專利名稱：提高凝汽器真空的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電廠凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器抽真空系統(tǒng)。具體地說(shuō)是一 種提高凝汽器真空的方法。
背景技術(shù)：
凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器真空的好壞，直接影響發(fā)電廠汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn) 行。影響凝汽器真空的因素很多，其中用于射水式真空泵射水池的水溫和用于 水環(huán)式真空泵內(nèi)的工作水的溫度就是影響凝汽器真空的因素之一。發(fā)電廠的技 術(shù)人員(射水式真空泵)用交換射水池的水來(lái)維持射水池水溫不變，從而保證
凝汽器真空不變；水環(huán)式真空泵用(冷卻器)冷卻真空泵內(nèi)的工作水來(lái)保證水 環(huán)式真空泵的抽吸能力，從而維持凝汽器真空不變,但這些方法都不能改變夏天 氣候及冷卻水溫對(duì)真空泵抽吸能力的影響。有些電廠企圖用中央空調(diào)水冷卻水 環(huán)式真空泵內(nèi)的工作水來(lái)提高凝汽器真空，但是都不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決真空泵冷卻水溫及氣候?qū)φ婵毡贸槲芰Φ挠绊懀?從而保證凝汽器真空。提出一種有效提高凝汽器真空的方法。 本發(fā)明釆取的技術(shù)方案是 在凝汽器至真空泵之間的管道上設(shè)置冷卻器。 在真空泵入氣門前安裝冷卻器。
冷卻器氣側(cè)安裝凝水回收儲(chǔ)水罐，儲(chǔ)水罐通過(guò)水封與凝汽器熱井連接。 凝汽式汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，其真空是靠排汽在凝汽器內(nèi)冷卻體積縮小后而 形成的，之后是靠真空泵將凝汽器排汽中不能凝結(jié)的氣體和漏入的空氣抽吸升 壓排出而維持的。實(shí)際上效能再好的真空泵也不能完全將凝汽器內(nèi)的氣體抽吸 升壓排出，凝汽器只能接近真空泵的極限真空，永遠(yuǎn)不能達(dá)到理論真空，為了 達(dá)到極限真空，還要考慮最佳真空，如果凝汽器真空大于最佳真空是不經(jīng)濟(jì)的，即用于提高的這部分真空產(chǎn)生的效益小于用于提高這部分真空消耗的功率。
極限真空是真空泵的一個(gè)重要參數(shù)，它表征真空泵抽吸能力， 一旦真空泵 的的極限真空按照要求設(shè)計(jì)好后，環(huán)境溫度和冷卻水溫越低越好。用于凝汽式 汽輪發(fā)電機(jī)的水環(huán)式真空泵的極限真空，(冬天)冷卻水溫15。C時(shí)，極限真空
是(真空泵入口壓力)3. 4kpa,(夏天)冷卻水溫33。C時(shí)，真空泵的極限真空 是(真空泵入口壓力)11. 8kpa。
在真空泵(水環(huán)式真空泵、射水式真空泵、其它形式真空泵)入氣門前安 裝冷卻器能有效提高凝汽器真空。
真空泵入氣門前安裝冷卻器投入運(yùn)行后可以得出這樣的結(jié)論
(1) 當(dāng)冷卻器后的氣體溫度下降，抽入真空泵內(nèi)的氣體的可凝結(jié)部分就會(huì) 提前在冷卻器內(nèi)凝結(jié)，提高了真空泵的抽吸能力。
(2) 當(dāng)冷卻器后的氣體溫度下降，抽入真空泵內(nèi)的氣體密度增大，同樣提 高了真空泵的抽吸能力，
(3) 當(dāng)冷卻器后的氣體溫度下降，根據(jù)氣體狀態(tài)方程式R=PV/T可知，冷 卻器容積V不變，冷卻器內(nèi)的壓力就會(huì)降低，有利于凝汽器內(nèi)的不能凝結(jié)的氣 體和漏入的空氣排向冷卻器。安裝冷卻器就是基于以上三種作用使凝汽器真空 進(jìn)一步得到提高的機(jī)理而設(shè)想的。真空泵入氣門前安裝冷卻器投入運(yùn)行后還有 以下作用①由于真空泵入氣溫度設(shè)計(jì)為15X:左右，對(duì)射水式真空泵射水池水 溫是起冷卻作用，因此射水池不用保持換水，只要保持正常水位即可；同理， 對(duì)水環(huán)式真空泵內(nèi)的工作水也是起冷卻作用，因此對(duì)水環(huán)式真空泵內(nèi)的工作水 不用設(shè)計(jì)冷卻器對(duì)其進(jìn)行冷卻。②由于抽入真空泵內(nèi)的氣體的可凝結(jié)部分就會(huì) 提前在冷卻器內(nèi)凝結(jié)，通過(guò)回收，節(jié)約部分工質(zhì)。③由于真空泵入氣溫度設(shè)計(jì) 為15匸左右，保證了真空泵有一個(gè)良好的工作環(huán)境，延長(zhǎng)了真空泵的使用壽命。
在真空泵入氣門前安裝冷卻器可以進(jìn)一步提高凝汽器內(nèi)的真空而不消耗額 外的功率，冷卻器用的中央空調(diào)水與開(kāi)式水是發(fā)電廠本身就配套的冷卻介質(zhì)，足夠供給所有用戶，因此用它來(lái)作為冷卻器的冷卻介質(zhì)是可以的，消耗的功率 可以忽略不計(jì)。
冷卻器遵循的設(shè)計(jì)原理根據(jù)本電廠中央空調(diào)水壓力及溫度(l(TC)、冷 卻器進(jìn)口 (氣側(cè))4(TC左右及真空泵抽氣量、冷卻器出口 (氣側(cè))15。C來(lái)設(shè)計(jì) 冷卻器。
本發(fā)明的有益的效果
本發(fā)明設(shè)計(jì)安裝的冷卻器只要能維持冷卻器出口溫度(氣側(cè))在15t:左右， 凝汽器真空就有可能接近真空泵(水環(huán)式真空泵)的極限真空(3.4kpa)。在 夏天，假設(shè)安裝冷卻器投入運(yùn)行后，凝汽器真空提高到真空泵的極限真空，提 高量是2kpa (夏天與冬天真空比較的結(jié)果)左右，根據(jù)凝汽器真空提高lkpa, 煤耗降低1.97g/kwh, —臺(tái)600匿機(jī)組年平均發(fā)電300天計(jì)算，可節(jié)約煤炭 (2*1. 97*24*300*600000/1000000=17020. 8t) 17020. 8 。屯/年，按500元/口屯計(jì) 算，節(jié)約發(fā)電成本(17020.8*500=8510400元)8510400元/年。經(jīng)濟(jì)效益特別 顯著。
本發(fā)明除了能有效提高凝汽器真空外，還有以下作用1、射水式真空泵的 射水池不用保持換水，只要保持正常水位即可；水環(huán)式真空泵內(nèi)的工作水不用 設(shè)計(jì)冷卻器對(duì)其進(jìn)行冷卻。2、回收部分工質(zhì)。3、真空泵有一個(gè)良好的工作環(huán)， 延長(zhǎng)了真空泵的使用壽命。


圖1為目前常用的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器抽真空系統(tǒng)示意圖。
圖2為本發(fā)明凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器抽真空系統(tǒng)安裝冷卻器后的抽真
空系統(tǒng)示意圖。
圖3為冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中所示1-凝汽器2-冷卻器3-儲(chǔ)水罐4-水封5-水環(huán)式真空 泵6-真空泵入氣門7-凝汽器與真空泵之間的連接管道8-冷卻器水側(cè)開(kāi)式水進(jìn)水 9-冷卻器水側(cè)開(kāi)式水回水 10 -冷卻器水側(cè)中央空調(diào)水進(jìn)水 11 -冷卻器水側(cè)中央空調(diào)水回 12 -冷卻器氣側(cè)進(jìn)口 13 -冷卻器氣側(cè)出口 14-至凝汽器熱井15-大氣16-冷卻器氣側(cè)進(jìn)口溫度計(jì)17-冷卻器氣側(cè) 出口溫度計(jì)18-冷卻器水側(cè)進(jìn)口溫度計(jì)19-冷卻器水側(cè)出口溫度計(jì)20-冷卻 器水側(cè)放水門21-儲(chǔ)水罐進(jìn)水閥門22-儲(chǔ)水罐平衡閥門 23-儲(chǔ)水罐空氣 門24-儲(chǔ)水罐放水閥門 25-水側(cè)空氣門 26-冷卻器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)門27-冷卻器氣側(cè)出口電動(dòng)門28-冷卻器氣側(cè)旁路電動(dòng)門。
具體實(shí)施例方式
圖1為目前典型的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器抽真空系統(tǒng)，此圖為300匿 和600MW機(jī)組的抽真空系統(tǒng)，200麗機(jī)組的抽真空系統(tǒng)只設(shè)兩臺(tái)射水式真空泵
本發(fā)明冷卻器安裝實(shí)施的方法
如圖2，圖3,將冷卻器2安裝在真空泵5與凝汽器1之間的管道7上，并 盡量靠近真空泵入氣門6。冷卻器氣側(cè)進(jìn)口 12連接在凝汽器抽真空管道7上； 冷卻器氣側(cè)出口 13連接在真空泵入氣門前管道上；冷卻器氣側(cè)進(jìn)出口 12、 13 安裝有電動(dòng)門26、 27及旁路電動(dòng)門28;冷卻器氣側(cè)安裝凝水回收儲(chǔ)水罐3,儲(chǔ) 水罐通過(guò)水封4與凝汽器熱井14連接；冷卻器水側(cè)開(kāi)式水進(jìn)水8連接在開(kāi)式水 進(jìn)水母管上，冷卻器水側(cè)中央空調(diào)水進(jìn)水IO連接在中央空調(diào)水進(jìn)水母管上；冷 卻器水側(cè)開(kāi)式水回水9連接在開(kāi)式水回水母管上，冷卻器水側(cè)中央空調(diào)水回11 連接在中央空調(diào)水回水母管上；冷卻器水側(cè)安裝有放水門20和空氣門25;冷卻 器氣側(cè)進(jìn)出口、水側(cè)進(jìn)出口均安裝溫度計(jì)16、 l7、 18、 19。
如果是多臺(tái)真空泵并列的抽真空系統(tǒng)，冷卻器2安裝在入氣母管7上且盡量 靠近真空泵5。
設(shè)計(jì)安裝的冷卻器(氣側(cè))后溫度15。C左右，中央空調(diào)水溫度1(TC左右。冷 卻器投入的操作步驟如圖3，①開(kāi)啟冷卻器氣側(cè)前后電動(dòng)閥門26、 27,關(guān)閉冷卻器氣側(cè)旁路門28,②關(guān)閉冷卻器水側(cè)放水門20，冷卻器水側(cè)空氣門25見(jiàn) 水后關(guān)閉，③夏天開(kāi)啟冷卻器水側(cè)中央空調(diào)水進(jìn)出水門10、 11,關(guān)閉冷卻器水 側(cè)開(kāi)式水進(jìn)出水門8、 9,④冬天開(kāi)啟冷卻器水側(cè)開(kāi)式水進(jìn)出水門8、 9,關(guān)閉冷 卻器水側(cè)中央空調(diào)水進(jìn)出水門10、 11,⑤關(guān)閉儲(chǔ)水罐空氣門23，⑥關(guān)閉儲(chǔ)水罐 氣側(cè)放水閥門24,⑦開(kāi)啟儲(chǔ)水罐平衡閥門22,⑧開(kāi)啟儲(chǔ)水罐進(jìn)水閥門21,操作 完畢。
注意在投入中央空調(diào)水之前，要先將冷卻器水側(cè)內(nèi)的水放盡方可投入， 因?yàn)橹醒肟照{(diào)水是經(jīng)過(guò)除鹽處理的。 冷卻器投入運(yùn)行工作過(guò)程
從凝汽器1抽吸出來(lái)的氣體通過(guò)管道7進(jìn)入冷卻器2冷卻后，溫度下降至 15°C,通過(guò)真空泵入氣門6進(jìn)入真空泵5抽吸升壓排入大氣15,可凝部分經(jīng)儲(chǔ) 水罐3回收后放回凝汽器熱井。
儲(chǔ)水罐放水的操作步驟
如圖3，①當(dāng)儲(chǔ)水罐有2/3以上水位后對(duì)其放水，②關(guān)閉儲(chǔ)水罐進(jìn)水閩門 21,③關(guān)閉儲(chǔ)水罐平衡閥門22，④開(kāi)啟儲(chǔ)水罐放水閥門24，⑤開(kāi)啟儲(chǔ)水罐空氣 門23，見(jiàn)儲(chǔ)水罐無(wú)水后關(guān)閉，⑥關(guān)閉儲(chǔ)水罐放水閥門24,⑦開(kāi)啟儲(chǔ)水罐平衡閥 門22，⑧開(kāi)啟儲(chǔ)水罐進(jìn)水閥門21，操作完畢。
冷卻器隔絕檢修操作步驟①開(kāi)啟冷卻器氣側(cè)旁路門28,②關(guān)閉冷卻器氣 側(cè)前后電動(dòng)閥門26、 27,③關(guān)閉冷卻器水側(cè)進(jìn)出水門8、 9、 10、 11，④開(kāi)啟冷 卻器水側(cè)放水門20，⑤開(kāi)啟冷卻器水側(cè)空氣門25，⑥將儲(chǔ)水罐水放盡后關(guān)閉放 水門24,操作完畢。
權(quán)利要求
1、一種提高凝汽器真空的方法，其特征是在凝汽器(1)至真空泵(5)之間的管道上設(shè)置冷卻器(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高凝汽器真空的方法，其特征是在真空泵(5 ) 入氣門前安裝冷卻器(2)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提高凝汽器真空的方法，其特征是冷卻器(2) 氣側(cè)安裝凝水回收儲(chǔ)水罐(3)，儲(chǔ)水罐通過(guò)水封(4)與凝汽器熱井(14)連 接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高凝汽器真空的方法，在凝汽器至真空泵之間的管道上設(shè)置冷卻器。冷卻器氣側(cè)安裝凝水回收儲(chǔ)水罐，儲(chǔ)水罐通過(guò)水封與凝汽器熱井連接。本發(fā)明設(shè)計(jì)安裝的冷卻器只要能維持冷卻器出口溫度在15℃左右，凝汽器真空就有可能接近真空泵的極限真空。在夏天，假設(shè)安裝冷卻器投入運(yùn)行后，凝汽器真空提高到真空泵的極限真空，提高量是2kpa左右，根據(jù)凝汽器真空提高1kpa，煤耗降低1.97g/kwh，一臺(tái)600MW機(jī)組年平均發(fā)電300天計(jì)算，可節(jié)約煤炭17020.8噸/年，按500元/噸計(jì)算，節(jié)約發(fā)電成本8510400元/年。經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)F28B9/00GK101625203SQ20091011430
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月11日
發(fā)明者華 曾 申請(qǐng)人:華 曾