[发明专利]一种汽轮机干湿混合变频控制抽气系统及其运行方法

说明书

本发明公开了一种汽轮机抽气系统及其运行方法，本发明的汽轮机抽气系统包括压力变送器，干式真空泵、湿式真空泵及气水分离器和变频控制系统。本发明采用变频控制系统的来调整汽轮抽气系统的运行，能够在汽轮机组启动时快速建立真空，正常运行时科学合理抽气；解决了目前汽轮机抽气系统的抽气能力受水温限制的问题。本发明可以灵活控制湿式真空泵转速，灵活调整压缩比分配，扩大抽气压缩比变化范围。

技术领域

本发明涉及一种凝汽设备及其运行方法，特别涉及一种抽气系统及其运行方法。

背景技术

汽轮机抽气系统作为凝汽设备不可或缺的一部分，其抽气能力对凝汽器有至关重要的影响。汽轮机抽气系统的作用是将凝汽器内的不凝结气体及时抽出，如果漏入的空气量较大，而抽气设备又无法及时将其抽出，则凝汽器中空气和其他不凝结气体聚积在管束周围形成气膜，使热阻增加，传热系数降低，影响凝汽器的传热性能，导致凝汽器传热端差增大，真空降低。

传统汽轮机抽气系统一般采用水环真空泵，由于真空泵抽气系统除了需要在汽轮机正常运行时维持真空外，还是机组启动前建立真空的装置，这就意味着为加快真空建立的速度，机组配置的真空泵容量往往较大，抽吸流量和消耗功率也较大，但在机组正常运行时，漏入空气量少，要求的抽速远小于真空建立时的抽速，而配置的电机却不能随系统漏气量变动自动调节水环真空泵转速，这就导致了机组正常运行维持真空时抽气系统消耗功率大，造成了真空泵功耗的严重浪费。

同时，虽然水环真空泵相较过去使用的射水抽气器性能已有很大改善，也降低了抽气功耗，但作为单一水介质的真空泵，水环真空泵是一种粗真空抽吸装置，其抽气性能受工作水温度影响很大。由于水的压力达到温度对应的饱和压力时，水会发生汽化，水环真空泵的吸气腔室被汽化的水蒸汽充满，失去抽吸能力，所以水环真空泵所能达到的极限压力即为工作水温度所对应的饱和压力。由此可见，工作水的温度是制约水环真空泵抽气能力的重要因素。根据真空泵生产厂商的数据，当工作液温度为额定值15℃时，其极限压力为3kPa左右。但在电厂实际运行中，工作液温度往往远高于实际值，尤其在闭冷器的冷却器结垢等发生时，水环真空泵抽气能力下降明显，导致凝汽器压力上升。夏季工作水温度也较高，水环真空泵运行在极限压力附近，吸气效率急剧下降，有时甚至导致一台真空泵无法维持凝汽器的真空，严重影响凝汽器换热效率。

另外，由于水环真空泵是一种容积泵，压缩比受结构限制，吸气腔室和排气腔室决定了水环真空泵的压缩比，变化范围较小，随凝汽器真空度提高，水环真空泵抽气能力随压缩比的增大而下降，当凝汽器真空度发生较大范围的变化时，单独使用水环真空泵无法有效地满足抽气要求。在冷却水进口温度较低的春冬季，凝汽器真空度较高，而在冷却水温度较高的夏季，凝汽器真空度较低。凝汽器压力可从3KPa变化到10KPa，这也就意味着抽气压缩比在10～33的范围内变化，当压缩比较大时，水环泵吸气效率低，容易出现压缩不足、出口压力低于大气压力的现象，同时凝汽器换热也因抽气系统的抽气能力不足而受到影响。

发明内容

发明目的：针对目前使用的汽轮机抽气系统适应性差、吸气效率低、受水温影响大和能耗大的特点，本发明提供了一套抽气量灵活可控、吸气效率受工作水温度影响小的新型干湿混合变频控制真空泵机组，扩大抽气压缩比变化范围，提高汽轮机抽气系统适应性，快速建立并有效维持凝汽器真空，降低抽气系统能耗。

技术方案：本发明所述一种汽轮机抽气系统，包括干式真空泵、冷却器、抽水泵、气水分离器A、湿式真空泵、变频控制器、气水分离器B、旁通管道及控制系统；所述干式真空泵进口与凝汽器连接，出口连接冷却器；所述冷却器底部设有抽水泵，将底部多余的水抽回凝汽器热井，作为锅炉给水循环利用；冷却器出口连接气水分离器A，气水分离器A另一端与湿式真空泵的进口连接，湿式真空泵的电机与变频控制器连接且出口连接有气水分离器B。气水分离器的作用是为了对经过喷水减温后的混合气体进行气水分离。