[发明专利]凝汽式电站凝汽器汽室抽真空系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种凝汽式电站凝汽器汽室抽真空系统。

背景技术

凝汽器内形成稳定的真空需要凝汽器和水环真空泵的联合工作。通常可以认为，凝汽器真空是由凝汽器建立，水环真空泵抽气来维持。大量蒸汽在凝汽器内受循环水冷却凝结，比容降低，体积缩小，原来被蒸汽充满的空间压力降低而形成一定的真空；由于蒸汽凝结时，要不断的释放出非凝结气体，外界还不断地向真空系统漏入空气，所以要依靠水环真空泵将这些非凝结气体不断抽出，才能保持凝汽器内的负压值。凝汽器内压力的建立是一个动态平衡过程，不管循环水温度的高低，抽气器的抽吸压力必须低于凝汽器的压力，才能把凝汽器内的不凝结气体抽走。因此凝汽器的压力实际上受两个瓶颈的限制，一是循环水温度；二是抽气器的抽吸压力。

水环真空泵抽吸温度：

HEI《STANDARDS FOR STEAM SURFACE CONDENSERS》10th 6.3设计吸入温度中规定：设计吸入温度即抽吸的汽气混合物温度应为抽气设备设计压力相对应的饱和蒸汽温度t_vs减去0.25(t_s-t_w1)或4.16℃中的较大值，式中：t_s为凝汽器压力对应的饱和温度，t_w1为凝汽器冷却水入口温度。对于国内电站机组，抽气设备设计吸入温度与凝汽器压力对应的饱和温度之间的过冷度通常取4.2℃。

对于直流循环冷却电站机组，凝汽器循环水温升通常在7～8℃，端差在3～4℃，因此，水环真空泵工作液温度与凝汽器循环水温之差应控制在7℃以内，即水环真空泵换热器冷却水温升与换热器端差之和小于7℃。

对于再循环循环冷却电站机组，凝汽器循环水温升通常在8～10℃，端差在3～4℃，因此，水环真空泵工作液温度与凝汽器循环水温之差应控制在8℃以内，即水环真空泵换热器冷却水温升与换热器端差之和小于8℃。

传统的凝汽器汽室抽真空系统包括水环真空泵泵体、电机、热交换器、汽水分离器及阀门管道等，系统流程图如图1所示。

由凝汽器抽吸来的气体经气体吸入口、气动蝶阀进入真空泵，该泵由电动机通过联轴器驱动。由真空泵排出的气体经管道进入汽水分离器，分离后的气体经止回阀从气体排出口排向大气。分离出来的水与通过水位调节器的补充水(补充水通常为凝汽器的凝结水)一起进入冷凝器。冷却后的工作水，一路经喷嘴喷入真空泵进口，使即将抽入真空泵内的汽、气混合物体中的大部分水蒸气凝结，以提高真空泵的抽吸能力；另一路直接进入泵体，维持真空泵的水环和降低水环的温度。冷却器冷却水一般可直接取自凝汽器冷却水进水，冷却器出水接入凝汽器冷却水出水。

传统凝汽器汽室抽真空系统有如下缺点：1、水环真空泵工作液采用凝结水为补充水，而凝结水通常与凝汽器压力对应的饱和温度相等，水温相对较高。2、水环真空泵组中换热器由于长期运行出现结垢、堵管、侧漏等因素，很难达到设计换热能力，且水环工作液要承担部分汽气混合物中水蒸气释放的潜热，造成工作液水温甚至高于凝汽器压力对应的饱和温度，产生真空泵出力“不足”的现象，同时产生水环真空泵叶片汽蚀的发生。3、当机组负荷降低时，若凝汽器循环水量不变，则循环水温升随之降低；若凝汽器循环水量减少，则水环真空泵工作液冷却水也随之减少。因此，现有水环式真空系统就更加难以满足水环真空泵设计吸入温度的要求，同样产生水环真空泵出力“不足”的现象及叶片汽蚀现象。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的首要目的是提供一种结构简单、改造成本低、维护工作量小、能够维持凝汽器在最佳设计压力下运行的凝汽式电站凝汽器汽室抽真空系统，为实现上述目的本发明的具体方案如下：(略，同权利要求书)

本发明提供的凝汽式电站凝汽器汽室抽真空系统充分利用了来自除盐水系统(或凝补水箱)的除盐水温度较低的特性，其作为水环真空泵工作用水，不但降低了水环真空泵工作液的温度，而且避免了由于汽蚀产生的真空泵出力“不足”的现象，从而保证了凝汽器在最佳压力下运行。

除盐水与水环真空泵抽吸的汽气混合物冷凝后的冷凝水通过调节阀按比例混合后，然后作为水环真空泵工作液，其温度能够达到水环真空泵最佳工作水温，既能避免温度过高产生汽蚀，同时也能避免工作液温度过低造成真空泵耗功增加的现象，对节能降耗意义巨大。