专利名称：提高凝汽器真空的方法
技术领域：
本发明涉及发电厂凝汽式汽轮发电机组凝汽器抽真空系统。具体地说是一 种提高凝汽器真空的方法。
背景技术：
凝汽式汽轮发电机组凝汽器真空的好坏，直接影响发电厂汽轮机的经济运 行。影响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温和用于 水环式真空泵内的工作水的温度就是影响凝汽器真空的因素之一。发电厂的技 术人员(射水式真空泵)用交换射水池的水来维持射水池水温不变，从而保证
凝汽器真空不变；水环式真空泵用(冷却器)冷却真空泵内的工作水来保证水 环式真空泵的抽吸能力，从而维持凝汽器真空不变,但这些方法都不能改变夏天 气候及冷却水温对真空泵抽吸能力的影响。有些电厂企图用中央空调水冷却水 环式真空泵内的工作水来提高凝汽器真空，但是都不理想。
发明内容
本发明的目的是要解决真空泵冷却水温及气候对真空泵抽吸能力的影响， 从而保证凝汽器真空。提出一种有效提高凝汽器真空的方法。 本发明釆取的技术方案是 在凝汽器至真空泵之间的管道上设置冷却器。 在真空泵入气门前安装冷却器。
冷却器气侧安装凝水回收储水罐，储水罐通过水封与凝汽器热井连接。 凝汽式汽轮机正常运行时，其真空是靠排汽在凝汽器内冷却体积缩小后而 形成的，之后是靠真空泵将凝汽器排汽中不能凝结的气体和漏入的空气抽吸升 压排出而维持的。实际上效能再好的真空泵也不能完全将凝汽器内的气体抽吸 升压排出，凝汽器只能接近真空泵的极限真空，永远不能达到理论真空，为了 达到极限真空，还要考虑最佳真空，如果凝汽器真空大于最佳真空是不经济的，即用于提高的这部分真空产生的效益小于用于提高这部分真空消耗的功率。
极限真空是真空泵的一个重要参数，它表征真空泵抽吸能力， 一旦真空泵 的的极限真空按照要求设计好后，环境温度和冷却水温越低越好。用于凝汽式 汽轮发电机的水环式真空泵的极限真空，(冬天)冷却水温15。C时，极限真空
是(真空泵入口压力)3. 4kpa,(夏天)冷却水温33。C时，真空泵的极限真空 是(真空泵入口压力)11. 8kpa。
在真空泵(水环式真空泵、射水式真空泵、其它形式真空泵)入气门前安 装冷却器能有效提高凝汽器真空。
真空泵入气门前安装冷却器投入运行后可以得出这样的结论
(1) 当冷却器后的气体温度下降，抽入真空泵内的气体的可凝结部分就会 提前在冷却器内凝结，提高了真空泵的抽吸能力。
(2) 当冷却器后的气体温度下降，抽入真空泵内的气体密度增大，同样提 高了真空泵的抽吸能力，
(3) 当冷却器后的气体温度下降，根据气体状态方程式R=PV/T可知，冷 却器容积V不变，冷却器内的压力就会降低，有利于凝汽器内的不能凝结的气 体和漏入的空气排向冷却器。安装冷却器就是基于以上三种作用使凝汽器真空 进一步得到提高的机理而设想的。真空泵入气门前安装冷却器投入运行后还有 以下作用①由于真空泵入气温度设计为15X:左右，对射水式真空泵射水池水 温是起冷却作用，因此射水池不用保持换水，只要保持正常水位即可；同理， 对水环式真空泵内的工作水也是起冷却作用，因此对水环式真空泵内的工作水 不用设计冷却器对其进行冷却。②由于抽入真空泵内的气体的可凝结部分就会 提前在冷却器内凝结，通过回收，节约部分工质。③由于真空泵入气温度设计 为15匸左右，保证了真空泵有一个良好的工作环境，延长了真空泵的使用寿命。
在真空泵入气门前安装冷却器可以进一步提高凝汽器内的真空而不消耗额 外的功率，冷却器用的中央空调水与开式水是发电厂本身就配套的冷却介质，足够供给所有用户，因此用它来作为冷却器的冷却介质是可以的，消耗的功率 可以忽略不计。
冷却器遵循的设计原理根据本电厂中央空调水压力及温度(l(TC)、冷 却器进口 (气侧)4(TC左右及真空泵抽气量、冷却器出口 (气侧)15。C来设计 冷却器。
本发明的有益的效果
本发明设计安装的冷却器只要能维持冷却器出口温度(气侧)在15t:左右， 凝汽器真空就有可能接近真空泵(水环式真空泵)的极限真空(3.4kpa)。在 夏天，假设安装冷却器投入运行后，凝汽器真空提高到真空泵的极限真空，提 高量是2kpa (夏天与冬天真空比较的结果)左右，根据凝汽器真空提高lkpa, 煤耗降低1.97g/kwh, —台600匿机组年平均发电300天计算，可节约煤炭 (2*1. 97*24*300*600000/1000000=17020. 8t) 17020. 8 。屯/年，按500元/口屯计 算，节约发电成本(17020.8*500=8510400元)8510400元/年。经济效益特别 显著。
本发明除了能有效提高凝汽器真空外，还有以下作用1、射水式真空泵的 射水池不用保持换水，只要保持正常水位即可；水环式真空泵内的工作水不用 设计冷却器对其进行冷却。2、回收部分工质。3、真空泵有一个良好的工作环， 延长了真空泵的使用寿命。
图1为目前常用的凝汽式汽轮发电机组凝汽器抽真空系统示意图。
图2为本发明凝汽式汽轮发电机组凝汽器抽真空系统安装冷却器后的抽真
空系统示意图。
图3为冷却器结构示意图。
图中所示1-凝汽器2-冷却器3-储水罐4-水封5-水环式真空 泵6-真空泵入气门7-凝汽器与真空泵之间的连接管道8-冷却器水侧开式水进水 9-冷却器水侧开式水回水 10 -冷却器水侧中央空调水进水 11 -冷却器水侧中央空调水回 12 -冷却器气侧进口 13 -冷却器气侧出口 14-至凝汽器热井15-大气16-冷却器气侧进口温度计17-冷却器气侧 出口温度计18-冷却器水侧进口温度计19-冷却器水侧出口温度计20-冷却 器水侧放水门21-储水罐进水阀门22-储水罐平衡阀门 23-储水罐空气 门24-储水罐放水阀门 25-水侧空气门 26-冷却器气侧进口电动门27-冷却器气侧出口电动门28-冷却器气侧旁路电动门。
具体实施例方式
图1为目前典型的凝汽式汽轮发电机组凝汽器抽真空系统，此图为300匿 和600MW机组的抽真空系统，200丽机组的抽真空系统只设两台射水式真空泵
本发明冷却器安装实施的方法
如图2，图3,将冷却器2安装在真空泵5与凝汽器1之间的管道7上，并 尽量靠近真空泵入气门6。冷却器气侧进口 12连接在凝汽器抽真空管道7上； 冷却器气侧出口 13连接在真空泵入气门前管道上；冷却器气侧进出口 12、 13 安装有电动门26、 27及旁路电动门28;冷却器气侧安装凝水回收储水罐3,储 水罐通过水封4与凝汽器热井14连接；冷却器水侧开式水进水8连接在开式水 进水母管上，冷却器水侧中央空调水进水IO连接在中央空调水进水母管上；冷 却器水侧开式水回水9连接在开式水回水母管上，冷却器水侧中央空调水回11 连接在中央空调水回水母管上；冷却器水侧安装有放水门20和空气门25;冷却 器气侧进出口、水侧进出口均安装温度计16、 l7、 18、 19。
如果是多台真空泵并列的抽真空系统，冷却器2安装在入气母管7上且尽量 靠近真空泵5。
设计安装的冷却器(气侧)后温度15。C左右，中央空调水温度1(TC左右。冷 却器投入的操作步骤如图3，①开启冷却器气侧前后电动阀门26、 27,关闭冷却器气侧旁路门28,②关闭冷却器水侧放水门20，冷却器水侧空气门25见 水后关闭，③夏天开启冷却器水侧中央空调水进出水门10、 11,关闭冷却器水 侧开式水进出水门8、 9,④冬天开启冷却器水侧开式水进出水门8、 9,关闭冷 却器水侧中央空调水进出水门10、 11,⑤关闭储水罐空气门23，⑥关闭储水罐 气侧放水阀门24,⑦开启储水罐平衡阀门22,⑧开启储水罐进水阀门21,操作 完毕。
注意在投入中央空调水之前，要先将冷却器水侧内的水放尽方可投入， 因为中央空调水是经过除盐处理的。 冷却器投入运行工作过程
从凝汽器1抽吸出来的气体通过管道7进入冷却器2冷却后，温度下降至 15°C,通过真空泵入气门6进入真空泵5抽吸升压排入大气15,可凝部分经储 水罐3回收后放回凝汽器热井。
储水罐放水的操作步骤
如图3，①当储水罐有2/3以上水位后对其放水，②关闭储水罐进水闽门 21,③关闭储水罐平衡阀门22，④开启储水罐放水阀门24，⑤开启储水罐空气 门23，见储水罐无水后关闭，⑥关闭储水罐放水阀门24,⑦开启储水罐平衡阀 门22，⑧开启储水罐进水阀门21，操作完毕。
冷却器隔绝检修操作步骤①开启冷却器气侧旁路门28,②关闭冷却器气 侧前后电动阀门26、 27,③关闭冷却器水侧进出水门8、 9、 10、 11，④开启冷 却器水侧放水门20，⑤开启冷却器水侧空气门25，⑥将储水罐水放尽后关闭放 水门24,操作完毕。
权利要求
1、一种提高凝汽器真空的方法，其特征是在凝汽器(1)至真空泵(5)之间的管道上设置冷却器(2)。
2、 根据权利要求1所述的提高凝汽器真空的方法，其特征是在真空泵(5 ) 入气门前安装冷却器(2)。
3、 根据权利要求l所述的提高凝汽器真空的方法，其特征是冷却器(2) 气侧安装凝水回收储水罐(3)，储水罐通过水封(4)与凝汽器热井(14)连 接。
全文摘要
本发明提供了一种提高凝汽器真空的方法，在凝汽器至真空泵之间的管道上设置冷却器。冷却器气侧安装凝水回收储水罐，储水罐通过水封与凝汽器热井连接。本发明设计安装的冷却器只要能维持冷却器出口温度在15℃左右，凝汽器真空就有可能接近真空泵的极限真空。在夏天，假设安装冷却器投入运行后，凝汽器真空提高到真空泵的极限真空，提高量是2kpa左右，根据凝汽器真空提高1kpa，煤耗降低1.97g/kwh，一台600MW机组年平均发电300天计算，可节约煤炭17020.8吨/年，按500元/吨计算，节约发电成本8510400元/年。经济效益显著。
文档编号F28B9/00GK101625203SQ20091011430
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者华 曾 申请人:华 曾