一级水冷罗茨泵式凝汽器抽真空系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种凝汽器抽真空系统，特别是涉及一种一级水冷罗茨泵式凝汽器抽真空系统。
【背景技术】
[0002]在发电厂中，真空度对发电煤耗影响较大。以300-330丽机组为例，真空每提高lKpa，对应的发电煤耗节省2.6g/kWh。
[0003]常规汽轮发电机装设两台大功率水环真空泵组，每台水环真空泵组的前级管路与凝汽器出气口连通，水环真空泵组包括先后通过管路连接的手动阀、电动阀、水环真空泵、冷凝器、汽水分离器，出气由与汽水分离器排气口连接的排气管路排出。水环真空泵组作用是建立汽轮机的工作要求的背压，保证汽轮机的正常工作。两台水环真空泵组一是在发电机组启动初期两台同时运行快速建立真空，时间一般为30分钟；二是机组正常运行后，两台机组关闭一台，另一台工作，形成两台机组的一开一备状态，当夏季循环水温过高或冬季高背压供热时可能会再次两台机组同时投入使用，此种抽真空系统耗能大。
[0004]现在火电厂真空泵运行特点及状况体现为:常用的抽真空设备是射水泵和水环真空泵，前者逐渐被后者所替代。水环真空泵的性能与所抽吸气体的状态(压力、温度)和工作液的温度等有关。同时运行中受到“极限抽吸压力”的影响，容易在叶轮表面发生局部水锤现象，运行噪音很大且会使叶片产生很大的拉应力，长时间运行易导致叶片的断裂，威胁机组的安全运行。
[0005]工作液温度对水环真空泵的性能影响较大，高水温工况下，其抽气性能快速下降80-90%，甚至在某入口压力下抽气量为零。这就是为什么有些机组在夏天需启动两台水环真空泵来维持凝汽器真空的原因。另外由于工作液温度的上升，对水环式真空泵长期运行极为不利，造成以下后果:
[0006]( I)破坏真空，降低机组经济性
[0007]随着工作液温度升高，对应的饱和压力不断升高，比如30 °C的汽化压力为
4.241kpa，40°C的汽化压力为7.25kpa，当水环真空泵抽吸压力小于或等于工作液温对应的饱和压力时，将使部分工作液汽化，水环真空泵因抽吸自身工质汽化产生的气体挤占水环真空泵抽气量造成水环真空泵出力严重不足，不凝性气体将造成传热恶化并在凝汽器内积聚破坏凝汽器真空，水蒸气中质量含量占1%的空气能使表面传热系数降低60%，从而降低机组经济性。
[0008](2)水环真空泵汽蚀
[0009]水环真空泵在运转中，若局部区域工作液的绝对压力降低到当时温度下的工作液汽化压力时，工作液便在该处开始汽化，产生大量蒸汽形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经过叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以致破裂。在水环真空泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是真空泵中的汽蚀过程。金属表面出现点蚀现象，严重时会出现蜂窝状损坏，如果水环真空泵叶轮在汽蚀部位有较大的残余应力，还会引起应力释放，产生裂纹，严重影响设备安全高效运行。
[0010](3)真空设备的噪声大
[0011]由于需要快速建立真空，因此需要的电机功率较大，以300丽机组为例，需160KW的电机，长时间运转，其噪声远超设定的分贝值(小于等于85dB)。
[0012]通过上述的不良后果分析，建立火电、热电等电力生产用户和新型行业生产标准是势在必需，采取有效的节能高效真空设备达成原生产模式和工艺流程的改良和优化提升，是本行业现有需求应用的缺口和技术实施的突破口。
【发明内容】
[0013]本实用新型要解决的技术问题是提供一种抽气效率好、真空度高的一级水冷罗茨泵式凝汽器抽真空系统。
[0014]为解决上述技术问题，本实用新型包括与凝汽器出气口连接的抽气管路，所述抽气管路上并联有两台水环真空泵组，其特征是所述抽气管路上还并联有由一级水冷罗茨泵、水环真空泵、汽水分离器通过管路连接形成的真空维持装置；所述一级水冷罗茨泵的进气口通过进气管与抽气管路连通，所述进气管上设有控制管路通断的控制阀，所述一级水冷罗茨泵的出气口与水环真空泵的进气口通过管路连通，所述水环真空泵的出气口通过管路与汽水分离器的进气口连通，所述汽水分离器的出气口通过管路与大气连通；所述一级水冷罗茨泵正对转子设有冷却水入口，所述冷却水入口连接有冷却水管路。
[0015]所述控制阀包括在进气管上串联设置的手动阀和电动阀。
[0016]所述进气管上设有与电动阀并联设置的压差开关，所述压差开关的信号输出端与电动阀的控制端分别与控制电路电连接。
[0017]所述汽水分离器冷凝水排出口与水环真空泵进水口之间设有回流管路。
[0018]所述回流管路上设有散热器。
[0019]所述一级水冷罗茨泵与水环真空泵之间的管路上安装有回止阀。
[0020]所述管路均使用无缝管制成。
[0021]所述冷却水管路为软化水管路，所述汽水分离器上设有溢水阀，所述溢水阀的出口与软化水回收管路连通。
[0022]所述冷却水管路为工业用水管路，所述汽水分离器上设有溢水阀，所述溢水阀的出口与工业用水回收管路连通。
[0023]采用上述结构后，本实用新型在原有抽气管路上并联设置真空维持装置，真空维持装置主要包括一级水冷罗茨泵，由于抽气管路内抽吸的气体大部分气体是水蒸汽，通过把水蒸汽冷凝，可以达到减少水环泵压缩气体总负荷。在机组正常运行后，将原有两组水环真空泵关闭并切换到真空维持装置，由于真空维持装置功率小，通过以小代大的方式达到节能目的，且一级水冷罗茨泵的极限真空值远大于水环真空泵组的极限真空值，不但能维持抽气管路原有真空值，还会进一步提高其真空度，节能量达到80%，增加了社会效益。同时由于一级水冷罗茨泵上设置冷却水入口，冷却水直接喷在转子上，实现冷却转子和泵体温度的目的，确保一级水冷罗茨泵的抽气效率，即使在夏天高水温工况下也可提高凝汽器的真空度。综上所述，本实用新型具有抽气效率好、真空度高且节能的优点。
【附图说明】
[0024]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0025]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，一级水冷罗茨泵式凝汽器抽真空系统包括与凝汽器I出气口连接的抽气管路2，抽气管路2上并联有两台水环真空泵组9，水环真空泵组9的具体结构为现有技术，在此不再赘述。抽气管路2上还并联有由一级水冷罗茨泵4、水环真空泵5、汽水分离器7通过管路连接形成的真空维持装置。一级水冷罗茨泵4上设有冷却水入口 43，冷却水入口 43连接有冷却水管路44，冷却水入口 43开设的位置使冷却水直接喷在转子上，实现冷却转子及泵体温度的目的，确保一级水冷罗茨泵4的温度，保证其抽气效率。
[0027]一级水冷罗茨泵4的进气口 41通过进气管3与