三級氣冷羅茨泵式凝汽器抽真空系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種凝汽器抽真空系統(tǒng)，特別是涉及一種三級氣冷羅茨泵式凝汽器抽真空系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)電廠中，真空度對發(fā)電煤耗影響較大。以300-330麗機組為例，真空每提高lKpa，對應的發(fā)電煤耗節(jié)省2.6g/kWh。
[0003]常規(guī)汽輪發(fā)電機裝設(shè)兩臺大功率水環(huán)真空泵組，每臺水環(huán)真空泵組的前級管路與凝汽器出氣口連通，水環(huán)真空泵組包括先后通過管路連接的手動閥、電動閥、水環(huán)真空泵、冷凝器、汽水分離器，出氣由與汽水分離器排氣口連接的排氣管路排出。水環(huán)真空泵組作用是建立汽輪機的工作要求的背壓，保證汽輪機的正常工作。兩臺水環(huán)真空泵組一是在發(fā)電機組啟動初期兩臺同時運行快速建立真空，時間一般為30分鐘；二是機組正常運行后，兩臺機組關(guān)閉一臺，另一臺工作，形成兩臺機組的一開一備狀態(tài)，當夏季循環(huán)水溫過高或冬季高背壓供熱時可能會再次兩臺機組同時投入使用，此種抽真空系統(tǒng)耗能大。
[0004]現(xiàn)在火電廠真空泵運行特點及狀況體現(xiàn)為:常用的抽真空設(shè)備是射水泵和水環(huán)真空泵，前者逐漸被后者所替代。水環(huán)真空泵的性能與所抽吸氣體的狀態(tài)(壓力、溫度)和工作液的溫度等有關(guān)。同時運行中受到“極限抽吸壓力”的影響，容易在葉輪表面發(fā)生局部水錘現(xiàn)象，運行噪音很大且會使葉片產(chǎn)生很大的拉應力，長時間運行易導致葉片的斷裂，威脅機組的安全運行。
[0005]工作液溫度對水環(huán)真空泵的性能影響較大，高水溫工況下，其抽氣性能快速下降80-90%，甚至在某入口壓力下抽氣量為零。這就是為什么有些機組在夏天需啟動兩臺水環(huán)真空泵來維持凝汽器真空的原因。另外由于工作液溫度的上升，對水環(huán)式真空泵長期運行極為不利，造成以下后果:
[0006]( I)破壞真空，降低機組經(jīng)濟性
[0007]隨著工作液溫度升高，對應的飽和壓力不斷升高，比如30 °C的汽化壓力為4.241kpa，40°C的汽化壓力為7.25kpa，當水環(huán)真空泵抽吸壓力小于或等于工作液溫對應的飽和壓力時，將使部分工作液汽化，水環(huán)真空泵因抽吸自身工質(zhì)汽化產(chǎn)生的氣體擠占水環(huán)真空泵抽氣量造成水環(huán)真空泵出力嚴重不足，不凝性氣體將造成傳熱惡化并在凝汽器內(nèi)積聚破壞凝汽器真空，水蒸氣中質(zhì)量含量占1%的空氣能使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)降低60%，從而降低機組經(jīng)濟性。
[0008](2)水環(huán)真空泵汽蝕
[0009]水環(huán)真空泵在運轉(zhuǎn)中，若局部區(qū)域工作液的絕對壓力降低到當時溫度下的工作液汽化壓力時，工作液便在該處開始汽化，產(chǎn)生大量蒸汽形成氣泡，當含有大量氣泡的液體向前經(jīng)過葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以致破裂。在水環(huán)真空泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是真空泵中的汽蝕過程。金屬表面出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象，嚴重時會出現(xiàn)蜂窩狀損壞，如果水環(huán)真空泵葉輪在汽蝕部位有較大的殘余應力，還會引起應力釋放，產(chǎn)生裂紋，嚴重影響設(shè)備安全高效運行。
[0010](3)真空設(shè)備的噪聲大
[0011]由于需要快速建立真空，因此需要的電機功率較大，以300麗機組為例，需160KW的電機，長時間運轉(zhuǎn)，其噪聲遠超設(shè)定的分貝值(小于等于85dB)。
[0012]通過上述的不良后果分析，建立火電、熱電等電力生產(chǎn)用戶和新型行業(yè)生產(chǎn)標準是勢在必需，采取有效的節(jié)能高效真空設(shè)備達成原生產(chǎn)模式和工藝流程的改良和優(yōu)化提升，是本行業(yè)現(xiàn)有需求應用的缺口和技術(shù)實施的突破口。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種抽真空好且可節(jié)能的三級氣冷羅茨泵式凝汽器抽真空系統(tǒng)。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型包括與凝汽器出氣口連接的抽氣管路，所述抽氣管路上并聯(lián)有兩臺水環(huán)真空泵組，其特征是所述抽氣管路上還并聯(lián)有由三級氣冷羅茨泵、具有三個冷卻室的冷卻器、汽水分離器通過管路連接形成的真空維持裝置；所述三級氣冷羅茨泵的一級進氣口通過進氣管與抽氣管路連通，所述進氣管上設(shè)有控制管路通斷的控制閥，所述三級氣冷羅茨泵的一級出氣口通過管路與冷卻器的一級進氣口連通，所述冷卻器的一級排氣口通過管路分別與三級氣冷羅茨泵的一級氣冷入口和二級進氣口連通，所述三級氣冷羅茨泵的二級出氣口通過管路與冷卻器的二級進氣口連通，所述冷卻器的二級排氣口通過管路分別與三級氣冷羅茨泵的二級氣冷入口和三級進氣口連通，所述三級氣冷羅茨泵的三級出氣口通過管路與冷卻器的三級進氣口連通，所述冷卻器的三級排氣口通過管路分別與三級氣冷羅茨泵的三級氣冷入口和汽水分離器進氣口連通，所述汽水分離器的出氣口通過管路與大氣連通。
[0015]所述冷卻器三級排氣口與汽水分離器進氣口之間的管路上安裝有消音裝置。
[0016]所述汽水分離器內(nèi)安裝有消音裝置。
[0017]所述控制閥包括在進氣管上串聯(lián)設(shè)置的手動閥和電動閥。
[0018]所述進氣管上設(shè)有與電動閥并聯(lián)設(shè)置的壓差開關(guān)，所述壓差開關(guān)的信號輸出端與電動閥的控制端分別與控制電路電連接。
[0019]所述三級氣冷羅茨泵的殼體上設(shè)有冷卻水腔，所述殼體上設(shè)有與冷卻水腔連通的進水口和出水口，所述進水口和出水口分別連接有進水管路和出水管路。
[0020]所述管路均使用無縫管制成。
[0021]所述冷卻器在一級進氣口與一級排氣口之間的管路設(shè)有第一排水裝置，所述第一排水裝置的排水口與一級儲液罐的進水口通過管路連通，所述一級儲液罐底部設(shè)有第一排水閥，所述一級儲液罐的頂部設(shè)有第一進氣閥；所述冷卻器在二級進氣口與二級排氣口之間的管路上設(shè)有第二排水裝置，所述第二排水裝置的排水口與二級儲液罐的進水口通過管路連通，所述二級儲液罐底部設(shè)有第二排水閥，所述二級儲液罐的頂部設(shè)有第二進氣閥。
[0022]所述冷卻器在一級進氣口與一級排氣口之間的管路上設(shè)有一級排水口，所述一級排水口上連接有一級排水管，所述一級排水管上設(shè)有控制管路通斷的一級排水閥，所述一級排水管的末端與一級儲液罐的進水口連通，所述一級儲液罐上設(shè)有第一液位計；所述冷卻器在二級進氣口與二級排氣口之間的管路上設(shè)有二級排水口，所述二級排水口上連接有二級排水管，所述二級排水管上設(shè)有控制管路通斷的二級排水閥，所述二級排水管的末端與二級儲液罐的進水口連通，所述二級儲液罐上設(shè)有第二液位計；所述一級排水閥、二級排水閥、第一排水閥、第二排水閥、第一進氣閥、第二進氣閥均為電磁閥且其控制端分別與控制電路電連接，所述第一液位計和第二液位計的信號輸出端分別與控制電路電連接。
[0023]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型在原有抽氣管路上并聯(lián)設(shè)置真空維持裝置，真空維持裝置主要包括三級氣冷羅茨泵，由于抽氣管路內(nèi)抽吸的氣體大部分氣體是水蒸汽，通過把水蒸汽冷凝，可以達到減少水環(huán)泵壓縮氣體總負荷。在機組正常運行后，將原有兩組水環(huán)真空泵關(guān)閉并切換到真空維持裝置，由于真空維持裝置功率小，通過以小代大的方式達到節(jié)能目的，且三級氣冷羅茨泵的極限真空值遠大于水環(huán)真空泵組的極限真空值，不但能維持抽氣管路原有真空值，還會進一步提高其真空度，節(jié)能量達到80%，增加了社會效益。綜上所述，本實用新型具有抽真空度高且節(jié)能的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明:
[0025]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，三級氣冷羅茨泵式凝汽器抽真空系統(tǒng)包括與凝汽器I出氣口連接的抽氣管路2，抽氣管路2上并聯(lián)有兩臺水環(huán)真空泵組14，水環(huán)真空泵組14的具體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。抽氣管路2上還并聯(lián)有由三級氣冷羅茨泵7、具有三個冷卻室的冷卻器8、汽水分離器10通過管路連接形成的真空維持裝置。三級氣冷羅茨泵7的殼體上設(shè)有冷卻水腔，殼體上設(shè)有與冷卻水腔連通的進水口和出水口，進水口和出水口分別連接有進水管路和出水管路對羅茨泵進行冷卻。冷卻器8采用水冷，其上分別設(shè)置進水口 81和出水口 82，并在進水口 81和出水口 82上連接冷卻水管路，冷卻水進入冷卻器8對進入冷卻器8內(nèi)的氣體進行冷卻。
[0027]三級氣冷羅茨泵7的一級進氣口 11通過進氣管3與抽氣管路2連通，進氣管3上設(shè)有控制管路通斷的控制閥，控制閥包括在進氣管3上串聯(lián)設(shè)置的手動閥4和電動閥5，真空維持裝置長時間不用時手動關(guān)閉手動閥4閥，確保管路的安全，當設(shè)備正常運行時，手動閥4為常開狀態(tài)。進氣管3上設(shè)有壓差開關(guān)6，壓差開關(guān)6的信號輸出端與電動閥5的控制端分別與控制電路電連接，壓差開關(guān)6的前管和后管分別連接在電動閥5兩側(cè)的進氣管3上，當后管與前管氣壓壓差低于一定值時，壓差開關(guān)6輸出信號至控制電路，控制電路控制電動閥5開啟，電動閥5的設(shè)置可快速自動開啟、關(guān)停進氣管3路，提高可控性?？刂齐娐返木唧w電路結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，不是本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
，在此不再贅述，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可將本實用新型使用DCS控制系統(tǒng)進行遠程控制，提高自動化水平，提高工作效率。
[0028]三級氣冷羅茨泵7的一級出氣口 51通過管路與冷卻器8的一級進氣口 21連通，冷卻器8的一級排氣口 41通過管路分別與三級氣冷羅茨泵7的一級氣冷入口 31和二級進氣口 12連通，三級氣冷羅茨泵7的二級出氣口 52通過管路與冷卻器8的二級進氣口 22連通，冷卻器8的二級排氣口 42通過管路分別與三級氣冷羅茨泵7的二級氣冷入口 32和三級進氣口 13連通，三級氣冷羅茨泵7的三級出氣口 53通過管路與冷卻器8的三級進氣口23連通，冷卻器8的三級排氣口 43通過管路分別與三級氣冷羅茨泵7的三級氣冷入口 33和汽水分離器10進氣口連通，汽水分離器10的出氣口通過管路與大氣連通，汽水分離器10的排水口與回收管路連通，提高回收利用率，降低設(shè)備運行成本。為降低本系統(tǒng)使用時的噪聲污染，在冷卻器8三級排氣口 43與汽水分離器10進氣口之間的管路上安裝有消音裝置9，或者在汽水分離器10內(nèi)安裝有消音裝置，或者在兩處同時增加。消音裝置可選用市面上現(xiàn)有的消音設(shè)備，