[实用新型]一种凝汽式汽轮机组用高效水环真空泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种改进的水环真空泵系统，特别是用于火力发电或余热发电凝汽式汽轮机组抽真空系统。 

背景技术

火力发电或余热发电凝汽式汽轮机组需要建立和维持凝汽器高真空状态，目前水环真空泵越来越多应用于凝汽器抽真空系统。水环真空泵的原理是，偏心叶轮旋转时，工作液受离心力的作用在泵体内壁形成一个旋转的封闭水环，叶片空间腔与水环形成的空间在叶轮旋转一周时各吸、排气一次，从而不断抽吸气体达到真空要求。在凝汽式汽轮机组中，要求凝汽器真空度高于0.008Mpa，水环真空泵在此真空度下工作，工作液容易超温达到饱和汽化，真空泵因抽吸自身工作液汽化产生的气体，造成真空泵实际出力严重不足，并可能造成叶片的汽蚀损坏。从冷凝器的抽气中，水蒸汽的含量约占抽气体积的50~60%甚至更高，使得真空泵需要增加一倍以上的抽气能力才能满足要求，同时，水蒸汽的温度约为40℃，其与工作液混合后会大量凝结，凝结后的潜热和显热都会使工作液温度显著升高，增加工作液汽化的可能性。 

水环真空泵的工作液设计水温为15℃，为了达到最佳抽气效果，目前最有效的做法是用空调冷冻水冷却工作液和抽气，以降低工作液温度以及凝结抽气中含有的水蒸气。但是利用冷冻水相等于增加了中间环节，使系统复杂、效率低，而且冷冻水温度一般高于5℃，与工作液设计温度的温差较小，这就要求需要更大的换热设备。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种凝汽式汽轮机组用高效水环真空泵系统，在实现对工作液水温自动调节的的前提下，减小换热设备体积，便于设备集成，同时提高工作液制冷的效率，使水环真空泵不受环境温度的影响并达到设计出力，保证凝汽器真空度。 

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种凝汽式汽轮机 组用高效水环真空泵系统，包括水环真空泵、气水分离器、压缩机、变频器、变频器、水冷冷凝器、节流阀、电磁阀、热电偶、气体换热器、工作液换热器、相应的连接管路及阀门。 

依次连接并构成工作液闭式循环回路的水环真空泵、气水分离器、工作液换热器、热电偶、水环真空泵，工作液在系统中循环使用；依次连接并构成制冷剂连接回路的压缩机、水冷冷凝器、节流阀、第一电磁阀、工作液换热器、第二电磁阀、气体换热器、压缩机，所述的节流阀后引出两条支路，其中一条支路通过第一电磁阀与工作液换热器连接，另一条支路通过第二电磁阀与气体换热器连接，形成空调制冷剂并联闭式循环，气体换热器和工作液换热器作为并联使用的蒸发器吸收热量，冷凝凝汽器抽气中的水蒸气和冷却水环真空泵工作液；在所述压缩机上还连接有变频器，制冷设备的压缩机配套变频器根据制冷剂流量变化的信号控制压缩机转速，实现两台蒸发器并联使用并可以单独控制；真空抽气管和工作液循环管上设置气体换热器和工作液换热器进行冷却，气体换热器和工作液换热器作为制冷设备的并联蒸发器。 

在水环真空泵抽气口和工作液进口前安装热电偶，制冷设备控制系统可以通过冷却温度信号和电磁阀调节制冷剂流量，单独控制并联蒸发器的制冷效果，达到设定工作液温度。 

所述的水环真空泵抽气口通过管道与汽轮机凝汽器相连，排气口通过管道与气水分离器连接，水环真空泵的工作液由气水分离器通过水位差供给，其特点是所述的真空抽气管和工作液供给管上设置气体换热器(蒸发器)和工作液换热器(蒸发器)进行冷却，所述的气体换热器和工作液换热器冷却液为制冷设备的制冷剂。 

上述的凝汽式汽轮机组用高效水环真空泵系统，所述的压缩机、水冷冷凝器、节流阀、电磁阀、气体换热器、工作液换热器以及相应的连接管路形成空调制冷剂闭式循环，制冷剂通过压缩机压缩成高温高压气体，在水冷冷凝器中凝结成高压液体，通过节流阀减压膨胀，分别进入并联的气体换热器(蒸发器一)和工作液换热器(蒸发器二)蒸发吸收热量，冷凝抽气中的水蒸气和冷却水环真空泵工作液，吸热后的制冷剂气体回到压缩机。所述的压缩机安装配套变频器及相应的控制系统，与水冷冷凝器和节流阀组成制冷设备模块，水环泵抽气口和工作液进口安装热电偶，控制系统通过设定温度，控制气体换热器和工作液 换热器的电磁阀开关调节制冷剂的流量，实现制冷设定的温度，变频器通过流量变化的信号控制压缩机制冷量的输出。所述的水冷冷凝器使用电站循环冷却水冷却。