[發明專利]用于提高熱力發電廠凝汽器真空度的節能真空機組

在審

• 申請號: 202010003039.4
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN113062845A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 瀟然;潘小青
• 申請（專利權）人: 上海伊萊茨真空技術有限公司;瀟然;蘇州伊萊茨流體裝備有限公司
• 主分類號: F04B41/06
• 分類號: F04B41/06;F04B37/14;F04B39/12;F04B39/10;F28B9/10
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務所(普通合伙) 11301
• 代理人: 鄭玉潔

一種用于提高熱力發電廠凝汽器真空度的節能真空機組，該凝汽器包括一真空母管用于接收外部輸入的水蒸氣；該節能真空機組包括至少一閥門設置在該真空母管上；一前級泵，該前級泵的入口連接一進氣管路；至少一羅茨真空泵，包括一主羅茨真空泵，該主羅茨真空泵的入口連接到該真空母管的后端；當該至少一羅茨真空泵僅包括該主羅茨真空泵時，該主羅茨真空泵的排氣口通過該進氣管路連接到該前級泵；當該至少一羅茨真空泵為多個羅茨真空泵時，還包括至少一中間級羅茨真空泵，該主羅茨真空泵的排氣口串接到一對應的中間級羅茨真空泵，各級的中間級羅茨真空泵也互相串接；位在最后一級的中間級羅茨真空泵通過該進氣管路連接到該前級泵。

技術領域

本發明有關于真空泵系統，尤其是一種用于提高熱力發電廠凝汽器真空度的節能真空機組。

背景技術

在熱力發電廠中，汽輪發電機組凝汽器是在真空條件下運行的。汽輪機凝汽器的主要功能之一就是保證發電機組的真空條件。凝汽器真空度會直接影響汽輪機組的燃煤或燃氣效率。根據目前國內的50MW小機組到1000MW大發電機組，真空每提高1kPa，則可節約發每度電所需的煤耗2-4克。而影響熱電廠凝汽器真空度的因素有很多。如不同生產商的凝汽器的設計值會在出廠時有所差異，冷卻方式（空冷，水冷等）導致的真空度差異，冷卻水工況（主要是水溫及水量）的變化，冷卻效率（冷卻水管結垢等）差異、凝汽器真空嚴密性維護水準以及真空獲得設備的能力大小等。但是通過較小投資對凝汽器真空維持系統進行創新改造，以便在一定程度上提高凝汽器的真空度方面尚未有成功的案例。

目前熱電廠常見的凝汽器抽真空系統大多為大水環泵或其它形式的系統，少數還保留蒸汽抽氣器系統，水射泵抽氣系統。在以上抽真空系統將凝汽器的真空建立后（時間較短，一般不超過2小時），便僅用于維持凝汽器的真空度，就是在繼續運行中不斷抽走凝汽器中的不凝性氣體，否則真空度將會因為凝汽器內泄露入不可壓縮的不凝性氣體而降低凝汽器效率，使得其真空度變差。

然而大多數電廠所使用的真空泵均存在以下問題：

（1）凝汽器現用水環真空泵影響發電機組經濟性，增加煤耗：

雖然大水環泵在凝汽器啟動階段的粗真空階段的抽氣量較大，但是當凝汽器真空度逐漸提高時，水環泵的抽氣能力便開始衰減。且接近極限真空時抽氣能力衰減更快，并產生“氣蝕”現象。同時，與凝汽器的屬性相似，水環泵抽氣能力及極限真空值均與工作水溫有關。在夏季水溫較高時，水環泵更易氣蝕，抽氣能力衰減為理論抽氣能力的三分之一甚至更低。當水環泵抽氣能力不能滿足凝汽器維持高真空的需要時，便會導致凝汽器真空變差。汽輪機效益變差，發電煤耗增加，所累積的直接經濟損失或潛在的節能效益為數以億計。

（2）目前市面上大部分凝汽器真空節能機組能力有限：

雖然目前已經有很多凝汽器真空節能機組在各電廠運行，但凝汽器節能機組的設計目的是為了跟原有系統保持真空不下降，所以各種類型的凝汽器真空節能機組的抽氣能力都有限，僅僅能做到的就是在保持真空度不降的情況下盡可能節能，但依然存在當凝汽器漏率變大，或者其他異常狀況時不能維持凝汽器真空的現象，更不可能提高凝汽器真空度。

（3）試驗驗證：

本發明人在多個電廠凝汽器真空系統中的試驗表明，部分凝汽器的真空度在加大真空泵抽氣量的情況下，可以比原設計大水環泵常規保持的真空度更高，因此，本發明人希望通過改造現行的大水環泵和節能真空機組，以提高真空度，進而提高發電機燃煤效率，最后實現進一步的節能減排的目的。

發明內容