專利名稱：一種雙背壓凝汽器的抽真空系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電廠凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組雙背壓凝汽器抽真空系統(tǒng)。具體 地說(shuō)是一種提高凝汽器平均真空的抽真空系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器真空的好壞，直接影響發(fā)電廠汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。影 響凝汽器真空的因素很多，其中與凝汽器真空相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)布置是否合理，同樣影響凝 汽器真空的好壞。目前發(fā)電廠600MW及以上凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組均采用雙背壓凝汽器，其 目的是提高凝汽器的平均真空，但是其抽真空系統(tǒng)通常采用二種形式，即單母管雙吸真空 泵抽真空系統(tǒng)(圖2)、雙母管單吸真空泵抽真空系統(tǒng)(圖3)。單母管雙吸真空泵抽真空系 統(tǒng)(圖2)能節(jié)約廠用電，但是對(duì)凝汽器的平均真空有一定的影響；雙母管單吸真空泵抽真 空系統(tǒng)(圖3)不影響凝汽器的平均真空，但是其系統(tǒng)復(fù)雜，采用四臺(tái)真空泵，必須兩臺(tái)真空 泵同時(shí)運(yùn)行，增加投資及用電費(fèi)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要解決凝汽器抽真空系統(tǒng)不合理的設(shè)計(jì)對(duì)凝汽器平均真空 的影響，提出一種有效提高凝汽器平均真空的抽真空系統(tǒng)，從而減少投資，節(jié)約用電，同時(shí) 能使凝汽器的平均真空達(dá)到設(shè)計(jì)值。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是將目前單母管的抽真空系統(tǒng)改為雙母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)，或者將目前雙 母管單吸真空泵抽真空系統(tǒng)改為雙母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括高、低背壓凝汽器、真空泵及抽真空母管，結(jié)構(gòu)特征是在凝汽 器至水環(huán)真空泵之間設(shè)置雙母管的抽真空系統(tǒng)。即從A凝汽器1引一抽真空母管3至水環(huán)真空泵5—入口 ；從B凝汽器2引一抽 真空母管3至水環(huán)真空泵5另一入口 ；水環(huán)真空泵5兩個(gè)入口之間用一平衡門(mén)6連接。本實(shí)用新型的有益的效果目前600MW及以上機(jī)組的雙背壓凝汽器，其設(shè)計(jì)背壓Pa = 4. 719kpa, Pb = 6. 614kpa,雙母管的抽真空系統(tǒng)的平均背壓是Ps 平均=(Psa+Psb)/2= (4. 719+6. 614)/2= 5. 165kpa單母管的抽真空系統(tǒng)的平均背壓是Pd 平均=(PDA+PDB) /2 =+Pb+ (Pa+Pb) /2 /2= (6. 614+5. 165)/2= 5. 8895kpa[0019]Pdto-Psto= 5. 8895kpa-5. 165kpakpa = 0. 7245kpa,即凝汽器的平均真空，采用 雙母管的抽真空系統(tǒng)比單母管的抽真空系統(tǒng)要好0. 7245kpa。根據(jù)凝汽器真空度提高1 % (大氣壓力按IOOkpa計(jì)算)，煤耗降低1. 97g/kwh, 一 臺(tái)600MW機(jī)組年平均發(fā)電5000小時(shí)計(jì)算，可節(jié)約煤炭(0. 7245*1. 97*5000*600000/1000000 =4284. 75t)4284. 755 噸 / 年，換算成標(biāo)煤是(4284. 755*5000/7000 = 3060. 5. 5)3060. 5 噸/年，根據(jù)節(jié)約1千克標(biāo)準(zhǔn)煤=減排2. 493千克“二氧化碳”，一年減少二氧化碳排放 (3060. 5*2. 49 = 7620. 7) 7620. 7 噸。按 500 元 / 噸計(jì)算，節(jié)約發(fā)電成本(4284. 75*500 = 2142375 元)2142375 元 / 年。將圖2改造成圖4后，節(jié)約發(fā)電成本(4284. 75*500 = 2142375元)2142375元/年。如果將圖3改造成圖1后，可節(jié)約一臺(tái)真空泵的廠用電，即 (1. 7321*380*210*0. 9/1000*5000 = 621997kw. h) 621997kw. h/ 年，但是要重新安裝三臺(tái)雙
吸真空泵，改造成本很高，作為長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮也是合算的。本實(shí)用新型的雙母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)，既能使雙背壓凝汽器的平均真空 達(dá)到設(shè)計(jì)值又能節(jié)約廠用電。將600MW機(jī)組單母管的抽真空系統(tǒng)改造成雙母管雙吸真空 泵的抽真空系統(tǒng)，其平均真空可提高0. 7245kpa,可節(jié)約煤炭4284. 755噸/年；將600MW機(jī) 組雙母管的抽真空系統(tǒng)改造成雙母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)，可節(jié)約一臺(tái)真空泵的廠用 電，即621997kw. h/年。一臺(tái)雙吸真空泵可以實(shí)現(xiàn)高背壓凝汽器和低背壓凝汽器分別抽真 空。經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

圖1本實(shí)用新型雙母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)示意圖。圖2單母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)示意圖。圖3雙母管單吸真空泵的抽真空系統(tǒng)示意圖。圖4在圖2的基礎(chǔ)上新增加管道及閥門(mén)示意圖。圖5在圖2的基礎(chǔ)上改進(jìn)的示意圖。圖中所示1 A凝汽器2 B凝汽器3 抽真空母管4 真空泵入氣門(mén)5 水 環(huán)式真空泵6 平衡門(mén)7 聯(lián)絡(luò)門(mén)。
具體實(shí)施方式
雙母管的抽真空系統(tǒng)與單母管的抽真空系統(tǒng)的真空比較凝汽器的平均真空，采用雙母管的抽真空系統(tǒng)比采用單母管的抽真空系統(tǒng)要好。圖中和算式中PS平均_雙母管的抽真空系統(tǒng)的平均背壓PSA-雙母管的抽真空系統(tǒng)的低背壓(A凝汽器)PSB-雙母管的抽真空系統(tǒng)的高背壓(B凝汽器)PD平均_單母管的抽真空系統(tǒng)的平均背壓PDA-單母管的抽真空系統(tǒng)的低背壓(A凝汽器)PDB-單母管的抽真空系統(tǒng)的高背壓(B凝汽器)[0039]PDAB-單母管的抽真空系統(tǒng)的母管壓力PA-A凝汽器設(shè)計(jì)背壓 PB-B凝汽器設(shè)計(jì)背壓S-表示雙母管系統(tǒng)D-表示單母管系統(tǒng)tl-A凝汽器冷卻進(jìn)水溫度t2-A凝汽器冷卻出水溫度(B凝汽器冷卻進(jìn)水溫度)t3-B凝汽器冷卻出水溫度由圖中分析可知雙母管的抽真空系統(tǒng)的平均背壓是PspS= (PSA+PSB)/2，其中 Psb > Ps平均> PSA PSA = PA，PSB = PB，單母管的抽真空系統(tǒng)的平均背壓是PD平均=(PDA+PDB)/2 =+PB+(PA+PB)/2/2，其中 Pb > Pdab = (Pa+PB)/2 ( PDA，Pdb Psb = PB，Pdb 彡 Pda 彡 PDAB，所 以PDA > Psa，PdTO> Psw即凝汽器的平均真空采用雙母管的抽真空系統(tǒng)比單母管的抽真 空系統(tǒng)要好。從圖1中不難看出雙母管的抽真空系統(tǒng)的平均背壓是PSTO= (Psa+Psb)/2, Psb > PSTO> Psa，PSA = PA，PSB = PB，能滿足雙背壓凝汽器的設(shè)計(jì)值，即平均真空值。從圖2中很難看出單母管的抽真空系統(tǒng)的平均背壓是PD平均=(Pda+Pdb)/2 =+Pb+(Pa+PB)/2/2，Pb > Pdab = (Pa+Pb)/2 ( PDA，Pdb 彡 Psb = PB，Pdb 彡 Pda 彡 PDAB。式中 Pdab= (PA+PB)/2是這樣確定的，當(dāng)兩個(gè)不同壓力的氣體合并在一起時(shí)，其合并后的壓力應(yīng) 該是兩壓力和的平均值，即單母管的抽真空系統(tǒng)的母管壓力是Pdab = (Pa+Pb)/2，當(dāng)Pdab = (PA+PB) /2確定后，Pda必須大于P_，A凝汽器的氣體才會(huì)排向母管，即Psa就會(huì)升高至Pda，圖 2中PdbPDA彡P(guān)DAB才成立，式中Pdb彡P(guān)sb = Pb不難看出。以上是理論分析計(jì)算的結(jié)果，機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中與理論分析計(jì)算的結(jié)果基本相符， 單母管的抽真空系統(tǒng)其凝汽器真空往往是高低背壓相差不多，即Pdb ^ PDA，按設(shè)計(jì)值應(yīng)是 Pdb > Pm，且Pdb-Pda = I- 895kpa,從低壓缸排汽溫度也可以看出，高低背壓凝汽器排汽溫度 也相差不多，實(shí)際相差應(yīng)該是6°C左右，究其原因就是單母管的抽真空系統(tǒng)所致。圖1為雙母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)，也是本實(shí)用新型的重點(diǎn)。在凝汽器1、2 至雙吸真空泵5之間設(shè)置雙母管的抽真空系統(tǒng)。即高低背壓凝汽器分別用一抽真空管道至 雙吸真空泵入口(圖1)從A凝汽器1引一抽真空母管3至水環(huán)真空泵5—入口；從B凝 汽器2引一抽真空母管3至水環(huán)真空泵5另一入口 ；水環(huán)真空泵5兩個(gè)入口之間用一平衡 門(mén)6連接。其優(yōu)點(diǎn)是既能使凝汽器的平均真空達(dá)到設(shè)計(jì)值又能節(jié)約廠用電(凝汽器真空嚴(yán) 密性合格，一臺(tái)真空泵運(yùn)行就可維持正常真空)，今后安裝的機(jī)組，其抽真空系統(tǒng)按照此圖 設(shè)計(jì)安裝。以前安裝的機(jī)組，將原來(lái)(圖2)單母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)改為雙母管雙 吸真空泵的抽真空系統(tǒng)(圖4)時(shí)，保留原來(lái)的抽真空母管及閥門(mén)對(duì)應(yīng)B(A)凝汽器連接，另 外增加一抽真空母管(虛線)及閥門(mén)至真空泵的另一入氣口，對(duì)應(yīng)A(B)凝汽器連接，將原 來(lái)A、B凝汽器之間的抽真空管道連接處增加聯(lián)絡(luò)門(mén)7，將原真空泵的兩個(gè)入氣口之間的連 接管之間增加平衡門(mén)6，真空泵的啟動(dòng)與運(yùn)行方式不變。在具體實(shí)施例圖4的過(guò)程中，為了檢驗(yàn)雙母管的效果，可以先將聯(lián)絡(luò)門(mén)7及平衡門(mén) 6打開(kāi)，按照單母管的方式啟動(dòng)該臺(tái)真空泵，記錄A、B凝汽器真空，然后再關(guān)聯(lián)絡(luò)門(mén)7及平衡門(mén)6，按照雙母管的方式啟動(dòng)真空泵，記錄A、B凝汽器真空，兩次記錄結(jié)果進(jìn)行比較，即可 判斷雙母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)的效果。圖2、圖3為目前典型的600MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組凝汽器的抽真空系統(tǒng)圖。圖2 的抽真空系統(tǒng)均不能使凝汽器平均真空達(dá)到設(shè)計(jì)值；圖3的抽真空系統(tǒng)能使凝汽器的平均 真空達(dá)到設(shè)計(jì)值，但是系統(tǒng)復(fù)雜，采用四臺(tái)真空泵，必須兩臺(tái)真空泵運(yùn)行，增加投資及廠用 H1^ ο圖4是在圖2的基礎(chǔ)是改進(jìn)的示意圖，優(yōu)點(diǎn)同圖1優(yōu)點(diǎn)，即既能使凝汽器的平均真 空達(dá)到設(shè)計(jì)值又能節(jié)約廠用電。將圖2改進(jìn)為圖5，雖然能使凝汽器的平均真空達(dá)到設(shè)計(jì)值，但是要A、B兩臺(tái)真空 泵同時(shí)運(yùn)行，C真空泵公共備用，不能節(jié)約廠用電。以上實(shí)施例說(shuō)明圖1最理想，今后安裝的600MW及以上的機(jī)組的抽真空系統(tǒng)按此 設(shè)計(jì)，以前安裝的單母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)按照?qǐng)D4或圖1改造就能使凝汽器平均 真空達(dá)到設(shè)計(jì)值，同時(shí)能節(jié)約廠用電。
權(quán)利要求一種雙背壓凝汽器的抽真空系統(tǒng)，包括高、低背壓凝汽器、真空泵及抽真空母管，其特征是在凝汽器(1)、(2)至水環(huán)真空泵(5)之間設(shè)置雙母管的抽真空系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙背壓凝汽器的抽真空系統(tǒng)，其特征是從A凝汽器(1) 引一抽真空母管(3)至水環(huán)真空泵(5) —入口 ；從B凝汽器(2)引一抽真空母管(3)至水 環(huán)真空泵(5)另一入口 ；水環(huán)真空泵(5)兩個(gè)入口之間用一平衡門(mén)(6)連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種雙背壓凝汽器的抽真空系統(tǒng)，即雙母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)特征是在凝汽器至水環(huán)真空泵之間設(shè)置雙母管的抽真空系統(tǒng)。既能使雙背壓凝汽器的平均真空達(dá)到設(shè)計(jì)值又能節(jié)約廠用電。將600MW機(jī)組單母管的抽真空系統(tǒng)改造成雙母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)，其平均真空可提高0.7245kPa，可節(jié)約煤炭4284.755噸/年；將600MW機(jī)組雙母管的抽真空系統(tǒng)改造成雙母管雙吸真空泵的抽真空系統(tǒng)，可節(jié)約一臺(tái)真空泵的廠用電，即621997kW.h/年。經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。
文檔編號(hào)F28B9/10GK201724571SQ20102021884
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者曾華 申請(qǐng)人:曾華