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節能環保型多通道射水抽氣器

 

一、 概述:
      在機組啟動過程中,鍋爐點火汽輪機進汽暖機時,將有更多的蒸汽進入凝汽器,如果凝汽器內沒有建立一定的真空,汽水進入凝汽器就會使凝汽器形成正壓,損壞設備,凝汽器建立真空是汽輪機沖轉必不可少的條件。你期期及一些低壓設備(如凝結水泵、疏水泵及部分低壓加熱器等)在正常運行時,內部處于真空狀態,由于管道和客體不嚴密,空氣就會漏入,從而破壞凝汽器真空,危及汽輪機的安全經濟運行。同是,空氣在凝汽器中的分壓力增加,致使凝結水的溶氧量增加,從而加劇對熱力設備級管道的腐蝕?諝獾脑谶增大凝汽器中的傳熱熱阻,影響循環冷卻水對汽輪機排汽的冷卻,增加廠用電消耗。因此,在凝汽器運行時,必須不斷地抽出其中的空氣。
總之,抽真空系統的作用是:①在機組啟動初期建立凝汽器真空;②在機組正常運行中保持凝汽器真空,確保機組的安全經濟運行。
凝汽器的抽真空設備主要有抽氣器和真空泵。射術抽氣器抽真空系統,由于系統簡單、工作可靠,所以被廣泛地應用于國產大、中型機組上。

二、 射水抽氣器結構及工作原理
      現代發電廠中,應用為廣泛的是噴射式抽氣器,它具有布置緊湊、結構簡單、維護方便、工作可靠,以及能在短時間內建立所需真空等優點。噴射式抽氣器根據工作介質不同可分成射汽式抽氣器和射水式抽氣器。這兩種抽氣器的工作原理基本相同,區別只是工作介質不同。射汽抽氣器的工作介質是壓力蒸汽,射水抽氣器的工作介質是壓力水。小容量機組多采用射汽式。對于高參數的容量機組,由于都采用滑參數啟動方式,在機組啟動之前不可能有足夠的汽源供給射汽式抽氣器,加之需采用由高壓新汽節流到1.2~1.6MPa壓力的蒸汽供射汽抽氣器,顯然極不經濟,并且為回收工質還要設置射汽冷卻水,這使熱力系統也很復雜。因此,目前我國大容量機組都采用射水抽氣器,它主要由工作氺入口、工作噴嘴、混合室、擴壓管和止回閥等組成。
由射水泵的壓力水,通過噴嘴將壓力能轉換成動能,以一定的速度從噴嘴噴出,混合室中形成高度真空。凝汽器中的氣汽混合物被吸入混合室和工作水混合,一起進入擴壓管,在擴壓管中將動能轉換成壓力能,在略高于大氣壓的情況下隨水流排出。
在混合室與凝汽器連通的接口處裝有自動止回閥(借助止回閥前后的壓力差關閉),其目的是當射水泵發生故障時,防止和空氣倒流入凝汽器。
      射水抽氣器抽真空系統。它由射水抽氣器、射水泵、射水箱及連接管組成。各臺低壓加熱器的排氣、凝結水泵及疏水泵的排氣管匯入凝汽器,凝汽器與射水抽氣器的工作室相連。由循環水或深水井的射水箱的水,用射水泵(一臺正常運行,一臺備用)升壓后,打入射水抽氣器。抽氣器中噴嘴噴射出的高速水流,在工作室內產生高真空以抽出凝汽器中的氣、汽混合物,這些氣、汽混合物經擴壓后回到射水箱。

三、 產品用途及特點:
      本專利產品系國內射水抽氣器之新型式,用于火力發電廠汽輪機組抽吸凝汽器真空盒其它需要抽中空的設備之用。
射水抽氣器,它除了具有結構簡單、安全可靠等優點以外,與旋轉式真空泵相比建設投資為后者的七分之一,同時具有如下優點:
1、 不存在動、靜體的磨損,壽命損耗極低,抽吸內效率不受運行時間
的影響,檢修間隔期長。
2、 對工作水所含雜質的質量濃度及體積濃度要求低。
3、 有良好的啟動性。
4、 可實現余速利用。
      上述優點對汽輪機組的安全經濟運行至關重要,當前國內外火力發電廠的建設日趨大型化,而提高凝汽器真空對大型機組尤關重要。以N200汽輪機為例,當排氣壓力由0.004MPa升到0.0055MPa時,在相同進氣量下,將少發功率2000KW。
射水抽氣器是一種典型的水、氣兩相流裝置。氣相運動所需能量全部來自水束,氣體是在水質點裹脅下運動的。欲求更好地完成這一交換就必須:
1、 在吸入室中選取水的佳流速及單股水束的佳截面,以期水束能
     實現佳分散度,同時分散后的水質點又具佳動量,此時才能以小的水量裹脅多的氣體,這是達到低耗高效的起碼條件。
2、 吸入室內水質點與空氣的接觸達到均勻。
3、 使水束所裹脅的氣體能全部壓入喉管。
4、 制止初始段的氣相返流,而這一點單靠加長喉管是難以實現的。
5、 在混合室中既要在不太長的喉管中實現兩相流的均勻混合,又要能利用余速使排出的能量損失達到少。
      上述要求是傳統的設計方法所生產的射水抽氣器難以實現的,這也是此前抽氣器效率難以提高的主要原因。
      新型抽氣器是針對上述要求設計的,在結構上它采用了吸入室內有分流室結構作為主要通道和小孔組合式的輔通道,以降低氣阻,根據機組真空系統的具體情況,將抽氣器設計成單通道或多通道。消除氣相偏流,增加兩相質點能量交換。為了強化氣水兩相流在喉管內的混合過程,喉管的結構分成氣體壓入段、漩渦強化段及增壓段三個部分。水裝置應用了新的計算方法經過對比實驗確定了吸入室幾何結構,喉口形狀,喉徑噴咀面積比,喉長喉咀徑比等,并根據不同抽氣器的容量選擇通道數及水壓,以獲得佳截面與流速,實現吸入室的高效率,并對易腐部件均采用了耐腐材料,延長檢修周期。
      根據等截面喉管末端仍具有較高流速及整個喉管之間互不干涉特性,該型抽氣器在喉管出口端設置了后置式抽氣器,供汽機分場抽吸軸封加熱器處不凝結氣體之用。
本產品用于新機組設計中的輔機配套及現有機組的節能改造均為適宜,同時可根據需要設計出任何抽氣量的抽氣設備。

一、         產品及機組配套表:

汽輪機型號

型號

抽氣能力

(㎏/H

配用水泵

電機

每機安裝臺數

(其中一臺備用)

型號

流量

揚程

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、 射水抽氣器的安裝及注意事項:
1、 抽氣器的兩種供水方式
射水抽氣器有兩種供水方式供選用。
① 閉式循環
這是傳統的布置方式,將射水抽氣器置于射水箱之上,以射水泵—抽氣器—水
箱循環供水,應投入一定量的補水,以控制夏季使用射水箱水溫。
② 開式循環
“開式循環”就是射水泵進水來自循環進水管,而排水管則介入地溝,其優點
是:a、夏季可降低水溫4~8℃,將可提高真空7~15毫米汞柱;b、余速抽氣器投入后不會影響水溫;c、避免了因排氣體的過壓縮而引起的功率損耗,其缺點是增加了循環水消耗量。
在向本廠訂貨前,好事先確定采用何種循環方式,也可委托本廠確定并代用戶安裝設計。
2、 進水參數的選擇
選用本系列節能環保型射水抽氣器按規定選用水泵及電機,將獲得低耗高效之功能,射水抽氣器的進水參數(流量、壓力)對提高射抽內效率,降低耗功至關重要,這是因為在設計工作水噴嘴的口徑與水壓即決定了噴出口的流速。而流速又與噴射角、喉距、面積比及喉長等因素有關,如采用的水泵與抽氣器選配不當講影響使用效果。
3、 安裝中的注意事項:
射水抽氣器的安裝質量與抽吸能力密切相關,主要應注意如下幾個方面:
① 抽氣器安裝應豎直,各段在組合時應嚴格對中,支撐支架應穩固。
② 抽氣器安裝高度應適當,對采用閉式循環的抽氣器其余速接口高于水面1.5
米以上。本節能環保型,由于出口余速相對小一些,故出口埋入深度不宜過深,否側會導致在水壓偏低或夏季水溫升高時,影響抽吸能力,其出口管埋入深度以250-300mm為宜。抽氣器的補充冷卻水應加至水泵進口處,以發揮其冷卻效果。
③ 對閉式循環的抽氣器,在夏季,其下置式的抽氣器不宜使用,射水箱的結
構應有利于空氣的排出,上述措施均有助于水箱水溫的降低。
④ 抽氣器本體安裝前應經0.5MPa壓力的水壓試驗,五分鐘不漏。
⑤ 當每機僅安裝一臺抽氣器時,空氣管道不必過高;當安裝兩臺抽氣器時,
為避免水經備用抽氣器逆止閥返入凝汽器,其空氣連通管高度應≥11米。
⑥ 抽氣器空氣進管口口徑一般與凝汽器空氣出口管相同,長度應盡量縮短,
以降低阻力;在管道上,除閥門及設備接口外,均不采用法蘭連接,以減少空氣漏入量。

 
 

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