一种用于发电厂的凝汽器真空系统的制作方法

1.本实用新型属于凝汽器抽真空技术领域，具体地说，涉及一种用于发电厂的凝汽器真空系统。


背景技术：

2.一般发电厂的主要辅机，如循环水泵、轴冷水泵、给水泵、凝结水泵等，由于设备可靠性要求较高，对机组稳定运行有直接影响，故主要辅机设备由水质较好，温度较低的除盐水来冷却。而真空泵系统由于重要程度不及前者，一般采用开式水冷却。
3.水环式真空泵运行时，为保持其抽吸能力，用于密封的工作水必须保持在一定的工作温度，如工作水的温度升高，真空泵的密封用工作水会发生汽化，影响密封性能，导致其抽吸能力降低。真空泵的抽吸能力降低会进一步导致凝汽器的真空度下降，由于凝汽器及整个真空系统或多或少存在一定的泄露，随着空气逐渐的积累，在一定程度上也会影响整体机组的工作效率。因此真空泵的工作水需不断循环经过冷却装置，如换热器进行冷却，以保证工作水的水温维持在较低水平，从而保证真空泵的密封性能。
4.如图1和图2所示，现有技术中的真空泵工作水经过板式换热器进行换热降温，其中板式换热器中通入开式水作为冷却水，与工作水进行换热以冷却工作水。凝汽器与除盐水源连接，通过向凝汽器中通入除盐水对凝汽器进行补水。
5.理论上真空泵的工作水经过冷却装置后的水温应该会降低，但采用开式水冷却工作水时，由于开式水本身水质较差，在运行一段时间后，容易使换热器结垢，进而端差变大，对工作水的冷却效率降低。当工作水经过冷却装置后无法达到预期的冷却效果时，会使真空泵的工作水温度越来越高，导致真空泵的抽吸能力降低。另一方面，开式水循环流经发电厂中多处设备进行换热，其输送管道直接暴露于外界环境中，因此开式水自身的水温受环境温度及换热吸收热量的影响很大，尤其在夏季期间，开式水自身的水温过高，进一步降低了其与真空泵工作水的换热效率，造成机组的真空度下降，工作效率降低。此外，真空泵的工作水温度过高还可能会导致真空泵叶轮的损坏。
6.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用于发电厂的凝汽器真空系统，将通入凝汽器进行补水的除盐水先通入工作水冷却装置，用于冷却真空泵的工作水，再通入凝汽器进行补水，提高了对真空泵工作水的冷却效率，从而保证了凝汽器真空系统的真空度，进而提高了机组的工作效率。
8.为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
9.一种用于发电厂的凝汽器真空系统，包括凝汽器、真空泵和工作水冷却装置，所述工作水冷却装置的工作水出口与真空泵的进水口连通，还包括除盐水泵，所述工作水冷却装置的冷却水进口与除盐水泵的出水口通过管路连通，工作水冷却装置的冷却水出口与凝
汽器通过管路连通。
10.进一步地，所述除盐水泵的出水口通过第一管路与工作水冷却装置的冷却水进口连通，还通过第二管路与凝汽器连通。
11.进一步地，所述除盐水泵的出水口还通过第三管路与凝汽器连通。
12.进一步地，所述除盐水泵的出水口连接供水母管，所述供水母管分别与第一管路、第二管路和第三管路连通。
13.进一步地，所述第一管路的进水端、第二管路的进水端和第三管路的进水端沿供水母管中除盐水流动方向的上游至下游依次设置。
14.进一步地，所述供水母管包括竖直延伸一定长度的分流段，所述第一管路的进水端、第二管路的进水端和第三管路的进水端分别连接在所述分流段上，第一管路的进水端、第二管路的进水端和第三管路的进水端由上至下依次设置。
15.进一步地，所述凝汽器包括具有一定高度的凝汽器喉部，所述工作水冷却装置的冷却水出口通过第四管路与凝汽器喉部连通，所述第四管路的出水端、第二管路的出水端和第三管路的出水端在凝汽器喉部的内部由上至下依次设置。
16.进一步地，所述供水母管上设置第一流量检测装置。
17.进一步地，所述第一管路和/或第二管路上设置第二流量检测装置。
18.进一步地，还包括汽水分离器，所述真空泵的排气口与所述汽水分离器的进口连通，所述汽水分离器的出口与工作水冷却装置的工作水进口连通。
19.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
20.本实用新型中，通过管路连接，使用于通入凝汽器进行补水的除盐水先经过工作水冷却装置，然后再进入凝汽器实现补水。采用温度始终维持在较低水平的除盐水对真空泵的工作水进行降温，改善了对真空泵工作水的降温效果，从而保证了真空泵的抽吸能力，使凝汽器真空系统可以维持在较高真空度，进而使整个机组具有更高的工作效率。
21.本实用新型中，通过第一管路和第二管路的设置，除盐水泵打出的除盐水一部分经过工作水冷却装置后再进入凝汽器，另一部分直接进入凝汽器进行补水，保证了进入凝汽器的除盐水总体温度仍保持在较低水平，不影响凝汽器的运行。
22.本实用新型中，第一管路的进水端设置在供水母管上第二管路和第三管路的进水端上游，供水母管中的除盐水先经过第一管路，再经过第二、第三管路，使第一管路中的除盐水流量较小，从而进一步减小了部分除盐水经过工作水冷却装置进行换热对凝汽器的影响。
23.本实用新型中，第四管路、第二管路和第三管路三者的出水端在凝汽器喉部的内部由高到低分布，凝汽器喉部内部的温度由上至下逐渐降低，第四管路的补水由于经过工作水冷却装置温度相对更高，从凝汽器喉部相对较高的位置进入对凝汽器的影响更小。
24.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
25.附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造
性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
26.图1是现有技术的凝汽器真空系统中凝汽器抽真空部分的局部示意图；
27.图2是现有技术的凝汽器真空系统中凝汽器补水部分的局部示意图；
28.图3是本实用新型实施例中凝汽器真空系统的示意图。
29.图中：1、真空泵；2、凝汽器；3、工作水冷却装置；4、汽水分离器；10、供水母管；11、第一管路；12、第二管路；13、第三管路；14、第四管路；21、凝汽器喉部；31、冷却水进口；32、冷却水出口；33、工作水进口；34、工作水出口；41、第一流量检测装置；42、第二流量检测装置。
30.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.如图3所示，本实施例提供一种用于发电厂的凝汽器真空系统，包括凝汽器2、真空泵1和工作水冷却装置3。本实施例中，真空泵1为水环式真空泵，真空泵1的进气口与凝汽器2连通，从凝汽器2中抽气，以实现凝汽器真空系统的高真空度。
35.所述凝汽器真空系统还包括汽水分离器4，真空泵1的排气口与汽水分离器4的进口连通，汽水分离器4的出口与工作水冷却装置3的工作水进口33连通。工作水冷却装置3的工作水出口34与真空泵1的进水口连通。
36.本实施例中，工作水冷却装置3为板式换热器，真空泵1排出的气体进入汽水分离器4进行分离，汽水分离器4将分离得到的工作水通入工作水冷却装置3中。工作水冷却装置3中还通入温度较工作水更低的冷却水，工作水和冷却水分别在工作水冷却装置3中独立流动，两者之间发生热交换，使工作水的温度降低，然后重新通入真空泵1中。
37.本实施例的凝汽器真空系统还包括除盐水泵，工作水冷却装置3的冷却水进口31与除盐水泵的出水口通过管路连通，工作水冷却装置3的冷却水出口32与凝汽器2通过管路连通。
38.在上述方案中，发电厂具有除盐水系统，将自然水源处理为除盐水后通入除盐水水箱，除盐水泵的进水口与除盐水箱通过入口管路连通，将除盐水经管路输送至发电厂中凝汽器2与闭式水系统。
39.除盐水的水质较好，且储存于大型的除盐水水箱中，经除盐水泵打出的除盐水水温始终维持在室温附近，一般在15～20℃，发电厂中将其用于向凝汽器2中补水。而现有技术中的开式水温度在较低环境温度下一般为20～25℃，在夏季高温条件下甚至可达到30～35℃，严重影响对真空泵1工作水的降温效率。本实施例中，将除盐水泵打出的除盐水先通入工作水冷却装置3，在经过工作水冷却装置3后再进入凝汽器2进行补水，采用除盐水代替现有技术中的开式水作为工作水冷却装置3中的冷却水。由于除盐水的水温基本不受外界环境温度影响，尤其在夏季会显著低于开式水的水温，从而可以提高对工作水的降温效率，保证真空泵1的密封性能，凝汽器真空系统可以维持在较高真空度，进而使整个机组具有更高的工作效率。另一方面，由于除盐水水质较开式水更好，避免了工作水冷却装置3内部结垢降低换热效率的问题。
40.由于发电厂中本就具有由除盐水泵通向凝汽器2进行补水的补水管路，为实现本实施例中利用除盐水冷却真空泵1的工作水的目的，只需在现有管路上进行改造，将工作水冷却装置3的冷却水进口31和冷却水出口32分别接入所述补水管路上即可。无需增设其他设备，仅改变管路的连接方式即可实现冷却水的替换，对整套系统的改造成本小。
41.本实施例的进一步方案中，所述除盐水泵的出水口通过第一管路11与工作水冷却装置3的冷却水进口31连通，还通过第二管路12与凝汽器2连通。
42.在上述方案中，除盐水泵打出的除盐水一部分进入第一管路11，经过工作水冷却装置3后再进入凝汽器2，另一部分进入第二管路12，从而直接通入凝汽器2进行补水。由于除盐水经过工作水冷却装置3后水温会有一定程度的提高，通过第一管路11和第二管路12的设置，使进入凝汽器2的补水由一部分经过换热的除盐水和一部分由除盐水泵直接打出的除盐水组合而成，保证了进入凝汽器2的除盐水总体温度仍保持在较低水平，不会对凝汽器2的运行造成影响。
43.进一步地，所述除盐水泵的出水口还通过第三管路13与凝汽器2连通。本实施例中，除盐水泵打出的除盐水共分为三路进入凝汽器2中，仅其中一路先经过工作水冷却装置3再进入凝汽器2，其余两路均直接进入凝汽器2，进一步保证了进入凝汽器2的除盐水总体水温较低，对凝汽器2的运行不会造成影响。
44.本实施例的进一步方案中，所述除盐水泵的出水口连接供水母管10，供水母管10分别与第一管路11、第二管路12和第三管路13连通。除盐水由除盐水泵先打入供水母管10中，再由供水母管10分流至第一管路11、第二管路12和第三管路13中，管路的布置更加简单。
45.进一步地，第一管路11的进水端、第二管路12的进水端和第三管路13的进水端沿供水母管10中除盐水流动方向的上游至下游依次设置。
46.在上述方案中，第一管路11的进水端设置在供水母管10的上游，第二管路12和第三管路13的进水端设置在供水母管10的下游，供水母管10中的除盐水先经过第一管路11，再经过第二管路12和第三管路13，使第一管路11中的除盐水流量相较第二管路12和第三管路13更小，从而进一步减小了部分除盐水经过工作水冷却装置3进行换热对凝汽器2运行的影响。
47.优选地，供水母管10包括竖直延伸一定长度的分流段，第一管路11的进水端、第二管路12的进水端和第三管路13的进水端分别连接在所述分流段上，第一管路11的进水端、
第二管路12的进水端和第三管路13的进水端由上至下依次设置。除盐水在供水母管10的分流段中由上至下流动，第一管路11的进水端高于第二管路12和第三管路13的进水端，进一步确保了第一管路11中的除盐水流量较小，对进入凝汽器2的除盐水的总体水温不产生显著影响。
48.本实施例的进一步方案中，凝汽器2包括具有一定高度的凝汽器喉部21，高温蒸汽由凝汽器喉部21的上端进入，在向下运动的过程中逐渐降温，并在经过下方的冷却管束时冷凝成水，汇集于凝汽器2底部的热井中，进而排出再次利用。工作水冷却装置3的冷却水出口32通过第四管路14与凝汽器喉部21连通，第四管路14的出水端、第二管路12的出水端和第三管路13的出水端在凝汽器喉部21的内部由上至下依次设置。
49.在上述方案中，第四管路14、第二管路12和第三管路13伸入凝汽器喉部21内部进行补水，凝汽器喉部21内部的温度由上至下逐渐降低。而第四管路14、第二管路12和第三管路13三者的出水端在凝汽器喉部21的内部由高到低分布，第四管路14中温度相对较高的除盐水由凝汽器喉部21相对较高的位置，也即温度较高的位置进入，补水温度与环境温度匹配，对凝汽器2的影响更小。
50.本实施例中，所述凝汽器真空系统还包括第五管路15，第五管路15的两端分别连接在第一管路11和第四管路14上，第一管路11/第四管路14和第五管路15上分别设置阀门。在外界环境温度较低，开式水的水温可以满足真空泵1的工作水冷却需求时，可以通过阀门断开第一管路11/第四管路14，并打开第五管路15。此时除盐水泵打出的除盐水分别通过第五管路15、第二管路12和第三管路13直接进入凝汽器2中进行补水，而工作水冷却装置3中直接通入开式水对工作水进行降温处理。
51.本实施例的进一步方案中，供水母管10上设置第一流量检测装置41。
52.优选地，第一管路11和/或第二管路12上设置第二流量检测装置42。
53.在上述方案中，通过第一流量检测装置41和/或第二流量检测装置42的设置，方便工作人员随时监测各个管路中的除盐水流量，进而通过各个管路上设置的控制阀调整其中的除盐水流量，以实现更高的换热效率，使整个机组的工作效率维持在更高水平。
54.本实施例中，所述凝汽器真空系统共配置两台真空泵1，其中一台按照前述方式接入机组中运行，为凝汽器2提供高真空度的工作环境，另一台作为备用。
55.本实施例的发电厂中共配备两组上述凝汽器真空系统，除盐水泵将除盐水水箱中的除盐水打入供水母管10中，由供水母管10分别连通至两组凝汽器真空系统进行补水。每组凝汽器真空系统分别具有第一管路11、第二管路12和第三管路13与供水母管10连通，向凝汽器2进行补水。其中，第一管路11连接至工作水冷却装置3的冷却水进口31，再由冷却水出口32连接第四管路14通入凝汽器2中，第二管路12和第三管路13直接与凝汽器2连通。
56.本实施例的方案中，通过对发电厂原有机组中凝汽器真空系统的管路连接方式进行改造，使用于通入凝汽器2进行补水的除盐水先经过工作水冷却装置3，与真空泵1的工作水进行换热，然后再进入凝汽器2实现补水。采用温度始终维持在较低水平的除盐水代替现有技术中的开式水，对真空泵1的工作水进行降温，改善了对真空泵1工作水的降温效果，从而保证了真空泵1的抽吸能力，使凝汽器真空系统可以维持在较高真空度，进而使整个机组具有更高的工作效率。
57.同时，通过对管路连通的设计，采用流量较小的第一管路11中的除盐水先通入工
作水冷却装置3，再由第四管路14通入凝汽器2，而第二管路12和第三管路13中的除盐水仍直接通入凝汽器2，在换热过程中吸收的热量不会对凝汽器2的运行造成明显影响，进而对整个机组的工作不产生影响。
58.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。