三级蒸汽喷射抽真空系统的制作方法

文档序号:11589547阅读:831来源:国知局

本实用新型涉及一种凝汽器专用的抽真空系统技术领域,属于发电厂及其他对凝汽器维持真空设备运行稳定性、高效性要求较高的应用领域,具体涉及一种适用于火力发电厂、燃气发电厂、原子能发电厂的凝汽器的低位布置的三级蒸汽喷射抽真空系统。



背景技术:

发电站凝汽器需要设计真空值运行,以此达到较好的冷凝效果,节约机组运行煤耗;但是由于有外界被抽吸气体的漏入,所以需要一套设备能将漏入真空系统(凝汽器是真空系统的主要设备)的被抽吸气体抽出,以保持凝汽器较高的换热效率。

目前广泛应用于发电站抽真空系统的设备主要有射水抽气器、水环真空泵、单级蒸汽喷射器和水环泵。但是射水抽气器、水环真空泵、单级蒸汽喷射器和水环泵都存在转动部件,需要消耗电量;同时传统的射水抽气器和水环真空泵存在能耗高,抽气效果受水温影响大以及耗水量大的问题;此外现有技术中的抽真空设备的单级、双级喷射器系统需要布置在较高位置,系统管路长,水封设计安装复杂而且存在不稳定因素,同时单级、双级喷射器系统的阻力大,能耗高;例如单级蒸汽喷射器和水环泵的组合方式的抽气方式中,蒸汽喷射器需要布置在较高位置,一般为6-10米平台层,同时设置多级水封来达到回收冷凝水的目的,系统管路长,水封设计安装复杂而且存在不稳定因素,同时系统阻力大。

因此,需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。



技术实现要素:

本实用新型的目的是克服上述现有技术能耗高,抽气效果受水温影响大以及耗水量大,单级、双级喷射器系统需要布置在较高位置,系统管路长、阻力大,水封设计安装复杂而且存在不稳定因素等方面的问题,提出一种适用于火力发电厂、燃气发电厂、原子能发电厂的凝汽器的低位布置的三级蒸汽喷射抽真空系统。本实用新型通过三级蒸汽喷射器系统,来完成对凝汽器漏入被抽吸气体量的抽吸。

为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种三级蒸汽喷射抽真空系统,包括:蒸汽管道,用于输送蒸汽;抽气管道,用于输送被抽吸气体;第一喷射器,所述第一喷射器的进气口分别与所述蒸汽管道和所述抽气管道相连,用于接收蒸汽和被抽吸气体并将所述蒸汽和被抽吸气体混合形成混合气体;第一冷凝器,所述第一冷凝器的进口与所述第一喷射器的出口相连,用于将所述第一喷射器中的混合气体冷却形成冷凝水和不凝结气体;第二喷射器,所述第二喷射器的进气口分别与所述蒸汽管道和所述第一冷凝器的出气口相连,用于接收蒸汽和所述第一冷凝器的不凝结气体并将蒸汽和不凝结气体混合形成混合气体;第二冷凝器,所述第二冷凝器的进口与所述第二喷射器的出口相连,用于将所述第二喷射器中的混合气体冷却形成冷凝水和不凝结气体;第三喷射器,所述第三喷射器的进气口分别与所述蒸汽管道和所述第二冷凝器的出气口相连,用于接收蒸汽和所述第二冷凝器的不凝结气体并将蒸汽和不凝结气体混合形成混合气体;第三冷凝器,所述第三冷凝器的进口与所述第三喷射器的出口相连,用于将所述第三喷射器中的混合气体冷却形成冷凝水和不凝结气体,将不凝结气体通过排气管路排入大气中;所述第一冷凝器、所述第二冷凝器和所述第三冷凝器的冷凝水通过疏水管路进入凝汽器中的凝汽器热井的气侧空间。

在如上所述的三级蒸汽喷射抽真空系统,优选地,所述第一冷凝器、所述第二冷凝器和所述第三冷凝器均为表面式冷凝器。

在如上所述的三级蒸汽喷射抽真空系统,优选地,还包括:抽气阀,所述抽气阀安装在所述抽气管道上,用于控制被抽吸气体的输入;所述被抽吸气体是从所述凝汽器中抽取。

在如上所述的三级蒸汽喷射抽真空系统,优选地,还包括:止回阀,所述止回阀安装在所述排气管路上,用于防止气体返流。

在如上所述的三级蒸汽喷射抽真空系统,优选地,还包括:疏水阀,安装在所述疏水管路上,用于控制所述疏水管路的启闭。

在如上所述的三级蒸汽喷射抽真空系统,优选地,所述疏水阀和所述疏水管路均为三个;第一疏水管路的两端分别连接在所述第一冷凝器和所述凝汽器热井之间,第一疏水阀安装在所述第一疏水管路上;第二疏水管路的两端分别连接在所述第二冷凝器和所述凝汽器热井之间,第二疏水阀安装在所述第二疏水管路上;第三疏水管路的两端分别连接在所述第三冷凝器和所述凝汽器热井之间,第三疏水阀安装在所述第三疏水管路上;且所述第一冷凝器、所述第二冷凝器和所述第三冷凝器的中间的下部位置处均开设有管口,分别与所述第一疏水管路、第二疏水管路、第三疏水管路无缝衔接;所述第一冷凝器、所述第二冷凝器、所述第三冷凝器分别通过各自对应设置的疏水阀和疏水管路与所述凝汽器热井连接实现0米层低位布置安装。

在如上所述的三级蒸汽喷射抽真空系统,优选地,还包括:第一喷射器开关阀、第二喷射器开关阀和第三喷射器开关阀;所述第一喷射器通过第一进气管与所述蒸汽管道连接,所述第一喷射器开关阀安装在所述第一进气管上;所述第二喷射器通过第二进气管与所述蒸汽管道连接,所述第二喷射器开关阀安装在所述第二进气管上;所述第三喷射器通过第三进气管与所述蒸汽管道连接,所述第三喷射器开关阀安装在所述第三进气管上。

在如上所述的三级蒸汽喷射抽真空系统,优选地,还包括:调节阀,安装在所述蒸汽管道上,用于调节控制蒸汽的压力;所述第一进气管、所述第二进气管、所述第三进气管依次从左至右呈并列排列方式与所述蒸汽管道连接;且所述调节阀位于所述第一进气管与所述蒸汽管道连接处的前端。

在如上所述的三级蒸汽喷射抽真空系统,优选地,还包括:第一不凝气输送管道,用于不凝结气体的输送,且所述第二喷射器的进气口通过所述第一不凝气输送管道与所述第一冷凝器的出气口相连;第二不凝气输送管道,用于不凝结气体的输送,且所述第三喷射器的进气口通过所述第二不凝气输送管道与所述第二冷凝器的出气口相连;且所述第一不凝气输送管道、第二不凝气输送管道和所述排气管路的管口分别设置在所述第一冷凝器、所述第二冷凝器和所述第三冷凝器的右端的上部位置处。

在如上所述的三级蒸汽喷射抽真空系统,优选地,所述第一喷射器设置在所述第一冷凝器的上方;所述第二喷射器设置在所述第二冷凝器的上方;所述第三喷射器设置在所述第三冷凝器的上方。

本实用新型的抽真空系统采用冷凝器对喷射器工作蒸汽及被抽吸气体的混合气体进行降温冷凝,将不凝结气体析出排至下一级喷射器,如此不凝结气体通过一、二、三级喷射抽真空系统直至将全部不凝结气体压缩至大气压排出系统。

与最接近的现有技术相比,本实用新型提供的技术方案具有如下优异效果:

1、本实用新型的通过三级蒸汽喷射器系统,来完成对凝汽器漏入被抽吸气体量的抽吸,该技术方案解决了传统射水抽气器和水环真空泵能耗高,抽气效果受水温影响大以及耗水量大的弊端。

2、本实用新型的系统具有不耗电、不消耗水、运行稳定等优点;传统的电厂抽真空系统都存在转动部件,需要消耗电量,本实用新型的三级蒸汽喷射器系统完全依靠蒸汽工作,不存在任何转动部件,不消耗任何电量。该三级蒸汽喷射器系统蒸汽消耗量比之前的单级喷射器系统、二级喷射器系统较小25%以上,运行经济性显著提高。

3、本实用新型的三级蒸汽喷射器系统采用低位布置,解决了其他传统型单级、双级喷射器需要布置在高位的弊端,缩短了管道布置,系统整体布局紧凑,解决了系统管路长,水封设计安装复杂而且存在不稳定因素,同时系统阻力大的缺点。传统单级蒸汽喷射器需要布置在较高位置,一般为6-10米平台层,同时设置多级水封来达到回收冷凝水的目的,系统管路长,水封设计安装复杂而且存在不稳定因素,同时系统阻力大的缺点。本实用新型的新型三级蒸汽喷射器系统采用低位布置,通过设置疏水阀和独立设置疏水管路达到在0米层低位布置安装,解决了传统其他单级、双级喷射器需要布置在较高位的弊端。

4、本实用新型的系统采用冷凝器对喷射器工作蒸汽及抽气中蒸汽进行降温冷凝,将不凝结气体析出排至下一级喷射器,如此不凝结气体通过一、二、三级喷射器直至将全部不凝结气体及极微量蒸汽压缩至大气压排出系统。

附图说明

图1为本实用新型实施例的低位布置的三级蒸汽喷射抽真空系统示意图;

图中:1、调节阀;2、第一喷射器开关阀;3、第二喷射器开关阀;4、第三喷射器开关阀;5、第一喷射器;6、第二喷射器;7、第三喷射器;8、第一冷凝器;9、第二冷凝器;10、第三冷凝器;11、第一疏水阀;12、第二疏水阀;13、第三疏水阀;14、凝汽器热井;15、止回阀;16、抽气阀;17、抽气管道;18、第一不凝气输送管道;19、第二不凝气输送管道;20、第一疏水管路;21、第二疏水管路;22、第三疏水管路;23、冷却水管道。

具体实施方式

下面将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的一部分实施例,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所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间部件间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示,本实用新型的实施例提供一种三级蒸汽喷射抽真空系统,包括:蒸汽管道,用于输送蒸汽;抽气管道17,用于输送被抽吸气体;第一喷射器5,第一喷射器5的进气口分别与蒸汽管道和抽气管道17相连,用于接收蒸汽和被抽吸气体并将蒸汽和被抽吸气体混合形成混合气体;第一冷凝器8,第一冷凝器8的进口与第一喷射器5的出口相连,用于将第一喷射器5中的混合气体冷却形成冷凝水和不凝结气体;第二喷射器6,第二喷射器6的进气口分别与蒸汽管道和第一冷凝器8的出气口相连,用于接收蒸汽和第一冷凝器8的不凝结气体并将蒸汽和不凝结气体混合形成混合气体;第二冷凝器9,第二冷凝器9的进口与第二喷射器6的出口相连,用于将第二喷射器6中的混合气体冷却形成冷凝水和不凝结气体;第三喷射器7,第三喷射器7的进气口分别与蒸汽管道和第二冷凝器9的出气口相连,用于接收蒸汽和第二冷凝器9的不凝结气体并将蒸汽和不凝结气体混合形成混合气体;第三冷凝器10,第三冷凝器10的进口与第三喷射器7的出口相连,用于将第三喷射器7中的混合气体冷却形成冷凝水和不凝结气体,将不凝结气体通过排气管路排入大气中;第一冷凝器8、第二冷凝器9和第三冷凝器10的冷凝水通过疏水管路进入凝汽器中凝汽器热井14的气侧空间。

凝汽器热井14位于凝汽器的下部,凝结水填充在凝汽器热井14的下部位,而气侧空间是指凝汽器热井14内凝结水平面以上的部分。

优选地,第一冷凝器8、第二冷凝器9和第三冷凝器10均为表面式冷凝器。

在本实用新型中,为了防止气体返流,如图1所示,本实用新型还包括止回阀15,止回阀15安装在排气管路上,用于防止气体返流。

在本实用新型中,还包括抽气阀16,抽气阀16安装在抽气管道17上,用于控制被抽吸气体的输入至第一喷射器5内;被抽吸气体是从凝汽器中抽取的。

在本实用新型中,还包括疏水阀,安装在疏水管路上,用于调节控制冷凝器中的冷凝水输送到凝汽器热井14中。疏水阀设置在喷射抽真空系统的下部,且位于凝汽器中心线的下方位置处。

优选为,疏水阀和疏水管路均为三个;第一疏水管路20的两端分别连接在第一冷凝器8和凝汽器热井14之间,第一疏水阀11安装在第一疏水管路20上;第二疏水管路21的两端分别连接在第二冷凝器9和凝汽器热井14之间,第二疏水阀12安装在第二疏水管路21上;第三疏水管路22的两端分别连接在第三冷凝器10和凝汽器热井14之间,第三疏水阀13安装在第三疏水管路22上;且第一冷凝器8、第二冷凝器9和第三冷凝器10的中间的下部位置处均开设有管口,分别与第一疏水管路20、第二疏水管路21、第三疏水管路22无缝衔接;第一冷凝器8、第二冷凝器9、第三冷凝器10分别通过各自对应设置的疏水阀和疏水管路与凝汽器热井14连接实现0米层低位布置安装。0米层是与指厂房和地面平齐的工作面,低位布置是指喷射抽真空系统可布置在0米。传统的喷射抽真空系统需要布置在0米以上的一个工作面(一般在6米左右的工作面)。

第一疏水管路20、第二疏水管路21、第三疏水管路22与凝汽器热井14的连接位置可设置在同一水平面,也可以设置在同一竖直面内,本发明对此不作限定,但是必须设置在凝汽器热井14的气侧空间处,且每一个疏水管路路须独立进入凝汽器热井14的气侧空间,不能合并成同一个管路进入凝汽器热井14的气侧空间。

本实用新型的三级蒸汽喷射器系统采用低位布置,通过设置疏水阀和独立设置疏水管路达到在0米层低位布置安装,解决了传统其他单级、双级喷射器需要布置在较高位的弊端。

本实用新型还包括第一喷射器开关阀2、第二喷射器开关阀3和第三喷射器开关阀4;第一喷射器5通过第一进气管与蒸汽管道连接,第一喷射器开关阀2安装在第一进气管上;第二喷射器6通过第二进气管与蒸汽管道连接,第二喷射器开关阀3安装在第二进气管上;第三喷射器7通过第三进气管与蒸汽管道连接,第三喷射器开关阀4安装在第三进气管上。优选地,本实用新型还包括调节阀1,安装在蒸汽管道上,用于调节控制蒸汽的压力;第一进气管、第二进气管、第三进气管依次从左至右呈并列排列方式与蒸汽管道连接;且调节阀1位于第一进气管与蒸汽管道连接处的前端。

本实用新型还包括第一不凝气输送管道18,用于不凝结气体的输送,且第二喷射器6的进气口通过第一不凝气输送管道18与第一冷凝器8的出气口相连;第二不凝气输送管道19,用于不凝结气体的输送,且第三喷射器7的进气口通过第二不凝气输送管道19与第二冷凝器9的出气口相连;且第一不凝气输送管道18、第二不凝气输送管道19和排气管路的管口分别设置在第一冷凝器8、第二冷凝器9和第三冷凝器10的右端的上部位置处。

在本实用新型中,第一喷射器5设置在第一冷凝器8的上方;第二喷射器6设置在第二冷凝器9的上方;第三喷射器7设置在第三冷凝器10的上方。

在本实用新型中,为了便于布置,本实用新型的第一喷射器5位于第二喷射器6的左侧,第二喷射器6位于第三喷射器7的左侧。这样可以便于三个喷射器的布置。

在本实用新型中,为了实现整体布局的紧凑化,如图1所示,结合整体排布,本实用新型的第一喷射器5、第二喷射器6和第三喷射器7的上端部位于同一水平面;第一冷凝器8、第二冷凝器9和第三冷凝器10的右端部位于同一水平面;第一喷射器5的体积大于第二喷射器6的体积,第一冷凝器8的体积大于第二冷凝器9的体积;第二喷射器6的体积大于第三喷射器7的体积,第二冷凝器9的体积大于第三冷凝器10的体积。

在本实用新型中,为了实现整体布局的紧凑化,为了便于对喷射抽真空系统的冷却,还包括冷却水管道23,且第一冷凝器8、第二冷凝器9和第三冷凝器10通过冷却水管道23连接,用于冷却水的通入。

优选的,本实用新型实施例采用三级喷射器与三级表面式冷凝器对应连接且呈并联结构排列设置于蒸汽管道和凝汽器热井14之间,三级表面式冷凝器与三级疏水管路一一对应设置并与凝汽器热井14连接。本实施例中该低位布置的三级蒸汽喷射抽真空系统的具体结构如下:

第一喷射器5的出口与第一表面式冷凝器的左端上部开设的管口无缝连接,在第一表面式冷凝器的右端的上部开设有管口,本实施例中经过第一表面式冷凝器冷却后不凝结气体通过第一不凝气输送管道18排入第二喷射器6,同时防止气体倒流回到第一表面式冷凝器中;在第一表面式冷凝器的中间的下部开设有管口,并与第一疏水管路20无缝衔接;第一表面式冷凝器通过第一疏水管路20与凝汽器热井14连接,且在第一疏水管路20上设置有第一疏水阀11,第一疏水阀11用于调节控制第一表面式冷凝器中的冷凝水输送到凝汽器热井14中;此外,第一喷射器5通过第一进气管与蒸汽管道连接,且在第一进气管上设置有第一喷射器开关阀2,第一喷射器开关阀2用于控制是否将蒸汽管道中的蒸汽输入到第一喷射器5中;在蒸汽管道上设置有调节阀1,优选地,调节阀1设置在第一进气管与蒸汽管道的连接处的前端,该调节阀1用于控制蒸汽管道中蒸汽的压力大小。

第二喷射器6的进气口分别与蒸汽管道和第一不凝气输送管道18相连,第二喷射器6的出口与第二表面式冷凝器的左端上部开设的管口无缝连接,在第二表面式冷凝器的右端的上部开设有管口,本实施例中经过第二表面式冷凝器冷却后不凝结气体通过第二不凝气输送管道19排入第三喷射器7,同时防止气体倒流回到第二表面式冷凝器中;在第二表面式冷凝器的中间的下部开设有管口,并与第二疏水管路21无缝衔接;第二表面式冷凝器通过第二疏水管路21与凝汽器热井14连接,且在第二疏水管路21上设置有第二疏水阀12,第二疏水阀12用于调节控制第二表面式冷凝器中的冷凝水输送到凝汽器热井14中;此外,第二喷射器6通过第二进气管与蒸汽管道连接,且在第二进气管上设置有第二喷射器开关阀3,第二喷射器开关阀3用于控制是否将蒸汽管道中的蒸汽输入到第二喷射器6中。

第三喷射器7的进气口分别与蒸汽管道和第二不凝气输送管道19相连,第三喷射器7的出口与第三表面式冷凝器的左端上部开设的管口无缝连接,在第三表面式冷凝器的右端的上部开设有管口并安装有止回阀15,止回阀15的作用是用于防止向大气中输入不凝结气体返流,本实施例中经过第三表面式冷凝器冷却后不凝结气体通过止回阀15排入大气中,同时防止外界大气倒流回到第三表面式冷凝器中;在第三表面式冷凝器的中间的下部开设有管口,并与第三疏水管路22无缝衔接;第三表面式冷凝器通过第三疏水管路22与凝汽器热井14连接,且在第三疏水管路22上设置有第三疏水阀13,第三疏水阀13用于调节控制第三表面式冷凝器中的冷凝水输送到凝汽器热井14中;此外,第三喷射器7通过第三进气管与蒸汽管道连接,且在第三进气管上设置有第三喷射器开关阀4,该开关阀用于控制是否将蒸汽管道中的蒸汽输入到第三喷射器7中。

第一进气管、第二进气管、第三进气管依次从左至右呈并列排列方式与蒸汽管道连接;且调节阀1位于第一进气管与蒸汽管道连接处的前端。

第一喷射器开关阀2、第一喷射器5、第一表面式冷凝器、第一疏水管路20和第一疏水阀11连接组成一级蒸汽喷射系统;第二喷射器开关阀3、第二喷射器6、第二表面式冷凝器、第二疏水管路21和第二疏水阀12连接组成二级蒸汽喷射系统;第三喷射器开关阀4、第三喷射器7、第三表面式冷凝器、第三疏水管路22和第三疏水阀13连接组成三级蒸汽喷射系统;一级蒸汽喷射系统、二级蒸汽喷射系统和三级蒸汽喷射系统依次并列设置,且二级蒸汽喷射系统设置在一级蒸汽喷射系统的右侧,三级蒸汽喷射系统设置在二级蒸汽喷射系统的右侧。蒸汽管道、一级蒸汽喷射系统、二级蒸汽喷射系统、三级蒸汽喷射系统和凝汽器热井14连接为一个封闭的空间。

综上所述,本实用新型通过三级蒸汽喷射器系统,来完成对凝汽器漏入空气量的抽吸,该技术方案解决了传统射水抽气器和水环真空泵能耗高,抽气效果受水温影响大以及耗水量大的弊端。本实用新型的系统具有不耗电、不消耗水、运行稳定等优点;传统的电厂抽真空系统都存在转动部件,需要消耗电量,本实用新型的三级蒸汽喷射器系统完全依靠蒸汽工作,不存在任何转动部件,不消耗任何电量。该三级蒸汽喷射器系统蒸汽消耗量比之前的单级喷射器系统、二级喷射器系统较小25%以上,运行经济性显著提高。本实用新型的三级蒸汽喷射器系统采用低位布置,解决了其他传统型单级、双级喷射器需要布置在高位的弊端,缩短了管道布置,系统整体布局紧凑,解决了系统管路长,水封设计安装复杂而且存在不稳定因素,同时系统阻力大的缺点。传统单级蒸汽喷射器需要布置在较高位置,一般为6-10米平台层,同时设置多级水封来达到回收冷凝水的目的,系统管路长,水封设计安装复杂而且存在不稳定因素,同时系统阻力大的缺点。本实用新型的新型三级蒸汽喷射器系统采用低位布置,通过设置疏水阀和独立设置疏水管路达到在0米层低位布置安装,解决了传统其他单级、双级喷射器需要布置在较高位的弊端。本实用新型的系统采用表面式冷凝器对喷射器工作蒸汽及被抽吸气体的混合气体进行降温冷凝,将不凝结气体析出排至下一级喷射器,如此不凝结气体通过一、二、三级喷射抽真空系统直至将全部不凝结气体压缩至大气压排出系统。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均在本实用新型待批权利要求保护范围之内。

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