[實用新型]一種提高主機水封系統安全性及穩定性的緩沖水箱裝置

有效

• 申請號: 201420667783.4
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN204267111U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 安欣;楊濤;劉麗春;崔光明
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01D25/32
• 分類號: F01D25/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本實用新型涉及一種緩沖水箱，具體涉及一種提高主機水封系統安全性及穩定性的緩沖水箱裝置。

背景技術

隨著大型超(超)臨界濕冷機組在我國的迅速發展，水封系統的配置與以前相比沒有太大的變化。截止到現在已經投產的超(超)臨界濕冷機組(投產臺數的加入)絕大部分采用了單(多)級水封作為主機軸封系統疏水至凝汽器的自動疏水裝置，因此水封的可靠性對于保證凝汽器真空系統的可靠性以及機組的安全運行和經濟運行具有重要意義。國內大部分機組主機水封系統以U型管為設計原理，但是水封系統系統設計由主機廠或者設計單位計算給出，計算過程使用的狀態參數大多采用標準狀態下，并未考慮到機組的實際運行參數和運行狀態。部分水封系統運行不穩定的機組只是增加水封高度或者增加運行人員的現場調整次數，但是新增的水封高度計算不一定準確而且施工難度較大，增加現場調整次數雖然對系統沒有變動但是大大增加了運行人員的現場工作量；還有部分企業采用疏水外排的運行方式，保證了機組負壓系統的經濟性但是卻造成了水資源的浪費。

國內主流的軸封水封系統基本可分為以下兩個個類型：單級水封以及多級水封。無論是哪種類型的水封，在投運后時會產生下述幾個方面的問題：(1)計算水封高度的過程中，所采用的狀態參數均為標準狀態下的物性參數，并未考慮到實際運行工況變化對參數帶來的影響；(2)計算每一級水封段內有效水頭的時候，使用的空氣容積均為靜態值，運行過程中由于各水封段內壓力不同，空氣肯定會在不同水封段內流動，造成有效水頭與設計值的偏離；(3)每一級水封段的富裕水頭選取的數值都是一定的范圍或者由設計單位依據經驗給出，不一定能夠滿足現場運行條件的需要；(4)最后一級水封在進入凝汽器的管道中，疏水所對應的飽和溫度也會隨著壓力的變化而變化，計算中所采用的飽和溫度則為固定值，因此管道中必然會存在局部氣液兩相流的工況，實際產生的有效水頭與設計計算值有偏離；(5)水封系統不能實現隨機組的啟、停自動投、停，增加了運行人員的工作量且延長了工作時間；(6)運行中水封的工作狀態不直觀，運行人員通常是在水封已經被破壞后，才能發現并采取干預手段，有的運行人員甚至在水封破壞后也無法發現。

上述各種問題會對機組的運行造成有效水頭偏高或者有效水頭偏低兩個方面的影響。有效水頭偏高會引起軸封系統回汽不暢，繼而導致汽輪機軸封系統欠汽運行或者汽輪機軸端冒汽且油中進水。要解決此類問題只能通過降低水封高度的改造，但是降低的具體數值不好確定，因此這個問題可以歸結到如何解決有效水頭偏低的方面上。

機組水封有效水頭偏低時，常見的有三種解決方法，第一種是對水封高度的重新計算，考慮到各種因素的影響后，確定增加的高度，然后依據實際運行的結果，對水封高度進行調整，直至滿足各種運行工況的要求。這種做法對計算人員要求高，改造工期要求時間充分，針對火電機組的運行現狀，實現有一定的難度。

第二種方法是增加運行人員的調整次數，在不同的負荷下頻繁調整水封至凝汽器的調整閥，使得水封系統能夠正常運行。這種做法大大增加了運行人員的工作量，而且調整效果差，因水封系統至凝汽器的回水管道水容積小，一旦水封高度變化，很快時間就會造成機組的背壓變化，影響機組的經濟性和安全性。

最后一種方法即為軸封疏水采取不回收的運行方式。隨著國家對節能增效方面的重視，制水的成本在逐年上升，依據性能試驗結果可知，300MW等級的超臨界參數汽輪機軸封系統正常疏水約為36t/d，600MW等級的超臨界汽輪機軸封系統正常疏水約為63t/d，如果全部外排，機組的經濟性會受到影響。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種提高主機水封系統安全性及穩定性的緩沖水箱裝置，該裝置可以有效的解決水封系統運行過程中因有效水頭偏低帶來的各種不利因素以及軸加水封本體存在的問題，提高主機水封系統的安全及穩定性。

為達到上述目的，本實用新型所述的提高主機水封系統安全性及穩定性的緩沖水箱裝置，安裝于水封與凝汽器之間，其特征在于，包括緩沖水箱、調整閥門、事故排放閥、控制器、以及用于檢測緩沖水箱內水位的遠方液位計及就地液位計；

水封的出水口分為兩路，其中，一路與事故排放閥相連通，另一路與緩沖水箱的入水口相連通，緩沖水箱的出水口通過調整閥門與凝汽器的入口相連通，遠方液位計的輸出端與控制器的輸入端相連接，控制器的輸出端與調整閥門的控制端相連接。

所述調整閥門與凝汽器的入口之間設有隔離閥門。

所述緩沖水箱的頂部開設有溢流口。

所述隔離閥門為真空閥。

所述調整閥門為氣動閥門。