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节能环保型多通道射水抽气器

 

一、 概述:
      在机组启动过程中,锅炉点火汽轮机进汽暖机时,将有更多的蒸汽进入凝汽器,如果凝汽器内没有建立一定的真空,汽水进入凝汽器就会使凝汽器形成正压,损坏设备,凝汽器建立真空是汽轮机冲转必不可少的条件。你期期及一些低压设备(如凝结水泵、疏水泵及部分低压加热器等)在正常运行时,内部处于真空状态,由于管道和客体不严密,空气就会漏入,从而破坏凝汽器真空,危及汽轮机的安全经济运行。同是,空气在凝汽器中的分压力增加,致使凝结水的溶氧量增加,从而加剧对热力设备级管道的腐蚀。空气的在还增大凝汽器中的传热热阻,影响循环冷却水对汽轮机排汽的冷却,增加厂用电消耗。因此,在凝汽器运行时,必须不断地抽出其中的空气。
总之,抽真空系统的作用是:①在机组启动初期建立凝汽器真空;②在机组正常运行中保持凝汽器真空,确保机组的安全经济运行。
凝汽器的抽真空设备主要有抽气器和真空泵。射术抽气器抽真空系统,由于系统简单、工作可靠,所以被广泛地应用于国产大、中型机组上。

二、 射水抽气器结构及工作原理
      现代发电厂中,应用最为广泛的是喷射式抽气器,它具有布置紧凑、结构简单、维护方便、工作可靠,以及能在短时间内建立所需真空等优点。喷射式抽气器根据工作介质不同可分成射汽式抽气器和射水式抽气器。这两种抽气器的工作原理基本相同,区别只是工作介质不同。射汽抽气器的工作介质是压力蒸汽,射水抽气器的工作介质是压力水。小容量机组多采用射汽式。对于高参数的容量机组,由于都采用滑参数启动方式,在机组启动之前不可能有足够的汽源供给射汽式抽气器,加之需采用由高压新汽节流到1.2~1.6MPa压力的蒸汽供射汽抽气器,显然极不经济,并且为回收工质还要设置射汽冷却水,这使热力系统也很复杂。因此,目前我国大容量机组都采用射水抽气器,它主要由工作氺入口、工作喷嘴、混合室、扩压管和止回阀等组成。
由射水泵的压力水,通过喷嘴将压力能转换成动能,以一定的速度从喷嘴喷出,混合室中形成高度真空。凝汽器中的气汽混合物被吸入混合室和工作水混合,一起进入扩压管,在扩压管中将动能转换成压力能,在略高于大气压的情况下随水流排出。
在混合室与凝汽器连通的接口处装有自动止回阀(借助止回阀前后的压力差关闭),其目的是当射水泵发生故障时,防止和空气倒流入凝汽器。
      射水抽气器抽真空系统。它由射水抽气器、射水泵、射水箱及连接管组成。各台低压加热器的排气、凝结水泵及疏水泵的排气管汇入凝汽器,凝汽器与射水抽气器的工作室相连。由循环水或深水井的射水箱的水,用射水泵(一台正常运行,一台备用)升压后,打入射水抽气器。抽气器中喷嘴喷射出的高速水流,在工作室内产生高真空以抽出凝汽器中的气、汽混合物,这些气、汽混合物经扩压后回到射水箱。

三、 产品用途及特点:
      本专利产品系国内射水抽气器之最新型式,用于火力发电厂汽轮机组抽吸凝汽器真空盒其它需要抽中空的设备之用。
射水抽气器,它除了具有结构简单、安全可靠等优点以外,与旋转式真空泵相比建设投资为后者的七分之一,同时具有如下优点:
1、 不存在动、静体的磨损,寿命损耗极低,抽吸内效率不受运行时间
的影响,检修间隔期长。
2、 对工作水所含杂质的质量浓度及体积浓度要求低。
3、 有良好的启动性。
4、 可实现余速利用。
      上述优点对汽轮机组的安全经济运行至关重要,当前国内外火力发电厂的建设日趋大型化,而提高凝汽器真空对大型机组尤关重要。以N200汽轮机为例,当排气压力由0.004MPa升到0.0055MPa时,在相同进气量下,将少发功率2000KW。
射水抽气器是一种典型的水、气两相流装置。气相运动所需能量全部来自水束,气体是在水质点裹胁下运动的。欲求更好地完成这一交换就必须:
1、 在吸入室中选取水的最佳流速及单股水束的最佳截面,以期水束能
     实现最佳分散度,同时分散后的水质点又具最佳动量,此时才能以最小的水量裹胁最多的气体,这是达到低耗高效的起码条件。
2、 吸入室内水质点与空气的接触达到最均匀。
3、 使水束所裹胁的气体能全部压入喉管。
4、 制止初始段的气相返流,而这一点单靠加长喉管是难以实现的。
5、 在混合室中既要在不太长的喉管中实现两相流的均匀混合,又要能利用余速使排出的能量损失达到最少。
      上述要求是传统的设计方法所生产的射水抽气器难以实现的,这也是此前抽气器效率难以提高的主要原因。
      新型抽气器是针对上述要求设计的,在结构上它采用了吸入室内有分流室结构作为主要通道和小孔组合式的辅通道,以降低气阻,根据机组真空系统的具体情况,将抽气器设计成单通道或多通道。消除气相偏流,增加两相质点能量交换。为了强化气水两相流在喉管内的混合过程,喉管的结构分成气体压入段、漩涡强化段及增压段三个部分。水装置应用了新的计算方法经过对比实验确定了吸入室几何结构,喉口形状,喉径喷咀面积比,喉长喉咀径比等,并根据不同抽气器的容量选择通道数及水压,以获得最佳截面与流速,实现吸入室的高效率,并对易腐部件均采用了耐腐材料,延长检修周期。
      根据等截面喉管末端仍具有较高流速及整个喉管之间互不干涉特性,该型抽气器在喉管出口端设置了后置式抽气器,供汽机分场抽吸轴封加热器处不凝结气体之用。
本产品用于新机组设计中的辅机配套及现有机组的节能改造均为适宜,同时可根据需要设计出任何抽气量的抽气设备。

一、         产品及机组配套表:

汽轮机型号

型号

抽气能力

(㎏/H

配用水泵

电机

每机安装台数

(其中一台备用)

型号

流量

扬程

N3MW以下

TDZH-N3

7.0  0.004MPa

IS80-50-200A

60/h

40m

Y160M1-2

(11KM)

1

N612MW

TDZH-N12

8.5  0.004MPa

IS100-65-200B

90m3/h

39m

Y160M-2

(18.5KM)

1

N15MW

TDZH-N12

10.5  0.004MPa

IS100-65-200B

90m3/h

39m

Y160M-2

(18.5KM)

1

N25MW

TDZH-N25

12.5  0.004MPa

IS125-80-200A

150m3/h

44m

200L1-2

(30KM)

2(1)

N50MW

(一方案)

TDZH-N20

20  0.004MPa

200S-42

280m3/h

42m

225M-2

(45KM)

2

N50MW

(二方案)

TDZH-N32

32  0.004MPa

250S-39A

420m3/h

36m

Y250M-4

(55KM)

2

N100-135MW

TDZH-N40

40  0.004MPa

250S-39

486m3/h

39m

Y280S-4

(75KM)

2

N200MW

(一方案)

TDZH-N90I

85 

0.004MPa

350S-44A

1116m3/h

36m

JS116-4

(155KM)

2

N200MW

(二方案)

TDZH-N90II

90  0.004MPa

350S-44

1260m3/h

44m

JS2-400S-4

(220KM)

2

N300MW

TDZH-N90II

90  0.004MPa

350S-44

1260m3/h

44m

JS2-400S-4

(220KM)

3

N600MW

TDZH-N90II

90 

0.004MPa

350S-44

1260m3/h

44m

JS2-400S-4

(220KM)

3

 

五、 射水抽气器的安装及注意事项:
1、 抽气器的两种供水方式
射水抽气器有两种供水方式供选用。
① 闭式循环
这是传统的布置方式,将射水抽气器置于射水箱之上,以射水泵—抽气器—水
箱循环供水,应投入一定量的补水,以控制夏季使用射水箱水温。
② 开式循环
“开式循环”就是射水泵进水来自循环进水管,而排水管则介入地沟,其优点
是:a、夏季可降低水温4~8℃,将可提高真空7~15毫米汞柱;b、余速抽气器投入后不会影响水温;c、避免了因排气体的过压缩而引起的功率损耗,其缺点是增加了循环水消耗量。
在向本厂订货前,最好事先确定采用何种循环方式,也可委托本厂确定并代用户安装设计。
2、 进水参数的选择
选用本系列节能环保型射水抽气器按规定选用水泵及电机,将获得低耗高效之功能,射水抽气器的进水参数(流量、压力)对提高射抽内效率,降低耗功至关重要,这是因为在设计工作水喷嘴的口径与水压即决定了喷出口的流速。而流速又与喷射角、喉距、面积比及喉长等因素有关,如采用的水泵与抽气器选配不当讲影响使用效果。
3、 安装中的注意事项:
射水抽气器的安装质量与抽吸能力密切相关,主要应注意如下几个方面:
① 抽气器安装应竖直,各段在组合时应严格对中,支撑支架应稳固。
② 抽气器安装高度应适当,对采用闭式循环的抽气器其余速接口高于水面1.5
米以上。本节能环保型,由于出口余速相对小一些,故出口埋入深度不宜过深,否侧会导致在水压偏低或夏季水温升高时,影响抽吸能力,其出口管埋入深度以250-300mm为宜。抽气器的补充冷却水应加至水泵进口处,以发挥其冷却效果。
③ 对闭式循环的抽气器,在夏季,其下置式的抽气器不宜使用,射水箱的结
构应有利于空气的排出,上述措施均有助于水箱水温的降低。
④ 抽气器本体安装前应经0.5MPa压力的水压试验,五分钟不漏。
⑤ 当每机仅安装一台抽气器时,空气管道不必过高;当安装两台抽气器时,
为避免水经备用抽气器逆止阀返入凝汽器,其空气连通管高度应≥11米。
⑥ 抽气器空气进管口口径一般与凝汽器空气出口管相同,长度应尽量缩短,
以降低阻力;在管道上,除阀门及设备接口外,均不采用法兰连接,以减少空气漏入量。

 
 

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