本发明涉及凝汽器真空装置领域，具体说是一种具有高低压凝汽器的汽轮机组凝汽器真空维持设备。
背景技术：
凝汽器真空的建立：机组启动初期，凝汽器真空依赖于抽气器设备将凝汽器中的空气抽出，此时建立真空的快慢由抽气器设备的容量及真空系统的严密性决定；机组正常运行时，汽轮机排汽进入凝汽器中，蒸汽受到冷却水的冷却而凝结成水，蒸汽凝结成水后，其体积大大地缩小而形成高度真空。机组启动初期，空气充满整个凝汽器，为节约启动时间，需要大功率的抽气器设备在较短的时间内建立真空；机组正常运行时，蒸汽中不凝结气体很少，只需较小功率的抽气器设备即可将不凝结气体的抽出而稳定凝汽器的真空。
现有单机600mw及以上机组（双凝汽器的）在机组正常运行后，维持真空的方式有两种：一是利用启动时的大水环式真空泵；二是改造成两套罗茨真空泵组分别对应两台凝汽器维持真空。第一种方式存在以下问题：1、机组正常运行时抽气器设备存在“大马拉小车”的现象，浪费能源；2、正常运行时，真空泵入口压力低，且为汽（含气）、水两相流，抽气系统振动、噪音大，特别是真空泵汽蚀严重；3、高温季节，真空泵冷却液温度升高时，真空泵抽真空的效果明显降低，凝汽器真空下降，影响发电机组的经济性，同时更加剧了真空泵的汽蚀现象。第二种方式能有效地解决第一种方式存在的问题，但两套罗茨真空泵组现场布置需要近20平方米的有效空间，而且抽气管道、冷却水管道布置必须走得通并合理；而目前电厂现场空间非常有限，很难有位置布置两套罗茨真空泵组。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供一种节能、高效的具有高低压凝汽器的汽轮机组凝汽器真空维持设备。该发明所述的真空维持设备可在机组正常运行时完全取代大真空泵，来维持机组真空；同时将现有技术中两套罗茨真空泵组组合为一套，效率更高，且节省占地空间。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有高低压凝汽器的汽轮机组凝汽器真空维持设备，包括高压凝汽器和低压凝汽器，所述高压凝汽器和低压凝汽器并联接入一水环式真空泵，所述高压凝汽器包括依次连接的第一凝汽器、第一罗茨真空泵、第一换热器，所述第一凝汽器中的不凝结气体和水蒸汽混合物抽出后经第一罗茨真空泵压缩成第一混合物，所述低压凝汽器包括依次连接的第二凝汽器、第二罗茨真空泵、第二换热器，所述第二凝汽器中的不凝结气体和水蒸汽混合物抽出后经第二罗茨真空泵压缩成第二混合物，所述第一换热器和第二换热器并联接入所述水环式真空泵入口端，所述水环式真空泵出口端连接汽水分离器，所述第一混合物和第二混合物经所述水环式真空泵进一步抽出不凝结气体，水蒸气进一步凝结成水，水、气混合物排入汽水分离器，不凝结气体通过排气管道排向大气，水保存于所述汽水分离器中并经水环式真空泵再次循环。
作为优选，所述高压凝汽器还包括第一逆止阀和第一速断阀，所述第一逆止阀一端与第一凝汽器连接，另一端连接所述第一速断阀一侧，所述第一速断阀另一侧连接至第一罗茨真空泵。
作为优选，所述低压凝汽器还包括第二逆止阀和第二速断阀，所述第二逆止阀一端与第二凝汽器连接，另一端连接所述第二速断阀一侧，所述第二速断阀另一侧连接至第二罗茨真空泵。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、所述发明中第一罗茨真空泵和第二罗茨真空泵均采用三叶气冷罗茨真空泵，采用两个凝汽器机组并联接入水环式真空泵，使两个凝汽器机组共用一个水环式真空泵，且共用整个真空稳定设备的框架，可节约占地空间，并达到节能的效果
2、所述发明采用的水环式真空泵在真空维持阶段替代目前的大水环泵，来降低维持真空阶段的使用能耗，避免大马拉小车现象；同时，该水环式真空泵吸入的气体是经过罗茨真空泵压缩过的，所以从结构设计上避免了水环泵汽蚀现象的发生，消除了潜在的隐患，降低叶轮损坏的可能，减少维护工作量和维护成本；
3、所述发明中凝汽器维持真空阶段能耗大幅降低，平均节能率70%以上，同时从结构设计上完全避免了真空泵汽蚀现象的发生，取得了较好的经济效益；
4、工作性能不受工作水温度升高的制约；
5、节省冷却水流量，平均节水率25%以上。
附图说明
图1是本发明一种优选方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合图1详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
一种具有高低压凝汽器的汽轮机组凝汽器真空维持设备，包括高压凝汽器和低压凝汽器，所述高压凝汽器和低压凝汽器并联接入一水环式真空泵7，所述高压凝汽器包括依次连接的第一凝汽器1、第一罗茨真空泵2、第一换热器3，所述第一凝汽器中的不凝结气体和水蒸汽混合物抽出后经第一罗茨真空泵压缩成第一混合物，压缩后可大大减小混合物的容积，并提高压力，所述低压凝汽器包括依次连接的第二凝汽器4、第二罗茨真空泵5、第二换热器6，所述第二凝汽器中的不凝结气体和水蒸汽混合物抽出后经第二罗茨真空泵压缩成第二混合物，所述第一换热器和第二换热器并联接入所述水环式真空泵7入口端，所述水环式真空泵出口端连接汽水分离器8，所述第一混合物和第二混合物经所述水环式真空泵进一步抽出不凝结气体，水蒸气进一步凝结成水，水、气混合物排入汽水分离器8，不凝结气体通过排气管道排向大气，水保存于所述汽水分离器中并经水环式真空泵再次循环。所述高压凝汽器还包括第一逆止阀10和第一速断阀11，所述第一逆止阀一端与第一凝汽器连接，另一端连接所述第一速断阀一侧，所述第一速断阀另一侧连接至第一罗茨真空泵。所述低压凝汽器还包括第二逆止阀12和第二速断阀13，所述第二逆止阀一端与第二凝汽器连接，另一端连接所述第二速断阀一侧，所述第二速断阀另一侧连接至第二罗茨真空泵。所述第一逆止阀、第二逆止阀和第一速断阀、第二速断阀用于当真空稳定设备故障停运时快速切断回路，避免空气反流入凝汽器；所述换热器用于换出水环式真空泵工作液的热量，确保真空泵正常运行工况；所述汽水分离器用于汽水分离，凝结水回收用于水环式真空泵的再次循环，空气排出装置。在该发明中，还设置了第三换热器9，所述第三换热器用于对水环式真空泵进行散热，所述第一换热器、第二换热器、第三换热器呈并联设置。
在实施过程中，将水环真空泵投入运行，用作快速建立真空，当凝汽器真空度达到90%时，凝汽器机组投入运行，用作维持真空，原有水环真空泵停机并做备用。
所述发明中第一罗茨真空泵和第二罗茨真空泵均采用三叶气冷罗茨真空泵，采用两个凝汽器机组并联接入水环式真空泵，使两个凝汽器机组共用一个水环式真空泵，且共用整个真空稳定设备的框架，可节约占地空间，并达到节能的效果。每一凝汽器机组中所述三叶气冷罗茨真空泵与水环真空泵串联而成，三叶气冷罗茨真空泵是一种可以承受高压差、高压缩比的可在较宽压力范围内运行的真空泵，应用该泵后相当于提高了水环真空泵的入口压力，因此可以配置较小的水环泵，极限真空可达到300pa左右，大幅降低了设备能耗；同时，使用本机组后的抽气效率相比于水环泵效果明显提高，真空也更加稳定，即使在夏季恶劣工况时，也不影响机组的正常运行；因此对于凝汽器内需要稳定真空度这一特性来说，在维持真空阶段，该技术方案效果明显。
所述发明在原有抽真空系统并联一套凝汽器机组，由于是并联方式接入，可以确保整个系统的安全可靠。详述如下：
1）凝汽器机组启动时，按电厂原运行方式将原有抽真空设备投入运行，用以快速建立真空；
2）凝汽器机组运行正常、真空稳定情况下，罗茨真空泵投入运行、用以维持真空，原有抽真空设备停机并做备用；
3）当机组真空系统发生严重泄漏，罗茨真空泵不能维持凝汽器真空时，将原有抽真空设备其中一台或两台投入运行以满足真空要求；
4）罗茨真空泵在检修或设备故障时，原有抽真空设备投入运行，确保真空要求；
5）改造后机组正常运行时主要以气冷罗茨真空机组维持真空，均为一运二备运行方式，设备之间有可靠的联锁控制系统。改造后机组真空系统的安全可靠性不会降低，安全是有保障的。
具体来说，现有技术中每台凝汽器机组中原水环式真空泵平均运行电流约为160a，真空系统严密性试验为200pa/min，本次发明改造的气冷罗茨真空机组采用了jzjqy60..60.203的配置，机组配置功率74kw，实际运行的平均电流约为80a。现有技术中热电公司的年运行时间按5000h，上网电价按0.42元/kwh计算，本发明可节省电量：（2×160－80）×0.56×5000＝672000kwh，与原真空泵运行工况相比节电率为75%；年增加效益约28.2万元；而且本发明的循环水温度达到30℃以上时，改造后真空度比原水环式真空泵运行时平均提升0.5-1kpa，按电力行业的的实际经验估算可降低发电煤耗平均值0.5g/kwh，按平均550mw负荷运行4个月(高水温工况，4个月运行时间按2400h计算)，年节省标准煤保守为660吨，按目前电煤价格（折算到标准煤）500元/吨计算，年增加效益33.0万元；综合计算可知，采用该发明后，每年为电厂节约的费用为28.2+33.0=61.2万元。
由此可见，本发明实施后的效果非常明显，经济效益也较为显著，可行性高。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。