一种双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统的制作方法

专利2022-06-28  88


技术领域:

本实用新型涉及一种双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统。



背景技术:

目前,600mw及以上大容量机组一般都有两个低压缸,其凝汽器多数采用双背压凝汽器,与单背压凝汽器相比,双背压凝汽器在相同的冷却面积、冷却水量和冷却水温条件下,机组可以获得较小的平均背压,更高的经济性。但是,目前大多数机组将高、低压凝汽器抽空气管路串联连接在一起,这样就产生了高压侧凝汽器抽空气管路排挤低压侧凝汽器空气的抽出,从而只能使真空泵从高背压凝汽器抽出大量的蒸汽,而低压侧凝汽器中大量的不凝结气体无法抽出,导致低压侧换热恶化,且抽出的大量蒸汽在水环式真空泵中凝结放热加热了工作液,降低了其抽气能力。专利cn205425878u通过将低压凝汽器和高压凝汽器并联连接在抽空气系统中总抽真空管道的两端,有利于实现双背压凝汽器的设计功能,提高双背压凝汽器的经济性。但是抽真空系统抽吸不凝结性气体的过程中会夹带水蒸气,按其质量分,约有三分之二是水蒸气,三分之一是空气。大量的水蒸气进入水环式真空泵后凝结放热会让抽真空装置的工作液温度升高,工作环境恶化,降低其抽吸能力。其次,水蒸气的加入会明显增加混合气体的流动阻力,增加抽真空装置的工作负担,降低其有效抽吸能力。

当环境温度较低时,水蒸气进入水环式真空泵后的凝结放热能够及时被工作液冷却水带走,且工作液温度较低,此时真空泵抽吸能力盈余,抽空气系统正常运转。当环境温度较高时,水蒸气进入水环式真空泵后的凝结放热不能完全被工作液冷却水带走,且工作液温度高,此时真空泵抽吸能力不足,会导致汽轮机背压升高,降低机组运行的经济性。此时高低压两侧都需增加真空泵运行台数,但是备用真空泵仅为一台。如果此时将备用真空泵各分一半抽吸能力给高压侧和低压侧,那么他又会回到串联运行模式,不利于实现双背压凝汽器的设计功能。此时,如何提高单台真空泵的抽吸能力是业界急需解决的重要问题。



技术实现要素:

本实用新型为克服上述技术的不足,提供一种双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,其具体技术方案如下:

一种双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,包括高、低压凝汽器和真空泵,所述高、低压凝汽器分别与真空泵连接,所述高压凝汽器经第一换热器与第一真空泵连接;所述低压凝汽器经第二换热器与第二真空泵连接;所述第一换热器和第二换热器的冷源入口和出口均分别与制冷系统的出口和入口连接;所述第一换热器和第二换热器的冷凝水分别经疏水管回流至高压凝汽器热井和低压凝汽器热井;

优选地,所述第一换热器和第二换热器均为表面式换热器。

优选地,所述制冷系统为一个制冷机;所述第一换热器和第二换热器的冷源入口分别通过管路与所述制冷机出口连通,所述第一换热器和第二换热器的的冷源出口分别通过管路与所述制冷机入口连通。

优选地,所述第一换热器和第二换热器的的冷源入口与所述制冷机出口的连接管路上还分别设有第一换热器入口电动调门和第二换热器入口电动调门。

优选地,还包括第三真空泵,所述第一真空泵进气端和所述第二真空泵进气端均与第三真空泵进气端连接。

优选地,所述第一真空泵进气端与第三真空泵进气端的连接管路上设有第一电动截止阀。

优选地,所述第二真空泵进气端与第三真空泵进气端的连接管路上设有第二电动截止阀。

优选地,所述第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵均为水环式真空泵。

优选地,所述第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵进气口均设有截止阀。

优选地,所述疏水管上设有疏水器。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果:

本实用新型的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,从高、低压凝汽器抽出的水蒸气分别在第一、第二换热器中冷却凝结,从而减小混合气体的体积,降低气体流动阻力。

本实用新型的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,从高、低压凝汽器抽取水蒸气,分别在第一、第二换热器中冷却凝结,降低了进入水环式真空泵的水蒸气,减少了汽化潜热的释放,有效的防止了工作液被加热升温,从而提高真空泵的有效抽吸能力;

本实用新型的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,水蒸气在换热器中冷却凝结成水,通过疏水器进入凝汽器,可以达到回收利用凝结水的作用。

本实用新型的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,通过制冷机强制冷却冷源可以获得较低的温度,相比对于现有技术中利用除盐水水雾喷水冷凝具有更好的冷却效果。其次,现有技术中除盐水温度高时需要更多的除盐水去冷却,无形中会增加内部流通阻力,而采用较低温度的冷媒,可以将换热装置体积做的较小,降低管道内部流通阻力。

本实用新型的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,换热后的混合气体比容减小,这样可以缩小抽空气管的尺寸,简化抽空气管道系统。

附图说明

图1为实施例中冷却系统的结构示意图;

其中,1-制冷机;2-第二冷媒入口管道;3-第一冷媒入口管道;4-第二换热器入口调门;5-第二冷媒出口管道;6-第一冷媒出口管道;7-第一换热器入口调门;8-第二换热器;9-第一换热器;10-第二疏水管;11-第一疏水管;12-低压凝汽器;13-高压凝汽器;14-第二疏水器;15-第一疏水器;16-抽空气管道;17-第二真空泵;18-第三真空泵;19-第一真空泵;20-第二截止阀;21-第二电动截止阀;22-第三截止阀;23-第一电动截止阀;24-第一截止阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

实施例一:

本实施例的一种双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,如图1所示,包括高、低压凝汽器和真空泵,高、低压凝汽器分别经抽空气管道16与真空泵连接,其中,高压凝汽器13经第一换热器9与第一真空泵19连接;低压凝汽器12经第二换热器8与第二真空泵17连接;第一换热器9和第二换热器8均为表面式换热器;第一换热器9和第二换热器8的冷源入口和出口均与制冷系统的出口和入口连接;第一换热器9的冷凝水经第一疏水管11回流至高压凝汽器13热井;第二换热器8的冷凝水经第二疏水管10回流至低压凝汽器12热井;第一疏水管11和第二疏水管10上分别设有第一疏水器15和第二疏水器14;第一真空泵19进气端经第一电动截止阀23与第三真空泵18连接;第二真空泵17进气端经第二电动截止阀21与第三真空泵18连接;上述第一真空泵19、第二真空泵17和第三真空泵18均为水环式真空泵;第一真空泵19、第二真空泵17和第三真空泵18进气口分别对应设有第一截止阀24、第二截止阀20和第三截止阀22。

上述制冷系统包括一个制冷机1,第一换热器9和第二换热器8的冷源入口分别通过管路与该制冷机1出口连通,第一换热器9和第二换热器8的的冷源出口分别通过管路与该制冷机1入口连通。第一换热器9和第二换热器8的的冷源入口与所述制冷机1出口的连接管路上还分别设有第一换热器入口电动调门7和第二换热器入口电动调门4。

运行时,制冷机产生的冷媒通过第一冷媒入口管道3和第一换热器入口调门7进入第一换热器9进行换热,换热后的冷媒再经第一冷媒出口管道6回到制冷机重新冷却,同样的,制冷机产生的冷媒还通过第二冷媒入口管道2和第二换热器入口调门4进入第二换热器进行换热,换热后的冷媒再经第二冷媒出口管道5回到制冷机重新冷却;第一换热器入口调门7和第二换热器入口调门4开度可根据两换热器的冷却需求进行调整,进而调整进入两换热器的冷媒量;一般来说,调门开度越大,进入换热器的冷媒量越多,冷却能力越强;而调门开度越小,进入换热器的冷媒量越少,冷却能力越弱。

水环式真空泵并联运行模式下,关闭第一电动截止阀23、第二电动截止阀21和第三截止阀22,第一真空泵19和第二真空泵17泵运行,第三真空泵18备用,此时高压凝汽器13中的不凝结气体通过第一真空泵19抽出,在第一换热器9内进行换热,其中水蒸气凝结成水,并经第一疏水管11和第一疏水器15进入高压凝汽器热井;同样的,低压凝汽器12中的不凝结气体通过第二真空泵17抽出,在第二换热器8进行换热,其中水蒸气凝结成水,并经第二疏水管10和第二疏水器14进入低压凝汽器12热井;该运行模式可有效地避免双背压凝汽器的高压侧抽气压制低压侧抽气的问题。此外,还可以通过调节第三截止阀22、第一电动截止阀23和第二电动截止阀24,来满足高、低压凝汽器抽气需求的不同。

本实施例的凝汽器真空泵前置冷却系统,在充分研究双背压凝汽器运行特点以及现有抽空气管道布置形式的基础上,利用水蒸气遇冷可凝结成水而空气不发生相变得原理,设计出一套基于制冷机的真空泵前置冷却系统,从而大大提高水环式真空泵的抽吸能力,且能够充分的发挥出双背压凝汽器的优越性。


技术特征:

1.一种双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,包括高压凝汽器、低压凝汽器和真空泵,所述高、低压凝汽器分别与真空泵连接,其特征在于:所述高压凝汽器经第一换热器与第一真空泵连接;所述低压凝汽器经第二换热器与第二真空泵连接;所述第一换热器和第二换热器的冷源入口和出口均分别与制冷系统的出口和入口连接;所述第一换热器和第二换热器的冷凝水分别经疏水管回流至高压凝汽器热井和低压凝汽器热井。

2.根据权利要求1所述的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,其特征在于:所述第一换热器和第二换热器均为表面式换热器。

3.根据权利要求2所述的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,其特征在于:所述制冷系统为一个制冷机;所述第一换热器和第二换热器的冷源入口分别通过管路与所述制冷机出口连通,所述第一换热器和第二换热器的冷源出口分别通过管路与所述制冷机入口连通。

4.根据权利要求3所述的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,其特征在于:所述第一换热器和第二换热器的冷源入口与所述制冷机出口的连接管路上还分别设有第一换热器入口电动调门和第二换热器入口电动调门。

5.根据权利要求1-4任一所述的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,其特征在于:还包括第三真空泵,所述第一真空泵进气端和所述第二真空泵进气端均与第三真空泵进气端连接。

6.根据权利要求5所述的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,其特征在于:所述第一真空泵进气端与第三真空泵进气端的连接管路上设有第一电动截止阀。

7.根据权利要求6所述的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,其特征在于:所述第二真空泵进气端与第三真空泵进气端的连接管路上设有第二电动截止阀。

8.根据权利要求7所述的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,其特征在于:所述第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵均为水环式真空泵。

9.根据权利要求8所述的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,其特征在于:所述第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵进气口均设有截止阀。

10.根据权利要求9所述的双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,其特征在于:所述疏水管上设有疏水器。

技术总结
本实用新型公开一种双背压凝汽器抽真空装置前置冷却系统,包括高、低压凝汽器和真空泵,所述高、低压凝汽器分别与真空泵连接,所述高压凝汽器经第一换热器与第一真空泵连接;所述低压凝汽器经第二换热器与第二真空泵连接;所述第一换热器和第二换热器的冷源入口和出口均分别与制冷系统的出口和入口连接;所述第一换热器和第二换热器的冷凝水分别经疏水管回流至高压凝汽器热井和低压凝汽器热井。该前置冷却系统,将从高、低压凝汽器抽出的水蒸气分别在第一、第二换热器中冷却凝结,从而减小混合气体的体积,降低气体流动阻力,降低了进入水环式真空泵的水蒸气,减少了汽化潜热的释放,提高真空泵的有效抽吸能力。

技术研发人员:于强;谭锐;马晓峰;杨文正;殷戈;徐星;蒋国安
受保护的技术使用者:国电南京电力试验研究有限公司
技术研发日:2019.06.24
技术公布日:2020.06.09

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