一种火电厂及其开式凝汽器冷却水排空气系统的制作方法

本实用新型涉及发电领域，尤其涉及一种开式凝汽器冷却水排空气系统。本实用新型还涉及一种包括上述开式凝汽器冷却水排空气系统的火电厂。

背景技术：

在火电厂凝汽器运行过程中，特别是大型凝汽器，其循环冷却水中不可避免的存在少量空气。冷却水中的空气对于整个凝汽器的运行会产生极大的影响，例如聚集在凝汽器出水侧的空气增加了运行阻力，使得循环水泵耗电增加；对于双侧进出水凝汽器，两侧不均等的空气还会导致运行水量的不平衡进一步加剧。然而，由于凝汽器出水侧存在虹吸现象，出水侧的负压使得聚集在顶部的空气难以排出。

为了解决冷却水中混杂的空气聚集在出水侧的现象，通常会在凝汽器系统中加入抽真空设备及其他用以保证抽真空设备正常运作的管路系统，例如开式机组中的分离器和闭式机组中的分离器和换热器等等。如图1所示的凝汽器冷却水排空气系统，包括三个并入循环管路中的水环式真空泵02，该循环管路包括至少第一管路031、第二管路032、第三管路033三道不同管路，以及设置在每一管路上的多个不同类型的阀门和控制器，从而对凝汽器01进行真空处理。由于系统设置复杂，不仅成本高而且也增大了检修的难度。

综上所述，如何以简单的装置实现排出冷却水中集聚的空气，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种开式凝汽器冷却水排空气系统，其结构简单、操作方便。本实用新型还提供一种包括上述开式凝汽器冷却水排空气系统的火电厂，其布局简单、成本低。

为实现上述目的，本实用新型提供一种开式凝汽器冷却水排空气系统，包括：

一组用以避免冷却水进入抽真空设备的排放空气管路；所述排放空气管路的第一端用以连接凝汽器水室的顶部、第二端与所述抽真空设备连接；

所述排放空气管路安装有至少一个用以控制所述排放空气管路通断的隔离阀。

优选地，所述排放空气管路包括竖直设置且用以限制冷却水上升高度的高度段。

优选地，所述排放空气管路还包括用以连接水室且水平布置的连接段；所述高度段连接于所述连接段与所述抽真空设备之间；其中，所述隔离阀设于所述连接段。

优选地，所述隔离阀的数目具体为两个。

优选地，两个所述隔离阀具体为截止阀。

本实用新型还提供一种火电厂，包括位于双侧进出水凝汽器，还包括两个上述开式凝汽器冷却水排空气系统；两个所述开式凝汽器冷却水排空气系统分别连接于所述双侧进出水凝汽器两侧的两个水室。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的开式凝汽器冷却水排空气系统包括一组用以避免冷却水进入抽真空设备的排放空气管路；所述排放空气管路设于凝汽器水室的顶部与所述抽真空设备之间；在该管路上还安装有至少一个用以控制所述排放空气管路通断的隔离阀。

当需要排空气时可直接打开隔离阀，使抽真空设备和凝汽器通过排放空气管路导通，避免在凝汽器中的冷却水被抽至抽真空设备中；当凝汽器中的空气被抽空后关闭隔离阀，切断抽真空设备与凝汽器之间的连接。

上述系统极大的简化了抽真空设备与凝汽器之间的管路系统，通过排放空气管路即可连接水室和抽真空设备，极大的简化了系统管路，具有良好的排空气效果；且操作时无需反复开启或关闭抽真空设备，排放空气管路能够有效避免冷却水进入抽真空设备中，确保系统正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有的开式凝汽器冷却水排空气系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的开式凝汽器冷却水排空气系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本实用新型实施例所提供的开式凝汽器冷却水排空气系统的结构示意图。

本实用新型所提供的开式凝汽器冷却水排空气系统，包括一组具有垂直标高的排放空气管路1，该排放空气管路1用以设于凝汽器水室的顶部与抽真空设备4之间，以避免冷却水进入抽真空设备4；在排放空气管路1上还设有至少一个隔离阀。

当需要排出凝汽器中的空气时，打开隔离阀，使排放空气管路1导通水室和抽真空设备4，通过抽真空设备4将集聚在水室顶部的空气抽出；当抽取完毕之后，及时关闭隔离阀，断开抽真空设备4和水室之间的连接，使二者独立运行。

需要说明的是，该排放空气管路1能够避免冷却水进入抽真空设备4，是由于该排放空气管路1的入口和最高点之间具有一定的高度差，利用这段高度差所形成的气压差保证冷却水不会进入抽真空设备4。举例而言，若大气压强等于一个标准大气压，当抽真空设备4所能形成的真空环境的绝对压强为0时，则抽真空设备4造成的压强的变化量应等于一个标准大气压，但考虑到绝对压强不可能小于0，因而只要保证该高度差不小于一个标准大气压，此时抽真空设备4对凝汽器水室所能产生的最大吸力就无法使冷却水通过排放空气管路1的最高点；如若大气压强大于一个标准大气压时，则抽真空设备4造成的压强的变化量应大于一个标准大气压，才能保证真空环境的绝对压强为0，此时该高度差也相应大于一个标准大气压所对应的水柱高度，以保证当绝对压强为0时冷却水的高度仍低于排放空气管路1的最高点。

为了形成上述高度差，该排放空气管路1具有多种设置方式，可以为一端竖直管、倾斜管，甚至多段管路的组合，只要能保证其垂直方向的高度差能够限制冷却水的上升高度即可。

本实用新型所提供的开式凝汽器冷却水排空气系统通过在抽真空设备4和凝汽器之间设置一组排放空气管路1和隔离阀，实现抽真空设备4与凝汽器的直接连接，不必再在二者之间设置其他复杂管路和零部件。上述系统不仅简化了凝汽器排空气的装置，降低设计成本，且排放空气管路1对抽真空设备4具有保护作用，避免冷却水进入抽真空设备4致其损坏，可在不停机的状态下定期排出凝汽器中的空气。

下面结合附图和实施方式，对本实用新型所提供的开式凝汽器冷却水排空气系统做更进一步的说明。

在一种具体实施方式中，上述排放空气管1包括一端竖直设置的高度段12，该高度段12以直线距离保证了进水口和管路的最高点之间具有高度差，即利用最短的管道布置方式，限制冷却水的最大上升高度。

室温下环境压强一般约等于一个标准大气压，但随着温度的降低，压强会略有上升，为了保证在凝汽器运行的整个过程中，抽真空设备4都能正常的对水室实现抽真空目的，作为优选，高度段12的长度可大于1个大气压水柱的高度，例如11.5m～12m。当然，其长度并非无无限制的增大，而是考虑凝汽器工作环境的温度极值，在合理的设计成本之下适当变动。

当抽真空设备4对水室进行抽真空操作时，抽真空设备4对冷却水形成的最大吸力使冷却水始终位于管路的最高点以下，不会越过最高点进入抽真空设备4中，实现了抽真空设备4和水室的直接连接。

抽真空设备4指在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置，一般指真空泵。真空泵的选择可根据工作环境、冷却水和工作范围等因素判断，有时一个真空泵难以实现抽气要求时，还可将多个真空泵组合使用。

考虑到空气的密度小于冷却水的密度，凝汽器运行中冷却水携带的空气最终会聚集在水室的顶部，为此将高度段12的第一端，也即入口与水室的最高点连接，能够保证较为高效的抽取冷却水中的空气，形成水室的真空环境。当然，对于双侧出水的系统而言，则排放空气管路1的第一端分别连接到两侧水室的最高点。

进一步地，上述排放空气管路1还包括一端水平布置的连接段11，连接段11将水室和高度段12的第一端导通，而高度段12的第二端则与抽真空设备4连接。

为了实现隔离阀处的密封并便于检修，在上述实施例的基础上，隔离阀的具体数目为两个，两个隔离阀串联接入排放空气管路1中。按照冷却水的流动放下，位于前端的隔离阀称为一次阀，位于后端的隔离阀称为二次阀。在打开隔离阀时，先打开一次阀再打开二次阀；在关闭隔离阀时，先关闭二次阀再关闭一次阀。

隔离阀可采用闸阀、球阀等，在本实施例中，隔离阀具体采用截止阀2。截止阀2的阀杆轴线与阀座密封面垂直，阀杆开启或关闭行程相对较短，具有非常可靠的切断动作。除此之外，截止阀2的阀瓣一旦处于开启状况，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再的接触，也能保证切断动作的可靠性。

本实用新型所提供的开式凝汽器冷却水排空气系统，通过排放空气管路1和串接在其上的两个截止阀2，可实现抽真空设备4与凝汽器3的直接连接，通过两个截止阀2能够随时切断或者导通排放空气管路1，在不影响真空泵正常运行的情况下，实现定期排出水室中的空气。

本实用新型还提供一种火电厂，包括双侧进出水凝汽器3和两个上述开式凝汽器冷却水排空气系统，两个系统分别与双侧进出水凝汽器3的两侧的两个水室31连接。该双侧进出水凝汽器3的冷却水系统的其他设备参考现有技术中的设置，在此不再赘述。

当需要对两个水室31进行抽真空操作时，分别打开两个系统中的真空泵和连接段11上的截止阀，使高度段12导通。当然，也可在两个水室31的顶部分别设置两个连接段11，再通过同一个高度段12并联，使用一个真空泵进行抽真空操作。

以上对本实用新型所提供的火电厂及其开式凝汽器冷却水排空气系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。