[发明专利]多级蒸汽喷射式抽真空系统及其调节方法

权利要求书

1.一种抽真空系统，该系统主要适用于目前在役机组的抽真空改造项目，为主机真空建立后的真空维持装置，与原真空系统互为备用；其特征在于：

所述系统主要包括蒸汽缓冲罐(2)、减温器(19)，可调式蒸汽喷射器Ⅰ(3)、可调式蒸汽喷射器Ⅱ(4)、固定式蒸汽喷射器(5)、与蒸汽喷射器相配套的三个蒸汽冷却装置(6、7、8)，疏水系统采用单级U型水封(9、10)和多级U型水封(11)，以及连接以上装置的阀门和管件；

当系统正常运行时，其具体的工作流程为主机抽汽通过蒸汽缓冲罐(2)稳压并经减温器喷水减温后，作为动力蒸汽分别进入可调式蒸汽喷射器Ⅰ(3)、可调式蒸汽喷射器Ⅱ(4)、固定式蒸汽喷射器(5)，三个蒸汽喷射器是串联的关系，可调式蒸汽喷射器Ⅰ直接与凝汽器(1)连接，抽吸凝汽器内不凝结气体与动力蒸汽混合后进入第一级冷却装置(6)进行冷却，可调式蒸汽喷射器Ⅱ与第一级冷却装置连接，抽吸其内不凝结气体与动力蒸汽混合后进入第二级冷却装置(7)，最后固定式蒸汽喷射器再把第二级冷凝装置中不凝结气体抽吸出来送入第三级冷却装置(8)进行冷却，充分冷却后不凝结气体排到大气中；

机组启动时，关闭乏汽进汽阀Ⅰ(14)，开启乏汽进汽阀Ⅱ(15)，原真空系统启动运行，机组建立真空后，关闭乏汽进汽阀Ⅱ，开启乏汽进汽阀Ⅰ、动力蒸汽进汽阀(13)、动力蒸汽调节阀(12)，投入冷却水系统，关闭原有真空系统，蒸汽喷射器抽真空系统投入运行；

此套抽真空系统采用可调式蒸汽喷射器+固定式蒸汽喷射器组合，可调式蒸汽喷射器Ⅰ、可调式蒸汽喷射器Ⅱ执行器的开度根据机组背压变化时通过控制模块进行调节。

2.根据权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于：每级冷却装置的疏水采用单级U型水封。

3.根据权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于：每级冷却装置的疏水采用疏水阀或者多级U型水封。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的抽真空系统，其特征在于：

机组正常运行时，动力蒸汽取用主机抽汽，经蒸汽缓冲罐(2)减温稳压后保证蒸汽参数压力＝0.3～0.8MPa(abs.)，温度过热度＝10～20℃；动力蒸汽缓冲罐(2)本体上安装有压力变送器(17)，减温器(18)，热电阻(19)，压力变送器检测值通过控制模块作用于动力蒸汽调节阀(12)，热电阻检测值通过控制模块作用于减温水调节阀(20)，确保蒸汽喷射器动力蒸汽入口压力、温度不偏离设计值。

5.一种用于权利要求1-4任一项所述的抽真空系统的调节方法，其特征在于：当系统投入后，凝汽器压力处于P0≤P2,min时，系统采用三级喷射器串联的组合方式，关闭乏汽进汽阀Ⅱ、乏汽进汽阀Ⅲ，打开乏汽进汽阀Ⅰ，三台蒸汽喷射器均投入运行；

随着凝汽器压力在此范围内波动时，通过控制模块调节可调式蒸汽喷射器Ⅰ的执行机构，当某时刻背压Pt增大到(1+a)P0时，计算理论换热系数和实际换热系数，判断是否满足K≤(1-c)K'，当满足此条件时，控制模块调节可调式蒸汽喷射器Ⅰ的执行机构开度增大m，P0重置为此时刻的背压Pt；若不满足，维持可调式蒸汽喷射器Ⅰ的执行机构开度不变，同时P0重置为此时刻的背压Pt；当某时刻背压Pt减小到(1-b)P0时，控制模块调节可调式蒸汽喷射器Ⅰ的执行机构开度减小n，同时P0重置为此时刻的背压Pt；凝汽器压力处于P0＞P2,min时，系统采用两级级喷射器串联的组合方式，关闭动力蒸汽进汽阀(13)、乏汽进汽阀Ⅱ，打开乏汽进汽阀Ⅲ、乏汽进汽阀Ⅰ，使凝汽器内被抽吸的不可凝气体经第一级冷却装置冷却后直接进入可调式蒸汽喷射器Ⅱ，可调式蒸汽喷射器Ⅰ停止工作，随着凝汽器压力在上述范围内波动时，即P0＞P2,min时，通过控制模块调节可调式蒸汽喷射器Ⅱ的执行机构。当某时刻背压Pt增大到(1+a)P0时，计算理论换热系数和实际换热系数，判断是否满足K≤(1-c)K'，当满足此条件时，控制模块调节可调式蒸汽喷射器Ⅱ的执行机构开度增大m，P0重置为此时刻的背压Pt；若不满足，维持可调式蒸汽喷射器Ⅱ的执行机构开度不变，同时P0重置为此时刻的背压Pt；当某时刻背压Pt减小到(1-b)P0时，控制模块调节可调式蒸汽喷射器Ⅱ的执行机构开度减小n，同时P0重置为此时刻的背压P；

其中定义P0为初始时刻凝汽器的背压值，Pt为t时刻凝汽器的背压值，m，n为可调式蒸汽喷射器执行机构每次动作开度的大小，a，b均为t时刻凝汽器背压Pt较初始背压P0的偏差率，且满足下述公式：

a=b=|P0-Pt|P0]]>

c为t时刻理论换热系数K'与实际换热系数K的偏差率，且满足下述公式：

c=|K′-K|K′]]>

K'、K的计算应满足下列公式：

K'＝K0f(β,βw,βt,βz,βd)

K=Gm(h′′-hs)AΔtm]]>

式中：K'—计算的理论换热系数，K0—基本换热系数，β—考虑冷却表面清洁状况和冷凝管材料及壁厚的系数，βw,βt,βz,βd—考虑冷却介质流速、冷却介质温度、冷却介质流程数、蒸汽负荷率等影响的修正系数；K—实际计算的换热系数，h”—排汽焓值，hs—疏水焓值，A-换热面积，Δtm-平均传热温差；

系统调节时，满足公式：0＜a≤0.1，0＜b≤0.1，0＜n≤m≤5％，0＜c≤min(a,b)；定义P1,max为可调式蒸汽喷射器Ⅰ正常工作时最大的吸入口压力，P2,min为可调式蒸汽喷射器Ⅱ正常工作时最小的吸入口压力，且满足P2,min＜P1,max。