过热蒸汽作为动力源，在喷射器内通过高速射流结合介质的连续压缩与扩张形成真空。

管式换热器将蒸汽喷射器的过热蒸汽与凝汽器的汽气混合物中的蒸汽凝结成水，重新进入(凝结水)回热系统回收。

最后一级的小功率水环真空泵继续增压至大气压力以上，把不凝结气直接排空。

抽吸侧以凝汽器的最低压力(干空气分压力)作为设计参考点，在充分考虑抽真空系统的最大允许漏气量前提下计算出蒸汽喷射器与之匹配的抽吸量和耗汽量。其中，蒸汽喷射器与抽真空母管相连的管路为抽吸侧，蒸汽喷射器接收动力蒸汽的管路为进吸侧，蒸汽喷射器与管式换热器相连的管路为排吸侧。如图1所示为原理示意图，其中M为排吸侧，M0为抽吸侧，M1为进吸侧，P、P0、P1为压力表。图2中的PI为压力表，PT为现场可使的温度表，TR为监控可视的温度表。

本实用新型的蒸汽喷射技术节能装置，动力蒸汽通过管道、流量计输入进蒸汽缓冲罐，蒸汽缓冲罐的顶部设有压力测表，底部设有疏水阀；缓冲罐后有第一手动阀门和气动调节阀，还有热控测点；阀后有(单级或多级)喷射器；喷射器后有第二手动阀门和气动蝶阀，有管式换热器及连通轴封加热器；管式换热器后有气动球阀(疏水进热井回收)、有一台小功率水环真空泵等。

整套节能装置采用了一体化的工艺设计(整体式机械及集装式热控布置)。如图3所示，是本实用新型的技术方案的整个实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置已经进行内部样机生产并内部实际应用的装置实物样品的技术效果图。

蒸汽喷射器进行了节能的二次开发利用。蒸汽缓冲罐外部包裹有隔热保温层。管式换热器疏水管道装有视镜，便于观察。

在实际生产中，二次开发设计现场有醒目标志，防止不规范操作。现场如果空间有限，可以搭建平台整体上升布置。

此外，小功率水环真空泵、抽真空设备及回热系统的具体结构以及蒸汽缓冲罐与蒸汽喷射器的连接方式的具体实现是非常普遍和常规的技术手段，其中的连接方式和连接装置很容易实现，均属于本领域的惯用的连接方式，在本实用新型的技术方案中不再赘述。

本实施例的具体实现方案可以参见上述实施例中的相关说明，此处不再赘述。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

采用了本实用新型的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，进一步节省电能和维护量的减少，使整个系统更简单、操作更省心。由于轴封加热器中的干空气被引入，将有助于改善最后一级的小功率水环真空泵的运行状况。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，所述的装置与抽真空系统的抽真空母管相连，其特征在于，所述的装置包括管式换热器、蒸汽喷射器、回热系统、小功率水环真空泵，所述的蒸汽喷射器的入口与抽真空母管相连，所述的蒸汽喷射器的出口与管式换热器相连，所述的回热系统包括轴封加热器，所述的管式换热器的出口与轴封加热器相连，管式换热器的出口还与小功率水环真空泵相连，所述的蒸汽喷射器传输汽气混合物至管式换热器，管式换热器将汽气混合物中的蒸汽凝结成水并传输至轴封加热器，管式换热器将汽气混合物中的未凝结的气体传输至小功率水环真空泵。

2.根据权利要求1所述的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，其特征在于，所述的管式换热器包括冷却水U型管，所述的冷却水U型管穿过管式换热器。

3.根据权利要求1所述的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，其特征在于，所述的装置还包括热井，所述的热井的入口与管式换热器相连。

4.根据权利要求1所述的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，其特征在于，所述的回热系统还包括低压加热器，所述的低压加热器与轴封加热器相连，所述的轴封加热器传输凝结水至低压加热器。

5.根据权利要求1所述的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，其特征在于，所述的回热系统还包括风机，所述的风机与轴封加热器相连。

6.根据权利要求1所述的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，其特征在于，所述的装置还包括蒸汽缓冲罐，所述的蒸汽缓冲罐通过管道接收动力蒸汽，所述的蒸汽缓冲罐的出口与所述的蒸汽喷射器连接。

7.根据权利要求6所述的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，其特征在于，所述的蒸汽缓冲罐的顶部设有压力测表，底部设有疏水阀。

8.根据权利要求1所述的实现蒸汽喷射器二次开发节能的装置，其特征在于，所述的蒸汽喷射器、管式换热器及轴封加热器为一体化结构。

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