一種軸封系統及汽輪機熱力系統的製作方法

2023-06-03 01:52:41

一種軸封系統及汽輪機熱力系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種軸封系統及汽輪機熱力系統，一種軸封系統，包括軸封加熱器和水封筒，軸封加熱器的疏水出口通過冷凝水管路與水封筒的進口連通，軸封加熱器的汽側進口處設有用於與熱力除氧器的餘汽出口連通的餘汽回收管路，在餘汽回收管路上安裝有用於調節餘汽排放方向和排放量的餘汽控制裝置，餘汽控制裝置上設有與大氣連通的出口。該軸封系統充分利用了電廠的熱力系統中現有的軸封加熱器和水封筒等基礎設備，在使用時只需增設餘汽回收管路和餘汽控制裝置，不需額外增加新設備，就能夠實現對熱力除氧器餘汽的回收利用，提高了熱力系統的經濟性，且系統簡單、投資極少、無運行成本，投資回報快，有很好的市場推廣前景。
【專利說明】一種軸封系統及汽輪機熱力系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種軸封系統及汽輪機熱力系統。

【背景技術】
[0002]在電廠的生產過程中，為了降低鍋爐給水中的氧氣和不凝結氣體，保證給水品質，防止氧氣對給水系統管道、閥門等金屬部件的腐蝕，避免不凝結氣體聚積造成的降低設備的傳熱效果，通常在熱力系統中採用熱力除氧的方法來除去鍋爐給水中的空氣，將高加疏水及高加的不凝結氣體、凝結水中的不凝結氣體均匯入熱力除氧器，通過熱力除氧器將不凝結氣體排放至大氣，達到除氧的效果，排放的餘汽中主要是水汽和熱量。這種除氧方式簡單、可靠、除氧效果好，但由於將餘汽直接排放至大氣，造成了水資源的浪費，且餘汽中含有大量的熱量，又造成了能量的浪費。這就要求提供一種能夠對熱力除氧器的餘汽進行回收的裝置。


【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種軸封系統，以解決現有技術中熱力除氧過程中將餘汽排至大氣中造成的資源和能量浪費的問題。同時，本實用新型還提供了一種汽輪機熱力系統。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:一種軸封系統，包括軸封加熱器和水封筒，軸封加熱器的疏水出口通過冷凝水管路與水封筒的進水口連通，軸封加熱器的汽側進口處設有用於與熱力除氧器的餘汽出口連通的餘汽回收管路，在餘汽回收管路上安裝有用於調節餘汽排放方向和排放量的餘汽控制裝置，餘汽控制裝置上設有與大氣連通的出口。
[0005]所述的餘汽控制裝置為電動三通調節閥或氣動三通調節閥。
[0006]所述的餘汽控制裝置為兩個串聯的電動/氣動閥，或者是兩個串聯的電動/氣動調節閥。
[0007]冷凝水管路還包括用於自動調節軸封加熱器水位的倒N型疏水管，倒N型疏水管的進水口與軸封加熱器的疏水出口相接，倒N型疏水管的出水口與水封筒的進水口相接。
[0008]所述的倒N型疏水管由兩個U型管串聯而成。
[0009]—種汽輪機熱力系統,包括熱力除氧器、軸封加熱器和水封筒,軸封加熱器的疏水出口通過冷凝水管路與水封筒的進水口連通，軸封加熱器的汽側進口通過餘汽回收管路與熱力除氧器的餘汽出口連通，在餘汽回收管路上安裝有用於調節餘汽排放方向和排放量的餘汽控制裝置，餘汽控制裝置上設有與大氣連通的出口。
[0010]所述的餘汽控制裝置為電動三通調節閥或氣動三通調節閥。
[0011]所述的餘汽控制裝置為兩個串聯的電動/氣動閥，或者是兩個串聯的電動/氣動調節閥。
[0012]冷凝水管路還包括用於自動調節軸封加熱器水位的倒N型疏水管，倒N型疏水管的進水口與軸封加熱器的疏水出口相接，倒N型疏水管的出水口與水封筒的進水口相接。
[0013]所述的倒N型疏水管由兩個U型管串聯而成。
[0014]本實用新型的一種軸封系統充分利用了電廠的熱力系統中現有的軸封加熱器和水封筒等基礎設備，在使用過程中只需增設用於與熱力除氧器的餘汽出口連通的餘汽回收管路和設置在餘汽回收管路上的餘汽控制裝置即可，不需額外增加新設備，就能夠實現對熱力除氧器餘汽的回收利用，既提高了熱力系統的經濟性，又避免了水資源和能源的浪費，且系統簡單、投資極少、無運行成本，投資回報快，有很好的市場推廣前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種軸封系統的實施例1的結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型的一種軸封系統的實施例2的結構示意圖；
[0017]圖3是本實用新型的一種汽輪機熱力系統的一種實施例的結構示意圖。
[0018]圖中各附圖標記名稱為:1電動三通調節閥，2凝結水管路，3軸封加熱器，4軸封風機，5低加回熱系統管路，6倒N型疏水管，7餘汽回收管路，8水封筒，9冷凝水管路，10凝汽器，11凝結水泵，12軸封漏氣管路，13第一電動閥，14第二電動閥，15熱力除氧器，a進口，b第二出口，c汽-氣混合物進口，d第一出口，e抽氣口，f疏水出口，h凝汽器的凝結水出口，i水封筒的進水口，j水封筒的出水口，k冷卻水進口，m凝汽器的汽側入口，η冷卻水出口，r第一電動閥出口，P第二電動閥出口，w熱力除氧器的餘汽出口。

【具體實施方式】
[0019]圖1是一種軸封系統的實施例1的結構不意圖。一種軸封系統包括軸封加熱器3、水封筒8和凝汽器10，軸封加熱器的汽-氣混合物進口 c處設有用於與熱力除氧器的餘汽出口連通的餘汽回收管路7，在餘汽回收管路7上安裝有餘汽控制裝置，餘汽控制裝置上設有與大氣連通的出口。通過開關餘汽控制裝置將餘汽排放至大氣或接通軸封加熱器的汽-氣混合物進口 c將餘汽排放入軸封加熱器內，通過調節餘汽控制裝置來調節餘汽的排放量。
[0020]在本實施例中，上述的餘汽控制裝置為電動三通調節閥1，電動三通調節閥的進口a用於與熱力除氧器的餘汽出口相接，電動三通調節閥的第二出口 b與汽-氣混合物進口 c相接，電動三通調節閥I的第一出口 d與大氣連通。同時，軸封及門杆漏氣通過軸封漏氣管路12也與汽-氣混合物進口 c相接。軸封加熱器的抽氣口 e接軸封風機4，軸封加熱器的疏水出口 f通過冷凝水管路9與水封筒的進水口 i連通，水封筒的出水口 j接凝汽器的汽側入口 m。在其它實施例中，上述的餘汽控制裝置還可以是氣動三通調節閥。
[0021]凝汽器的凝結水出口 h通過凝結水管路2與軸封加熱器的冷卻水進口 k連通，在凝結水管路2上安裝有凝結水泵11，凝結水泵11的入口與凝汽器的凝結水出口 h相接，凝結水泵11的出口與軸封加熱器的冷卻水進口 k相接，軸封加熱器的冷卻水出口 η接低加回熱系統管路5。
[0022]上述的冷凝水管路9還包括用於自動調節軸封加熱器水位的倒N型疏水管6，倒N型疏水管6的進水口與軸封加熱器的疏水出口 f相接，倒N型疏水管6的出水口與水封筒的進水口 i相接，在安裝時，要求倒N型疏水管的出水口的安裝高度不低於水封筒的進水口 i的高度，倒N型疏水管的上端彎折部的高度不低於軸封加熱器的疏水出口 f的高度。該倒N型疏水管自動調節軸封加熱器的水位的工作原理如下:在該軸封系統中，由於在不同負荷下，進入軸封加熱器內的餘汽總量基本穩定，且軸封加熱器內的壓力變化不大，基本為大氣壓，而凝汽器的真空壓力同樣變化不大，軸封加熱器3、倒N型疏水管6和連通兩者的冷凝水管路9就共同構成了連通器，因而通過調節倒N型疏水管的上端彎折部與軸封加熱器的疏水出口 f之間的距離，就能夠實現調節軸封加熱器內冷凝水的水位的目的，這樣就無需在冷凝水管路9上增設調節閥門就可自動調節軸封加熱器內冷凝水的水位，操作方便、實用，又節約了成本。而且該倒N型疏水管還可以根據不同的使用情況改變管徑來實現對倒N型疏水管的出水口的水流量的調節。
[0023]此外，該倒N型疏水管還起到了水封筒8與軸封加熱器3之間的密封作用，能夠有效地避免軸封加熱器中的餘汽進入水封筒內的密封水後隨密封水進入到凝汽器內影響凝汽器內真空環境和傳熱效果的問題發生。在本實施例中，倒N型疏水管6為一體設置。
[0024]圖2是一種軸封系統的實施例2的結構示意圖，本實施例與實施例1的區別之處在於:餘汽控制裝置還可以由串聯的第一、第二電動閥組成，第一、第二電動閥的進口均用於與熱力除氧器的餘汽出口連通，第一電動閥出口 r與大氣連通，第二電動閥出口 P與軸封加熱器的汽-氣混合物進口 c相接。當然，在其它實施例中，上述的餘汽控制裝置還可以是兩個串聯的氣動閥或者是兩個串聯的電動/氣動調節閥。
[0025]如圖3所示的一種汽輪機熱力系統，包括熱力除氧器15、軸封加熱器3、水封筒8和凝汽器10，熱力除氧器的餘汽出口 W通過餘汽回收管路7與軸封加熱器的汽-氣混合物進口 c連通。在餘汽回收管路7上安裝有用於調節餘汽排放方向和排放量的餘汽控制裝置，餘汽控制裝置上設有與大氣連通的出口。在本實施例中，該餘汽控制裝置為電動三通閥1，當然，在其它實施例中也可以是氣動三通閥，還可以是兩個串聯的電動/氣動閥，或者是兩個串聯的電動/氣動調節閥。
[0026]該汽輪機熱力系統中軸封加熱器、水封筒和凝汽器之間的連接關係與圖1中的一種軸封系統中的軸封加熱器、水封筒和凝汽器之間的連接關係相同，在此不再贅述。在冷凝水管路9上還設有倒N型疏水管6，在本實施例中，倒N型疏水管6為一體設置。
[0027]本實用新型的餘汽回收的原理是:當熱力除氧器開始排汽時，餘汽進入到與熱力除氧器的餘汽出口連通的餘汽回收管路7中，正常工況下，電動三通調節閥I的第一出口 d處於關閉狀態，餘汽從電動三通調節閥I的進口 a流入，從電動三通調節閥I的第二出口 b流出並進入軸封加熱器3的汽-氣混合物進口 C，通過調節電動三通調節閥I來調節進入軸封加熱器3的餘汽的排量。
[0028]進入軸封加熱器3內的餘汽與軸封漏汽一起與由凝汽器10內流出的經凝結水泵11升壓後的升壓凝結水進行表面對流換熱，部分餘汽在軸封加熱器3內冷凝成水後從軸封加熱器3的疏水出口 f流出，而凝結熱量加熱升壓凝結水，實現了能量的傳遞，減少了熱量損失。與此同時,餘汽中的不凝結氣體則通過軸封加熱器3上的軸封風機4排往大氣。
[0029]從軸封加熱器3的疏水出口 f流出的冷凝水流經安裝在冷凝水管路9上的倒N型疏水管6後進入水封筒8內，隨水封筒8的密封水進入凝汽器10中。凝汽器10中的凝結水從凝結水出口 h流出後被凝結水泵11升壓，升壓凝結水經凝結水管路2流入軸封加熱器3中，與軸封加熱器中的餘汽對流換熱，換熱後經軸封加熱器3的冷卻水出口 η流出進入低加回熱系統管路5，這就實現了水資源的循環使用並防止了能量的浪費。
[0030]當進入餘汽回收管路7中的餘汽排量超過該餘汽回收裝置設定的排量時，打開電動三通調節閥的第一出口 d，將部分餘汽排至大氣中，這樣即使在異常工況下，仍能安全可靠地保證該餘汽回收裝置的正常運行。
[0031]以上為本實用新型的優選實施例，在其它實施例中，上述的倒N型疏水管還可以是由兩個U型管串聯而成的。本領域技術人員也可以在不同情況下，根據本領域的設計常識進行等同替換，其都在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種軸封系統,包括軸封加熱器(3)和水封筒(8),軸封加熱器的疏水出口(f)通過冷凝水管路(9)與水封筒的進水口(i)連通，其特徵在於:軸封加熱器的汽側進口(c)處設有用於與熱力除氧器的餘汽出口連通的餘汽回收管路(7)，在餘汽回收管路(7)上安裝有用於調節餘汽排放方向和排放量的餘汽控制裝置，餘汽控制裝置上設有與大氣連通的出□。
2.根據權利要求1所述的一種軸封系統，其特徵在於:所述的餘汽控制裝置為電動三通調節閥(I)或氣動三通調節閥。
3.根據權利要求1所述的一種軸封系統，其特徵在於:所述的餘汽控制裝置為兩個串聯的電動/氣動閥，或者是兩個串聯的電動/氣動調節閥。
4.根據權利要求1所述的一種軸封系統，其特徵在於:冷凝水管路(9)還包括用於自動調節軸封加熱器水位的倒N型疏水管(6 )，倒N型疏水管的進水口與軸封加熱器的疏水出口Cf)相接，倒N型疏水管的出水口與水封筒的進水口( i )相接。
5.根據權利要求4所述的一種軸封系統，其特徵在於:所述的倒N型疏水管(6)由兩個U型管串聯而成。
6.一種汽輪機熱力系統，包括熱力除氧器(15)、軸封加熱器(3)和水封筒(8),軸封加熱器的疏水出口(f)通過冷凝水管路(9)與水封筒的進水口(i)連通，其特徵在於:軸封加熱器的汽側進口(c)通過餘汽回收管路(7)與熱力除氧器的餘汽出口(w)連通，在餘汽回收管路(7)上安裝有用於調節餘汽排放方向和排放量的餘汽控制裝置，餘汽控制裝置上設有與大氣連通的出口。
7.根據權利要求6所述的一種汽輪機熱力系統，其特徵在於:所述的餘汽控制裝置為電動三通調節閥(I)或氣動三通調節閥。
8.根據權利要求6所述的一種汽輪機熱力系統，其特徵在於:所述的餘汽控制裝置為兩個串聯的電動/氣動閥，或者是兩個串聯的電動/氣動調節閥。
9.根據權利要求6所述的一種汽輪機熱力系統，其特徵在於:冷凝水管路(9)還包括用於自動調節軸封加熱器水位的倒N型疏水管(6)，倒N型疏水管的進水口與軸封加熱器的疏水出口(f )相接，倒N型疏水管的出水口與水封筒的進水口(i)相接。
10.根據權利要求9所述的一種汽輪機熱力系統，其特徵在於:所述的倒N型疏水管(6)由兩個U型管串聯而成。
【文檔編號】F01D25/00GK204113354SQ201420445631
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月7日 優先權日:2014年8月7日
【發明者】陳廷章, 王柄棟, 金文成, 王小成, 汪淼, 孫慶生 申請人:商丘裕東發電有限責任公司