一種大型雙背壓雙轉子互換式汽輪機組，屬于汽輪機組技術領域。
背景技術：
鍋爐燒出的新蒸汽驅動汽輪機做功后，低品質的蒸汽進入凝汽器。凝汽器中裝有大量換熱管，并通過循環(huán)冷卻水冷卻，變成凝結水，所放潛熱通過換熱管傳給循環(huán)冷卻水并被帶走，排汽被冷卻時其容積急劇縮小，因此汽輪機排汽口下凝汽器內部造成比較高的真空，為了穩(wěn)定維持凝汽器的真空度，通過抽真空裝置降低凝汽器內的過冷度、減少溶氧量、冷凝抽出的水蒸汽，最終將漏入空氣和其它的氣體抽出。
目前，抽真空裝置的形式有水環(huán)真空泵、射水抽氣器、蒸汽噴射器等，但上述抽真空裝置普遍存在選型偏大功耗較高、效率低、性能受制于工作水溫度變化、維護成本高等缺點，近年開始推廣高效抽真空裝置，既可有效解決水環(huán)真空泵汽蝕、氣溫高時抽氣性能下降的問題，同時通過減少過大的設計裕量，可以節(jié)電50%~80%。高效真空泵組目前已在純凝和抽凝機組上應用，取得了良好的節(jié)能效果，但還未在雙背壓雙轉子互換式汽輪機組上成功應用。
華電淄博熱電有限公司將抽凝機組改造為雙背壓雙轉子互換式汽輪機組。但雙背壓雙轉子互換式汽輪機組與普通的純凝機組和背壓機組運行方式不同，非供熱季采用純凝轉子，汽輪機排汽溫度較低，凝汽器背壓較低，循環(huán)水為開式循環(huán)，凝汽器吸收的熱量全部被開式水帶到涼水塔散發(fā)的大氣中；供熱季適當提高凝汽器背壓，循環(huán)水為城市供熱高溫循環(huán)水，凝汽器吸收的熱量對城市居民供熱。兩種運行工況參數的截然不同，決定著抽真空系統(tǒng)形式和運行方式不同。
供熱季汽輪機高背壓運行工況，排汽溫度高，凝汽器背壓高，蒸汽溫度高，含水量大，原抽汽系統(tǒng)無法在此高背壓工況下運行，所以必須解決以下三個問題：一是需要解決抽汽溫度高問題，二是需要解決抽氣含水量大問題，三是解決系統(tǒng)內存水疏水問題。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種降低抽汽溫度、降低抽氣含水量和保持正常疏水的大型雙背壓雙轉子互換式汽輪機組。
本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是：該大型雙背壓雙轉子互換式汽輪機組，包括凝汽器和射水抽氣器，其特征在于：凝汽器和射水抽氣器之間通過抽汽母管連接，在所述的凝汽器和射水抽氣器之間設有高效抽真空裝置，并在高效抽真空裝置與凝汽器之間的抽汽母管上安裝節(jié)流裝置或與抽汽母管同管徑的替換接管；所述的高效抽真空裝置包括串接的冷凝器、羅茨真空泵和水環(huán)真空泵，羅茨真空泵和水環(huán)真空泵的一側分別設有一個冷卻器。
在不改變原有的射水抽氣器機構的基礎上增加一臺高效抽真空裝置，高效真空泵由一臺羅茨真空泵和一臺水環(huán)真空泵串聯(lián)而成的，羅茨真空泵優(yōu)選采用三級羅茨真空泵，羅茨水環(huán)真空泵組運行時，蒸汽和不凝結氣體經羅茨真空泵增壓后經冷凝器冷卻進入水環(huán)真空泵，由于羅茨真空泵的增壓和冷凝器的冷凝作用，使得羅茨泵在壓縮做功過程中產生的熱量由冷凝器的冷卻水帶走，以此保證水環(huán)真空泵吸入的氣體溫度在允許范圍內；同時羅茨真空泵的增壓，使水環(huán)真空泵的入口壓力提高一倍，可保證水環(huán)真空泵高效穩(wěn)定運行。
根據轉子互換工況：冬季高背壓（45kPa）轉子運行工況時在高效真空裝置與凝汽器之間的抽汽母管上安裝節(jié)流裝置；高背壓運行工況結束后換為正常背壓（4.9kPa）轉子運行工況時在高效真空裝置與凝汽器之間的抽汽母管上去掉節(jié)流裝置，換上與母管同管徑的短接。
在抽氣母管上增加節(jié)流裝置，通過節(jié)流裝置控制水蒸汽的流量，提高高效抽真空裝置入口真空，同時在抽氣母管上增加冷凝器，冷凝器冷卻水優(yōu)選的采用工業(yè)水，冷凝器有兩個作用，一個是降低抽氣溫度，保證羅茨真空泵組正常運行；二是回收工質，將抽氣內的水分冷凝，再通過疏水管道回收至凝汽器。通過上述措施，高效真空泵可以實現在雙背壓雙轉子互換式汽輪機組正常運行，解決了供熱季汽輪機高背壓工況抽汽溫度高、抽氣含水量大、系統(tǒng)內存水疏水的問題。
所述的冷卻器包括串聯(lián)的級間冷卻器和水環(huán)冷卻器，所述的冷凝器的出口通過羅茨真空泵連接級間冷卻器，級間冷卻器與羅茨真空泵之間形成循環(huán)回路，級間冷卻器出口連接水環(huán)冷卻器，冷凝器、級間冷卻器和水環(huán)冷卻器的排水口分別連接排至凝汽器坑的排出母管。
所述的冷凝器包括冷凝進水管、冷凝出水管及疏水出口處設置的多級水封，并通過多級水封連接凝汽器熱水井。
在冷凝器凝結水疏水口增加多級水封回收凝水，并通過多級水封引至凝汽器熱水井，既能保證正常疏水，也能回收工質和熱值，此凝結水排出后，高效真空泵組中羅茨真空泵將不會因積水而無法運行，高效真空泵即可長時間穩(wěn)定運行。
所述的多級水封為2級水封，每級水封高度為2米。
所述的冷凝進水管連接工業(yè)水管，冷凝出水管連接射水池。
所述的節(jié)流裝置為設置在抽氣母管內的帶有流通孔的節(jié)流孔板，節(jié)流孔板的流量系數為0.689099，可膨脹系數為1.000000，差壓上限為9508Pa，開孔比為0.010151，管道內徑為DN150mm。
所述的冷凝器為板式冷凝器，冷卻面積18平方米。
所述的高效抽真空裝置還包括汽水分離器，所述的水環(huán)真空泵的出口通過管路連接汽水分離器。
與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果是：本實用新型在不改變原有的射水抽氣器機構的基礎上增加一臺高效抽真空裝置，冬季高背壓運行工況時在抽氣母管上增加節(jié)流裝置，通過節(jié)流裝置控制氣汽混合物的流量，提高高效真空裝置入口真空；同時在抽氣管上增加冷凝器，降低抽氣溫度，減少氣汽混合物中水蒸氣含量，通過以上方式保證羅茨真空泵組冬季高背壓運行工況下可長期高效穩(wěn)定運行。冬季高背壓運行工況結束后，低壓轉子更換為另一條轉子（設計背壓4.9kPa)運行，此時只需要將抽氣母管上的節(jié)流裝置去掉，換上與母管同管徑的短接即可。
通過改造，在雙背壓雙轉子互換式汽輪機組上高效真空泵組可以正常使用，高效抽真空裝置運行電流35A，原射水泵運行電流為170A，可降低電流135A，每天節(jié)約電量0.91732×0.4KV×135×24A=1188KWh，每年供熱期節(jié)約資金為1188×120×24×0.388=1332.8萬元，節(jié)能降耗效果顯著。
附圖說明
圖1為大型雙背壓雙轉子互換式汽輪機組連接關系示意圖。
其中，1、凝汽器 2、節(jié)流孔板 3、第一射水泵 4、射水池工業(yè)水來水管 5、第二射水泵 6、射水池 7、溢水管 8、工業(yè)水補水管 9、冷凝器 901、冷凝進水管 902、冷凝出水管 903、多級水封 10、羅茨真空泵 11、級間冷卻器 1101、冷卻水排水管 12、水環(huán)真空泵 13、汽水分離器 14、水環(huán)冷卻器 15、抽氣母管 16、冷卻工業(yè)來水管 17、高壓噴槍 18、排出母管。
具體實施方式
圖1是本實用新型的最佳實施例，下面結合附圖1對本實用新型做進一步說明。
參照附圖1：一種大型雙背壓雙轉子互換式汽輪機組，包括凝汽器1和射水抽氣器，凝汽器1和射水抽氣器之間通過抽氣母管15連接，在凝汽器1和射水抽氣器之間設有高效抽真空裝置，并在高效抽真空裝置與凝汽器1之間的抽氣母管15上安裝節(jié)流裝置與抽氣母管15同管徑的替換接管；高效抽真空裝置包括串接的冷凝器9、羅茨真空泵10和水環(huán)真空泵12，羅茨真空泵10和水環(huán)真空泵12的一側分別設有一個冷卻器。
冷卻器包括串聯(lián)的級間冷卻器11和水環(huán)冷卻器14，冷凝器9的出口通過羅茨真空泵10連接級間冷卻器11，級間冷卻器11與羅茨真空泵10之間形成循環(huán)回路，級間冷卻器11出口連接水環(huán)冷卻器14，冷凝器9、級間冷卻器11和水環(huán)冷卻器14的排水口分別連接排至凝汽器坑的排出母管18。羅茨真空泵10及水環(huán)冷卻器14的來水管分別連接冷卻工業(yè)來水管16。
冷凝器9為板式冷凝器，冷卻面積18平方米。高效抽真空裝置還包括汽水分離器13，水環(huán)真空泵12的出口通過管路連接汽水分離器13。冷凝器9包括冷凝進水管901、冷凝出水管902及疏水出口處設置的多級水封903，并通過多級水封903連接凝汽器熱水井。冷凝進水管901連接工業(yè)水管，冷凝出水管902連接射水池6。多級水封903為2級水封，每級水封高度為2米。
節(jié)流裝置為設置在抽氣母管15內的帶有流通孔的節(jié)流孔板2，節(jié)流孔板2的流量系數為0.689099，可膨脹系數為1.000000，差壓上限為9508Pa，開孔比為0.010151，管道內徑為DN150mm。
射水抽氣器包括射水池6及射水池6分別連接的第一射水泵3、射水池工業(yè)水來水管4、第二射水泵5、溢水管7、工業(yè)水補水管8和高壓噴槍17。
工作原理與工作過程：本實用新型在不改變原有的射水抽氣器兩臺射水泵的基礎上增加串聯(lián)而成的一臺四級羅茨真空泵和一臺水環(huán)真空泵，形成羅茨水環(huán)真空泵組。當羅茨水環(huán)真空泵組運行時，蒸汽和不凝結氣體經羅茨真空泵10增壓后經級間冷卻器11冷卻進入水環(huán)真空泵12，由于羅茨真空泵10的增壓和級間冷卻器11的冷凝作用，使得水蒸汽基本在級間冷卻器11內凝結，其汽化潛熱由級間冷卻器11的冷卻水帶走，水環(huán)真空泵12吸入的氣體基本都是不凝結氣體；同時羅茨真空泵10的增壓，使水環(huán)真空泵12的入口壓力提高一倍，可保證水環(huán)真空泵12高效穩(wěn)定運行。
為解決供熱季汽輪機高背壓工況抽汽溫度高問題、抽氣含水量大、系統(tǒng)內存水疏水問題，在抽氣母管15上增加節(jié)流孔板2，控制水蒸汽的流量，提高高效真空泵入口真空，同時在抽氣母管上增加冷凝器9，降低蒸汽溫度，除去抽氣中的水分，冷凝器9上加裝多級水封903回收凝水，通過上述措施，本實用新型可以實現在雙背壓雙轉子互換式汽輪機組正常運行。并可根據轉子互換工況：冬季高背壓（45kPa）轉子運行工況時在高效真空裝置與凝汽器之間的抽汽母管上安裝節(jié)流裝置；高背壓運行工況結束后換為正常背壓（4.9kPa）轉子運行工況時在高效真空裝置與凝汽器之間的抽汽母管上去掉節(jié)流裝置，換上與母管同管徑的短接。
通過改造，在雙背壓雙轉子互換式汽輪機組上高效真空泵組可以正常使用，高效真空泵組運行電流35A，原射水泵運行電流為170A，可降低電流135A，每天節(jié)約電量0.91732×0.4KV×135×24A=1188KWh，每年供熱期節(jié)約資金為1188×120×24×0.388=1332.8萬元，節(jié)能降耗效果顯著。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍。