一種凝汽器抽真空設備的製作方法

2023-04-30 23:05:17 1

本實用新型涉及電力行業的一種凝汽器抽真空設備。

背景技術：

熱電廠的火力發電系統中均設有凝汽器，凝汽器內部的氣壓值有嚴格要求，因此需要為凝汽器配備抽真空設備。現有的凝汽器抽真空設備是採用大功率的水環式真空泵來維持機組真空，會造成廠用電率增大情況的發生。

而從保護設備不受到汽蝕、提高機組經濟性、降低廠用電率等方綜合方面出發，對現有抽真空設備機組進行技術改進，以提高設備可靠性、降低廠耗電量是很有必要的。

基於以上需要和缺點，特提出本實用新型。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了提供一種凝汽器抽真空設備，以達到對凝汽器內部進行抽真空處理的目的；另一目的在於，提供至少兩個支路對凝汽器內部進行抽真空處理，以提高抽真空過程的可靠度；再一目的在於，對凝汽器抽真空設備耗電量進行降低的目的。

本實用新型的技術方案是：

一種凝汽器抽真空設備，凝汽器的上部設有抽氣口，凝汽器的抽氣口連接相併聯的第一管路和第二管路分別與第一真空泵、第二真空泵相連接，第一管路和第二管路上分別設有控制管路通斷的控制裝置；第一真空泵的功率大於第二真空泵，第二管路上設有增加流入第二真空泵中介質壓力的增壓裝置，所述增壓裝置設於第二真空泵的上遊管路。

進一步，所述的增壓裝置為羅茨泵，所述羅茨泵設於第二真空泵上遊的第二管路上。

進一步，第一管路上設有控制第一管路通斷的第一手動控制閥和第一電動控制閥，第一手動控制閥相對第一電動控制閥設於上遊管路；第二管路上設有控制第二管路通斷的第二手動控制閥和第二電動控制閥，第二手動控制閥相對第二電動控制閥設於上遊管路；所述的羅茨泵設於第二電動控制閥與第二真空泵之間的第二管路上。

進一步，第一真空泵與第一汽水分離器、第一冷卻器相串連構成循環通道，令第一真空泵抽出的高溫汽水混合物流入第一汽水分離器、第一汽水分離器分離出的冷凝水進入冷卻器降溫、冷卻器生成的低溫冷凝水流入第一真空泵對抽出的高溫汽水混合物進行降溫分離處理，以形成水循環；

第二真空泵與第二汽水分離器、第二冷卻器相串連構成循環通道，令第二真空泵抽出的高溫汽水混合物流入第二汽水分離器、第二汽水分離器分離出的冷凝水進入冷卻器降溫、冷卻器生成的低溫冷凝水流入第二真空泵對抽出的高溫汽水混合物進行降溫分離處理，以形成水循環。

進一步，所述的第一真空泵和第二真空泵均為水環式真空泵，第一真空泵和第二真空泵的工作進水分別為自對應的第一冷卻器或第二冷卻器流入的低溫冷卻水，低溫冷卻水與自凝汽器抽出的高溫汽水混合介質相接觸並進行熱交換，以產生低溫分離後的水與氣體，並將分離後的氣體與水流入第一汽水分離器或第二汽水分離器中進行靜止分離。

進一步，第一汽水分離器包括構成容納腔室的第一殼體，第一殼體的中部設有與第一真空泵出口相連通的第一進口、底部設有與第一冷卻器進口相連通的第一出液口，第一殼體頂部設有供氣流流出的第一出氣口；第一殼體的上部設有與冷凝水水源管相連通的第一上補水管，和/或第一殼體的下部設有與冷凝水水源管相連通的第一下補水管，以向第一汽水分離器流入水流，實現對第一汽水分離器提供補水和/或降低整體溫度的降溫水；

第二汽水分離器包括構成容納腔室的第二殼體，第二殼體的中部設有與第二真空泵出口相連通的第二進口、底部設有與第二冷卻器進口相連通的第二出液口，第二殼體頂部設有供氣流流出的第二出氣口；第二殼體的上部設有與冷凝水水源管相連通的第二上補水管，和/或第二殼體的下部設有與冷凝水水源管相連通的第二下補水管，以向第二汽水分離器流入水流，實現對第二汽水分離器提供補水和/或降低整體溫度的降溫水。

進一步，所述的第一冷卻器包括構成腔室的第一冷卻器殼體，第一冷卻器的兩端分別設有第一冷卻器進口和第一冷卻器出口，第一冷卻器進口經管路與第一汽水分離器的第一出液口相連通，第一冷卻器出口經管路與第一真空泵的進口相連通，第一冷卻器殼體圍成的腔室內設有第一冷卻換熱管，第一冷卻換熱管的兩端分別與冷凝水水源管路相連通，以供冷卻水循環流動；

所述的第二冷卻器包括構成腔室的第二冷卻器殼體，第二冷卻器的兩端分別設有第二冷卻器進口和第二冷卻器出口，第二冷卻器進口經管路與第二汽水分離器的第二出液口相連通，第二冷卻器出口經管路與第二真空泵的進口相連通，第二冷卻器殼體圍成的腔室內設有第二冷卻換熱管，第二冷卻換熱管的兩端分別與冷凝水水源管路相連通，以供冷卻水循環流動。

進一步，第一汽水分離器上設有檢測自第一真空泵流入第一殼體內部腔室介質溫度的第一溫度傳感器，第二汽水分離器上設有檢測自第二真空泵流入第二殼體內部腔室介質溫度的第二溫度傳感器；

第一汽水分離器上設有檢測自第一真空泵流入第一殼體內部腔室留存下冷凝水液位高度的第一液位傳感器，第二汽水分離器上設有檢測自第二真空泵流入第二殼體內部腔室留存下冷凝水液位高度的第二液位傳感器。

進一步，第一上補水管、第一下補水管、第二上補水管和第二下補水管上分別設有控制管路通斷的控制閥；

第一冷卻換熱管和第二冷卻換熱管的兩端分別設有控制熱交換循環水流動通斷的控制閥和/或單向閥，第一冷卻換熱管和第二冷卻換熱管的一端分別設有為循環水提供水流動力的動力泵。

進一步，凝汽器的抽氣口經第三管路與第三真空泵相連接，第三真空泵與第三汽水分離器和第三冷卻器相循環連接，第三真空泵與第一真空泵的功率相等設置。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：

1、通過上述設置，使得凝汽器抽真空設備具備了兩路不同耗電量的抽真空支路，以使得抽真空設備可分別或同時應用兩支路對凝汽器內部進行抽真空處理，避免了其中一個真空泵損壞、機器無法工作情況的發生；同時，上述設備，還可適用於不同工況下選用對應的支路進行抽真空處理，進一步降低了凝汽器抽真空設備的整體耗電量。

2、通過在管路上分別設置自動控制閥，以實現第一真空泵和第二真空泵相互之間快速、準確、智能切換的目的；同時，在自動控制閥的上遊管路上分別對應設置手動控制閥，以避免自動控制閥失靈導致無法操作情況的發生，提高整個抽真空設備的可靠度和安全性。

3、通過將真空泵與汽水分離器、冷卻器相收尾連接，以構成水路循環，以使得抽上的冷凝水轉換為真空泵的工作水介質，降低了真空泵的水損耗，實現了水循環二次利用、大大降低了整機的損耗。

4、通過設置與第一管路和第二管路相併聯的第三管路，並在第三管路上設置第三真空泵，以為凝汽器抽真空設備提供備用抽真空支路，以進一步提高整機的穩定性，避免第一真空泵和第二真空泵損壞無法啟機情況的發生；同時，在抽真空初期所需功率較大時，可將第一真空泵和第三真空泵同時啟動，以加快凝汽器的抽真空速率。

同時，本新型結構簡單，效果顯著，適宜推廣使用。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型一實施例的結構示意圖；

圖2是本實用新型另一實施例的結構示意圖。

附件說明：1—凝汽器，2—第一真空泵，3—第二真空泵，4—羅茨泵，5—第一汽水分離器，6—第二汽水分離器，7—冷凝水水源管路，8—第一冷卻器，9—第二冷卻器，10—第一電動控制閥，11—第一手動控制閥，12—第二電動控制閥，13—第二手動控制閥，14—第一控制閥，15—第二控制閥，16—第三控制閥，17—第四控制閥，18—第一動力泵，19—第二動力泵，20—第五控制閥，21—第六控制閥，22—第七控制閥，23—第八控制閥，31—第三真空泵，32—第三汽水分離器，33—第三冷卻器，34—第三電動控制閥，35—第三手動控制閥，36—第九控制閥，37—第十控制閥，38—第三動力泵，39—第十一控制閥，310—第十二控制閥。

具體實施方式

實施例一

如圖1所示，本實施例中介紹了一種凝汽器抽真空設備，凝汽器1的抽氣口連接相併聯的第一管路和第二管路分別與第一真空泵2、第二真空泵3相連接，第一管路和第二管路上分別設有控制管路通斷的控制裝置；第一真空泵2的功率大於第二真空泵3，第二管路上設有增加流入第二真空泵3中介質壓力的增壓裝置，所述增壓裝置設於第二真空泵3的上遊管路。

本實施例中，所述的增壓裝置為羅茨泵4，所述羅茨泵4設於第二真空泵3上遊的第二管路上。所述的羅茨泵4對流經的氣液混合介質進行增壓處理，令流入第二真空泵3的介質壓力增大，以提高第二真空泵的分離效率，實現利用小功率真空泵對凝汽器進行抽真空處理的目的，進而達到縮減凝汽器抽真空設備整體耗電量的效果。

本實施例中，上述凝汽器抽真空設備的控制方法如下：

狀態一：對凝汽器剛開始進行抽真空處理、抽真空設備剛啟動時，第一管路連通、第二管路斷開，大功率的第一真空泵工作，以實現初期大功率對凝汽器進行抽真空處理的目的；

狀態二：對凝氣器抽真空處理一定時間、抽真空過程已處於平穩階段時，第一管路斷開、第二管路連通，小功率的第二真空泵和增壓裝置工作。

通過上述裝置和方法，使得凝汽器抽真空設備在啟動初期利用大功率的第一真空泵進行抽真空處理，以實現抽真空初期的快速、高效的啟動；而在平穩期採用第二真空泵抽真空處理，大大降低了抽真空設備的整機耗電量。

本實施例中，第一管路上設有控制第一管路通斷的第一手動控制閥和第一電動控制閥，第一手動控制閥相對第一電動控制閥設於上遊管路；第二管路上設有控制第二管路通斷的第二手動控制閥和第二電動控制閥，第二手動控制閥相對第二電動控制閥設於上遊管路；所述的羅茨泵設於第二電動控制閥與第二真空泵之間的第二管路上。

通過在管路上分別設置自動控制閥，以實現第一真空泵和第二真空泵相互之間快速、準確、智能切換的目的；同時，在自動控制閥的上遊管路上分別對應設置手動控制閥，以避免自動控制閥失靈導致無法操作情況的發生，提高整個抽真空設備的可靠度和安全性。

本實施例中，第一真空泵2與第一汽水分離器5、第一冷卻器8相串連構成循環通道，令第一真空泵2抽出的高溫汽水混合物流入第一汽水分離器5、第一汽水分離器5分離出的冷凝水進入第一冷卻器8降溫、第一冷卻器8生成的低溫冷凝水流入第一真空泵2對抽出的高溫汽水混合物進行降溫分離處理，以形成水循環。

本實施例中，第二真空泵3與第二汽水分離器6、第二冷卻器9相串連構成循環通道，令第二真空泵3抽出的高溫汽水混合物流入第二汽水分離器6、第二汽水分離器6分離出的冷凝水進入第二冷卻器9降溫、第二冷卻器9生成的低溫冷凝水流入第二真空泵3對抽出的高溫汽水混合物進行降溫分離處理，以形成水循環。

通過將真空泵與汽水分離器、冷卻器相收尾連接，以構成水路循環，以使得抽上的冷凝水轉換為真空泵的工作水介質，降低了真空泵的水損耗，實現了水循環二次利用、大大降低了整機的損耗。

本實施例中，所述的第一真空泵2和第二真空泵3均為水環式真空泵，第一真空泵2和第二真空泵3的工作進水分別為自對應的第一冷卻器8或第二冷卻器9流入的低溫冷卻水，低溫冷卻水與自凝汽器1抽出的高溫汽水混合介質相接觸並進行熱交換，以產生低溫分離後的水與氣體，並將分離後的氣體與水流入第一汽水分離器或第二汽水分離器中進行靜止分離。

本實施例中，第一汽水分離器5包括構成容納腔室的第一殼體，第一殼體的中部設有與第一真空泵2出口相連通的第一進口、底部設有與第一冷卻器8進口相連通的第一出液口，第一殼體頂部設有供氣流流出的第一出氣口；第一殼體的上部設有與冷凝水水源管7相連通的第一上補水管，和/或第一殼體的下部設有與冷凝水水源管7相連通的第一下補水管，以向第一汽水分離器5流入水流，實現對第一汽水分離器提供補水和/或降低整體溫度的降溫水。

本實施例中，第二汽水分離器6包括構成容納腔室的第二殼體，第二殼體的中部設有與第二真空泵3出口相連通的第二進口、底部設有與第二冷卻器9進口相連通的第二出液口，第二殼體頂部設有供氣流流出的第二出氣口；第二殼體的上部設有與冷凝水水源管7相連通的第二上補水管，和/或第二殼體的下部設有與冷凝水水源管7相連通的第二下補水管，以向第二汽水分離器6流入水流，實現對第二汽水分離器提供補水和/或降低整體溫度的降溫水。

本實施例中，所述的第一冷卻器8包括構成腔室的第一冷卻器殼體，第一冷卻器8的兩端分別設有第一冷卻器進口和第一冷卻器出口，第一冷卻器進口經管路與第一汽水分離器5底部的第一出液口相連通，第一冷卻器出口經管路與第一真空泵2的進口相連通，第一冷卻器殼體圍成的腔室內設有第一冷卻換熱管，第一冷卻換熱管的兩端分別與冷凝水水源管路7相連通，以供冷卻水循環流動。

本實施例中，所述的第二冷卻器9包括構成腔室的第二冷卻器殼體，第二冷卻器9的兩端分別設有第二冷卻器進口和第二冷卻器出口，第二冷卻器進口經管路與第二汽水分離器6的第二出液口相連通，第二冷卻器出口經管路與第二真空泵3的進口相連通，第二冷卻器殼體圍成的腔室內設有第二冷卻換熱管，第二冷卻換熱管的兩端分別與冷凝水水源管路7相連通，以供冷卻水循環流動。

本實施例中，第一汽水分離器5上設有檢測自第一真空2泵流入第一殼體內部腔室介質溫度的第一溫度傳感器，第二汽水分離器6上設有檢測自第二真空泵3流入第二殼體內部腔室介質溫度的第二溫度傳感器。

通過對第一汽水分離器和第二汽水分離器分別進行溫度監控，以在二者溫度過高時，由冷凝水水源管路經對應的第一上補水管、第一下補水管或第二上補水管、第二下補水管向內部流入降溫水流，以實現第一汽水分離器和第二汽水分離器內部儲存冷凝水溫度降低的目的。

本實施例中，第一汽水分離器5上設有檢測自第一真空泵2流入第一殼體內部腔室留存下冷凝水液位高度的第一液位傳感器，第二汽水分離器6上設有檢測自第二真空泵3流入第二殼體內部腔室留存下冷凝水液位高度的第二液位傳感器。

通過對第一汽水分離器和第二汽水分離器內部的液位高度進行監控，以在二者液位過低時，由冷凝水水源管路經對應的第一上補水管、第一下補水管或第二上補水管、第二下補水管向內部流入補水水流，以實現第一汽水分離器和第二汽水分離器內部儲存冷凝水液位調整、滿足水循環壓力的目的，進而達到為第一壓力泵和第二壓力泵提供足夠冷卻水源的效果。

本實施例中，第一上補水管、第一下補水管、第二上補水管和第二下補水管上分別設有控制對應管路通斷的第五控制閥20、第六控制閥21、第七控制閥22、第八控制閥23，以實現對對應管路通斷進行控制的目的。

本實施例中，第一冷卻換熱管的兩端分別設有控制熱交換循環水流動通斷的第一控制閥14和第二控制閥15；第二冷卻管的兩端分別設有控制熱交換循環水流動通斷的第三控制閥16和第四控制閥17；第一冷卻換熱管的一端分別設有為循環水提供水流動力的第一動力泵18，第二冷卻換熱管的一端分別設有為循環水提供水流動力的第二動力泵19。

實施例二

本實施例與上述實施例一的區別在於：凝汽器1的抽氣口經第三管路與第三真空泵31相連接，第三真空泵31與第三汽水分離器32和第三冷卻器33相循環連接，第三真空泵31與第一真空泵2的功率相等設置。

通過設置與第一管路和第二管路相併聯的第三管路，並在第三管路上設置第三真空泵，以為凝汽器抽真空設備提供備用抽真空支路，以進一步提高整機的穩定性，避免第一真空泵和第二真空泵損壞無法啟機情況的發生；同時，在抽真空初期所需功率較大時，可將第一真空泵和第三真空泵同時啟動，以加快凝汽器的抽真空速率。

本實施例中，第三真空泵31與第三汽水分離器32、第三冷卻器33相串連構成循環通道，令第三真空泵31抽出的高溫汽水混合物流入第三汽水分離器32、第三汽水分離器32分離出的冷凝水進入第三冷卻器33降溫、第三冷卻器33生成的低溫冷凝水流入第三真空泵31對抽出的高溫汽水混合物進行降溫分離處理，以形成水循環。

本實施例中，所述的第三真空泵31為水環式真空泵，第三真空泵31和第一真空泵1的工作功率相同設置；第三真空泵31的進水為自對應的第三冷卻器33流入的低溫冷卻水，低溫冷卻水與自凝汽器1抽出的高溫汽水混合介質相接觸並進行熱交換，以產生低溫分離後的水與氣體，並將分離後的氣體與水流入第三汽水分離器中進行靜止分離。

本實施例中，第三汽水分離器32包括構成容納腔室的第三殼體，第三殼體的中部設有與第三真空泵32出口相連通的第三進口、底部設有與第三冷卻器33進口相連通的第三出液口，第三殼體頂部設有供氣流流出的第三出氣口；第三殼體的上部設有與冷凝水水源管7相連通的第三上補水管，和/或第三殼體的下部設有與冷凝水水源管7相連通的第三下補水管，以向第三汽水分離器32流入水流，實現對第三汽水分離器提供補水和/或降低整體溫度的降溫水。

本實施例中，所述的第三冷卻器33包括構成腔室的第一冷卻器殼體，第三冷卻器33的兩端分別設有第三冷卻器進口和第三冷卻器出口，第三冷卻器進口經管路與第三汽水分離器底部的第三出液口相連通，第三冷卻器出口經管路與第三真空泵31的進口相連通，第三冷卻器殼體圍成的腔室內設有第三冷卻換熱管，第三冷卻換熱管的兩端分別與冷凝水水源管路7相連通，以供冷卻水循環流動。

本實施例中，第三下補水管、第三上補水管上分別設有控制對應管路通斷的第十一控制閥39、第十二控制閥310，以實現對對應管路通斷進行控制的目的。

本實施例中，第三冷卻換熱管的兩端分別設有控制熱交換循環水流動通斷的第九控制閥36和第十控制閥37；第三冷卻換熱管的一端分別設有為循環水提供水流動力的第三動力泵38。

本實施例中，第三汽水分離器32上設有檢測自第三真空泵31流入第三殼體內部腔室介質溫度的第三溫度傳感器。還有，第三汽水分離器32上設有檢測自第三真空泵31流入第三殼體內部腔室留存下冷凝水液位高度的第三液位傳感器。

需要注意的是，上述具體實施例僅僅是示例性的，在本實用新型的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本實用新型的保護範圍內。

本領域技術人員應該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實用新型的目的，並非用於限制本實用新型。本實用新型的保護範圍由權利要求及其等同物限定。