一种工质回收型凝汽器真空压力维持及提高系统的制作方法

本实用新型涉及发电厂凝汽器抽真空运行技术领域，特别是一种工质回收型凝汽器真空压力维持及提高系统。

背景技术：

发电厂的凝汽器抽真空系统一般装设有两台较大功率的水环真空泵组，在机组启动时同时开启，能够实现快速对凝汽器管路系统进行抽真空；待发电机组稳定运行后，一般一台真空泵组运行，一台联锁备用，运行的真空泵组用于将漏入真空系统的不凝结气体不断地抽出来，以维持凝汽器系统的真空，在发电机组完全停运后才停止运行。

电厂常规真空泵在设计选型时，主要以“快速启机的响应速度和最大的允许漏气量”为选型原则，300MW及以上大型机组设计机组的真空严密性约为400-600Pa/min，而机组正常运行时机组真空严密性一般小于200Pa/min，有的只有几十Pa/min。因此在机组正常运行、仅需维持系统真空时，根据HEI标准或行业标准配置的常规真空泵有较大富余量，存在功率配置过大的问题。另外，随着天气温度的改变，机组凝汽器真空由冬季2-3KPA到夏季9-11KPA变化，发电机组凝汽器系统在相同泄漏率情况下，夏季机组需要的抽真空速率不到冬季的二分之一。

由于常规发电机组配备的射水抽汽器和水环真空泵组，其极限真空都与工作水温有很大关系，水环真空泵组的极限真空设计一般是3.3KPA，而在冬季循环水温较低时凝汽器真空压力可以达到3.3KPA以下，并且随着供热机组进行灵活性改造，特别是低压缸切除技术的发展，凝汽器真空压力完全可以达到3.3KPA以下。但由于受到水环真空泵极限抽吸压力的限制，经常会导致凝汽器内漏入的不凝气体无法抽出，造成凝汽器端差增加；特别是北方水冷却机组，端差达十几摄氏度，严重影响机组真空，大大增加了能耗。

另外，凝汽器系统抽真空时，除抽出不凝性气体外，还有部分蒸汽抽出，冷凝后对外排放，这些冷凝水是经电厂多重物理和化学处理后的高纯度水，造成了工质的浪费。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种工质回收型凝汽器真空压力维持及提高系统，能有效降低电厂凝汽器真空系统能耗，冬季提高机组真空，回收冷凝水工质，有效节约能源。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种工质回收型凝汽器真空压力维持及提高系统，包括依次连接的发电厂凝汽器、抽真空管路以及发电厂原真空泵组，所述抽真空管路上还连接有与发电厂原真空泵组并列设置的变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组；所述变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组中设置有通过管道连接的抽汽手动阀、抽汽速关气动阀、罗茨真空泵、冷凝器和螺杆真空泵，抽汽速关气动阀、罗茨真空泵、螺杆真空泵的受控端连接一控制装置，控制装置的输入端分别与设置在罗茨真空泵和螺杆真空泵的压力传感器输出端连接；所述螺杆真空泵的出气端还连接凝水罐，凝水罐）的出水端口经回收管路回凝汽器，所述回收管路上设置有多级水封。

上述一种工质回收型凝汽器真空压力维持及提高系统，所述罗茨真空泵为变频控制调速型真空泵。

上述一种工质回收型凝汽器真空压力维持及提高系统，所述罗茨真空泵上设置有罗茨泵冷却水管路。

上述一种工质回收型凝汽器真空压力维持及提高系统，所述螺杆真空泵上设置有螺杆泵冷却水管路，螺杆真空泵的轴封采用气密型组合密封。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型能够在抽汽速率、极限真空性满足发电机组运行要求的基础上，实现节能降耗，并且还可实现蒸汽冷凝水工质的回收，避免了资源的浪费。

本实用新型在电厂凝汽器抽真空运行维持系统运行初期，利用发电厂原有真空泵组迅速建立机组真空，在机组正常运行时，利用变频调速型罗茨-螺杆干式真空泵组的运行特性，以低功率能耗维持机组真空，克服了传统电厂中凝汽器抽真空运行维持系统存在的能耗高问题。增加的变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组中采用无密封液的高效干式真空泵代替常规射水抽汽器或者水环泵，能够减少电能消耗75-83%；且变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组的运行抽汽速率不受水温影响，抽汽稳定，极限真空高，冬季采暖季可提高机组凝汽器真空约0.2-1.8KPA，有效降低了发电厂的煤耗，节约了能源。并且，增加的变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组轴封结构采用气密组合特殊密封，解决了一般罗茨泵、螺杆泵轴承室易进水严重而影响泵组寿命的问题。本实用新型的变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组中，在罗茨真空泵和螺杆真空泵之间设置的凝汽器可降低凝结水的溶氧量，提高机组运行的经济性和安全性。

本实用新型在机组正常运行时，可通过凝水工质回收子系统实现对抽出蒸汽冷凝水工质的回收，300MW机组年可回收约200-300吨凝结水工质。

附图说明

图1为本实用新型的架构图。

其中：1、发电厂凝汽器；2、多级水封；3、抽真空管路；4、抽汽手动阀；5、抽汽速关气动阀；6、罗茨真空泵；7、罗茨泵冷却水管路；8、冷凝器；9、螺杆真空泵；10、螺杆泵冷却水管路；11、回收管路；12、凝水罐；13、控制装置；14、发电厂原真空泵组。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

一种工质回收型凝汽器真空压力维持及提高系统，其工艺流程图如图1所示，包括发电厂凝汽器1、发电厂原真空泵组14、变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组以及凝水工质回收子系统，发电厂原真空泵组和变频调速罗茨-干式螺杆真空泵组并列设置，且分别通过抽真空管路3与发电厂凝汽器1的出气端连接；凝水工质回收子系统连接在变频调速罗茨-干式螺杆真空泵组出气端与发电厂凝汽器之间。

发电厂原真空泵组用于在发电厂发电机组启动初期运行，对凝汽器系统抽真空，以便快速达到系统真空度要求。变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组用于在机组正常运行时维持系统真空度，凝水工质回收子系统用于对凝水工质的实时回收。

变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组中设置有抽汽手动阀4、抽汽速关气动阀5、罗茨真空泵6、冷凝器8、螺杆真空泵9和控制装置13；其中，抽汽手动阀4、抽汽速关气动阀5、罗茨真空泵6、冷凝器8、螺杆真空泵9通过管道连接，抽汽手动阀4的抽汽端连接抽真空管路3的出气端，螺杆真空泵9的出口端连接凝水工质回收子系统入口端。抽汽手动阀4用于手动启闭变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组的接入；抽汽速关气动阀5用于当变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组故障时迅速切断与凝汽器真空系统的联系，防止系统真空下降。罗茨真空泵6和螺杆真空泵9上分别设置有检测真空泵压力值的压力传感器。

上述罗茨真空泵6和螺杆真空泵9的受控端以及抽汽速关气动阀5的受控端分别与控制装置13的输出端连接，接受控制装置的指令；控制装置13的输入端分别与罗茨真空泵6和螺杆真空泵9的压力传感器输出端连接，并与机组的DCS控制系统相互通信，由DCS控制系统协调控制发电厂原真空泵组和变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组协调作业。

本实用新型中的变频调速罗茨-螺杆真空泵在工作过程中，不使用工作密封水，抽汽速率不受水温影响，极限真空度高，在冬季采暖季节能够提高机组真空，降低发电厂煤耗。螺杆真空泵和罗茨真空泵运行过程中，分别通过设置在其上的冷却水管路进行降温处理。

凝水工质回收子系统包括凝水罐12、回收管路11和多级水封2，凝水罐12的进气端连接螺杆真空泵9的出气端，凝水罐12的出水端口经回收管路11回发电厂凝汽器1，多级水封2设置在回收管路11上。

本实用新型在运行时，首先在电厂凝汽器抽真空运行维持系统运行初期，控制发电厂原真空泵组运行，满足系统启动要求的时间。当系统真空达到运行要求时，自动切换至变频调速罗茨-螺杆干式真空泵组，自动维持系统真空；发电厂原真空泵组停运备用。在罗茨-螺杆真空泵组运行时，当该真空泵组中的罗茨真空泵或螺杆真空泵故障时，可自动切换到发电厂原真空泵组运行。

本实用新型根据电厂凝汽器真空运行维持系统正常运行时只漏入少量不凝性气体特点，利用变频调速罗茨-螺杆干式真空泵运行的特性,在机组正常运行时，抽出漏入发电厂凝汽器真空系统的不凝性气体,达到降低系统功耗的目的；在冬季采暖季利用极限真空度高的特性，在低功耗的同时提高机组凝汽器真空，降低电厂煤耗；利用多级水封管路系统实现对蒸汽凝水工质的实施回收，达到节能减排的目的。

上述实施例仅是本实用新型的最佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求保护的范围。