CN218973267U - 一种汽轮机凝汽器真空系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种汽轮机凝汽器真空系统；包括汽轮机，汽轮机与凝汽器相连，凝汽器底部的凝液出口与热井相连，凝汽器的气相出口与前置冷却器的壳程相连，前置冷却器壳程的气相出口与油环真空单元相连，前置冷却器壳程的液相出口与凝汽器相连；通过对现有汽轮机凝汽器真空系统进行优化和改造，将传统的射水抽气单元改造为油环真空单元，以克服现有工作液温度过高而发生真空不易维持以及汽蚀现象的缺陷，从而达到降低温度对整个系统的影响、保证凝汽器的真空状态，以实现其长期稳定运行的特点。

Description

一种汽轮机凝汽器真空系统

技术领域

本实用新型属于汽轮机附属部件技术领域，特别涉及一种汽轮机凝汽器真空系统。

背景技术

汽轮机凝汽器真空系统一般采用至少两套射水抽气单元以维持凝汽器的真空度，从而能实现设备正常运行的目的；上述两套射水抽气单元通常采用一运行一备用的形式，传统的射水抽气单元主要包括射水泵、射水抽气器以及射水箱等部件构成，上述循环运行的工作液为水，工作液最佳运行温度为20℃，受气温影响，夏季射水箱水温一般在40℃以上，工作液在射水抽气器的喷嘴口将发生汽化，从而降低射水抽气器的工作效率，致使凝汽器真空很难维持，进而使汽轮机的运行效率下降；另一方面，由于夏季工作液温度过高，为防止射水泵发生汽蚀现象，电机功率选型偏大，电耗较高的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种对现有汽轮机凝汽器真空系统进行优化和改造，将传统的射水抽气单元改造为油环真空单元，以克服现有工作液温度过高而发生真空不易维持以及汽蚀现象的汽轮机凝汽器真空系统。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种汽轮机凝汽器真空系统，包括汽轮机，汽轮机与凝汽器相连，凝汽器底部的凝液出口与热井相连，凝汽器的气相出口与前置冷却器的壳程相连，前置冷却器壳程的气相出口与油环真空单元相连，前置冷却器壳程的液相出口与凝汽器相连。

优选的，所述油环真空单元包括与前置冷却器壳程气相出口相连的水汽缓冲罐，水汽缓冲罐的出口和油罐的出口分别与油环真空泵相连，油环真空泵的出口通过油气缓冲罐、含水油储罐与油水分离器相连，油水分离器的出油口通过油冷却器的壳程与油罐的进口相连。

优选的，所述前置冷却器壳程气相出口和水汽缓冲罐之间设有止回阀，所述油气缓冲罐的顶部设有带排空阀门的排空管道。

优选的，所述油水分离器的液相出口与储水罐相连。

优选的，所述油水分离器为膜式油水分离器，膜式油水分离器包括渗透膜，渗透膜的顶部两侧设有挡板，渗透膜和两侧挡板构成流道，流道的首端与油水分离器的进口相连，流道的末端与出油口相连；渗透膜底部相对应的油水分离器上设有液相出口。

优选的，所述流道为S型。

优选的，所述前置冷却器的管程进口和油冷却器的管程进口分别与循环水进口管道相连，前置冷却器的管程出口和油冷却器的管程出口分别与循环水回水管道相连。

优选的，所述凝汽器的气相出口还与射水抽气单元相连，所述凝汽器的气相出口与油环真空单元和射水抽气单元之间对应设置有第一阀门和第二阀门。

优选的，所述第二阀门的出口通过射水抽气器与射水箱相连，射水箱的出口通过射水泵与射水抽气器的进口相连。

优选的，所述射水箱和射水泵之间设有带补液阀门的补液管道。

按照上述方案制成的一种汽轮机凝汽器真空系统，本实用新型的技术方案是针对现有汽轮机凝汽器真空系统的优化和改造，其具体是通过将传统的射水抽气单元改造为油环真空单元，以克服现有工作液温度过高而发生真空不易维持以及汽蚀现象的缺陷；在对上述结构进行优化的同时在油环真空单元的前部设置前置冷却器，其不仅能够很好的满足油环真空单元的工作要求，还能够实现降低油环真空单元工作负荷的特点；更进一步地，本实用新型将前置冷却器中的凝液输送至凝汽器中，以达到提高凝汽器中凝液的产量并实现降低凝汽器的能耗以及前置冷却器工作负荷的目的，从而达到降低温度对整个系统的影响、保证凝汽器的真空状态，以实现其长期稳定运行的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中流道的结构示意图。

上图中：

1、汽轮机；2、凝汽器；3、射水泵；4、射水抽气器；5、射水箱；6、热井；7、补液阀门；8、排空阀门；9、渗透膜；10、前置冷却器；11、水汽缓冲罐；12、油环真空泵；13、油气缓冲罐；14、含水油储罐；15、油水分离器；16、储水罐；17、油冷却器；18、油罐；19、第一阀门；20、第二阀门；21、挡板；22、循环水进口管道；23、循环水回水管道；24、止回阀。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，本实用新型为一种汽轮机凝汽器真空系统，包括汽轮机1，汽轮机1与凝汽器2相连，凝汽器2底部的凝液出口与热井6相连，凝汽器2的气相出口与前置冷却器10的壳程相连，前置冷却器10壳程的气相出口与油环真空单元相连，前置冷却器10壳程的液相出口与凝汽器2相连。本实用新型是对现有汽轮机凝汽器真空系统的改造和优化，主要是针对夏季射水抽气单元中工作液温度过高，而造成凝汽器真空度不够以及易发生蚀现象；本实用新型通过使用油环真空单元用来解决上述问题，具体来说，当使用油环真空单元时，工作液介质可以为46#汽轮机油，系统操作油温在60℃以下就可以保证真空稳定，因此能够很好的解决上述技术问题；同时本实用新型在油环真空单元前部设置前置冷却器10，能够对进入油环真空单元的汽气混合物进行冷凝，不仅能够满足油环真空单元的运行需求，还能够降低油环真空单元的运行负荷；进一步地，本实用新型中所述的前置冷却器10中冷凝的凝液进入凝汽器2，能够提高凝液的量并实现降低凝汽器的能耗以及前置冷却器工作负荷的特点，以实现凝汽器的长时间稳定运行的特点。

进一步地，所述油环真空单元包括与前置冷却器10壳程气相出口相连的水汽缓冲罐11，水汽缓冲罐11的出口和油罐18的出口分别与油环真空泵12相连，油环真空泵12的出口通过油气缓冲罐13、含水油储罐14与油水分离器15相连，油水分离器15的出油口通过油冷却器17的壳程与油罐18的进口相连。本实用新型中油环真空单元的工作液为46#汽轮机油，该机油由油罐18进入吸入油环真空泵12的泵腔内，在油环真空泵12的高转速下，水汽缓冲罐11内的汽水混合物被抽进油汽缓冲罐13中，上述油水混合物通过含水油储罐14进入油水分离器15进行油水分离；上述油水分离后的机油通过油水分离器15的出油口进入油冷却器17的壳程冷却后进入油罐18内循环使用。所述的油冷却器17优选为板式换热器，并通过使用脱盐水作为冷介质，用来冷却来自油环真空泵12的机油。

进一步地，所述前置冷却器10壳程气相出口和水汽缓冲罐11之间设有止回阀24，所述油气缓冲罐13的顶部设有带排空阀门8的排空管道。通过止回阀24能够避免汽水混合物回流，通过设置带排空阀门8的排空管道能够实现对不凝气体的外排。

进一步地，所述油水分离器15的液相出口与储水罐16相连。本实用新型中所述的油水分离器15可以采用膜式油水分离器，通过膜对油水进行分离；也可以采用油和水的密度不同，实现油水自动分离的方式；在实际使用过程中，优选地采用膜式油水分离器的方式，以提高油水分离的效率。

进一步地，参照图2，本实用新型所述油水分离器15为膜式油水分离器，膜式油水分离器包括渗透膜9，渗透膜9的顶部两侧设有挡板21，渗透膜9和两侧挡板21构成流道，流道的首端与油水分离器15的进口相连，流道的末端与出油口相连；渗透膜9底部相对应的油水分离器15上设有液相出口。本实用新型优选的采用膜式油水分离器，该分离器的渗透膜9制备所需的聚合物材料为聚酯纤维，其本身为油水分离材料，通过利用其超亲水的性质，在水下具有超疏油的性质，当含油水与其接触时，水在重力和毛细作用下不断的往下渗透，而油始终无法通过，从而留在表面达到油水分离的效果。

进一步地，参照图2，本实用新型所述流道为S型。通过设置S型流道能够实现在有限的面积内延长油水混合物的流经路线，从而达到提高油水分离效率的目的。

进一步地，所述前置冷却器10的管程进口和油冷却器17的管程进口分别与循环水进口管道22相连，前置冷却器10的管程出口和油冷却器17的管程出口分别与循环水回水管道23相连。

进一步地，所述凝汽器2的气相出口还与射水抽气单元相连，所述凝汽器2的气相出口与油环真空单元和射水抽气单元之间对应设置有第一阀门19和第二阀门20。本实用新型遵循传统的一运行一备用的结构形式，处于射水抽气单元的投资成本较低，因此备用抽真空的结构形式采用射水抽气单元；当处于夏季高温状态时，或油环真空单元处于江西状态时可采用射水抽气单元维持凝汽器2的真空度；当正常运行时优选的采用油环真空单元用以保证凝汽器2的真空度。

进一步地，所述第二阀门20的出口通过射水抽气器4与射水箱5相连，射水箱5的出口通过射水泵3与射水抽气器4的进口相连。本实用新型通过开启或关闭第一阀门19和第二阀门20来选择使用油环真空单元或射水抽气单元，当开启第二阀门20时，关闭第一阀门19，射水泵3运行使水在高速状态下进入射水抽气器4中，从而对凝汽器2进行抽真空处理，水汽混合物共同进入射水箱5中，不凝气通过射水箱5中的排气通道外排，水则进入射水泵3的进口实现循环。

进一步地，所述射水箱5和射水泵3之间设有带补液阀门7的补液管道。当长期运行需要补充水时，可通过带补液阀门7的补液管道进行补水。

本实用新型的工作原理如下：本实用新型在实际的使用过程中，通常优选使用油环真空单元以维持凝汽器2的真空度，尤其是在夏季来临之前对油环真空单元进行检修，以保证处于高温状态时油环真空单元得以长时间稳定运行；具体的说，汽轮机1做功后排出的乏汽进入凝汽器2后，一部分为冷却成凝结为水，并进入热井6中；同时体积急剧收缩形成真空，少量的不凝乏汽通过第一阀门19进入前置冷却器10内继续冷却，冷凝后的凝结水通过凝汽器2排入热井6中回收利用；未在前置冷却器10中冷凝的汽气混合物进入水汽缓冲罐11内，水汽缓冲罐11上端安装止回阀24，防止气体返回；油罐18中的机油被油环真空泵12吸入泵腔，在油环真空泵12的高转速下，水汽缓冲罐11内的汽水混合物被抽进油汽缓冲罐13，未凝结的气体从顶部带排空阀门8的排空管道排入大气，而油水混合液流入含水油储罐14后进入油水分离器15中，由于油和水的密度不同，油水自动分离，分离后的油经过油冷却器17降温后排入油罐18循环使用，其中油冷却器17采用板式换热结构，并利用脱盐水和油换热；通过油水分离器15分离后的水排至储水罐16定期排放回收处理；本实用新型中所述的油水分离器15为膜式油水分离器，油水混合物通过流道首端进入流道中，利用渗透膜9超亲水的性质，在水下具有超疏油的性质，当含油水与其接触时，水在重力和毛细作用下不断的往下渗透，而油始终无法通过，从而留在表面达到油水分离的效果；上述分离过程中的水通过油水分离器15的液相出口进入储水罐16中；渗透膜9上层的机油通过流道末端的油水分离器15的出油口进入油冷却器17中；当处于非夏季且油环真空单元处于检修状态时，汽轮机1做功后排出的乏汽进入凝汽器2后，一部分为冷却成凝结为水，并进入热井6中；同时体积急剧收缩形成真空，少量的不凝乏汽通过第二阀门20时，射水泵3运行使水在高速状态下进入射水抽气器4中，从而对凝汽器2进行抽真空处理，水汽混合物共同进入射水箱5中，不凝气通过射水箱5中的排气通道外排，水则进入射水泵3的进口实现循环。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。需要指出的是在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。上文的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽轮机凝汽器真空系统，包括汽轮机（1），汽轮机（1）与凝汽器（2）相连，凝汽器（2）底部的凝液出口与热井（6）相连，其特征在于：凝汽器（2）的气相出口与前置冷却器（10）的壳程相连，前置冷却器（10）壳程的气相出口与油环真空单元相连，前置冷却器（10）壳程的液相出口与凝汽器（2）相连。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机凝汽器真空系统，其特征在于：所述油环真空单元包括与前置冷却器（10）壳程气相出口相连的水汽缓冲罐（11），水汽缓冲罐（11）的出口和油罐（18）的出口分别与油环真空泵（12）相连，油环真空泵（12）的出口通过油气缓冲罐（13）、含水油储罐（14）与油水分离器（15）相连，油水分离器（15）的出油口通过油冷却器（17）的壳程与油罐（18）的进口相连。

3.根据权利要求2所述的一种汽轮机凝汽器真空系统，其特征在于：所述前置冷却器（10）壳程气相出口和水汽缓冲罐（11）之间设有止回阀（24），所述油气缓冲罐（13）的顶部设有带排空阀门（8）的排空管道。

4.根据权利要求2所述的一种汽轮机凝汽器真空系统，其特征在于：所述油水分离器（15）的液相出口与储水罐（16）相连。

5.根据权利要求4所述的一种汽轮机凝汽器真空系统，其特征在于：所述油水分离器（15）为膜式油水分离器，膜式油水分离器包括渗透膜（9），渗透膜（9）的顶部两侧设有挡板（21），渗透膜（9）和两侧挡板（21）构成流道，流道的首端与油水分离器（15）的进口相连，流道的末端与出油口相连；渗透膜（9）底部相对应的油水分离器（15）上设有液相出口。

6.根据权利要求5所述的一种汽轮机凝汽器真空系统，其特征在于：所述流道为S型。

7.根据权利要求2所述的一种汽轮机凝汽器真空系统，其特征在于：所述前置冷却器（10）的管程进口和油冷却器（17）的管程进口分别与循环水进口管道（22）相连，前置冷却器（10）的管程出口和油冷却器（17）的管程出口分别与循环水回水管道（23）相连。

8.根据权利要求1所述的一种汽轮机凝汽器真空系统，其特征在于：所述凝汽器（2）的气相出口还与射水抽气单元相连，

所述凝汽器（2）的气相出口与油环真空单元和射水抽气单元之间对应设置有第一阀门（19）和第二阀门（20）。

9.根据权利要求8所述的一种汽轮机凝汽器真空系统，其特征在于：所述第二阀门（20）的出口通过射水抽气器（4）与射水箱（5）相连，射水箱（5）的出口通过射水泵（3）与射水抽气器（4）的进口相连。

10.根据权利要求9所述的一种汽轮机凝汽器真空系统，其特征在于：所述射水箱（5）和射水泵（3）之间设有带补液阀门（7）的补液管道。

Images