本发明属于大型水冷机组及真空变化较大的直接或间接空冷机组的给水设备技术领域，尤其是涉及一种给水泵密封水自动控制及回收装置。
背景技术：
近年来，随着我国电力行业的飞速发展，大容量、高参数的火力发电机组在全国各地纷纷建设。对于我国大部分的水冷机组而言，其目前的实际运行状况是机组运行期间由于参与负荷调峰等原因，其负荷变动较大且机组启、停也相对比较频繁。而对于我国西北广大地区而言，由于水资源的严重匮乏及国家对于新建机组环保的要求，该地区机组基本采用直接空冷或间接空冷的形式对汽轮机组的排汽进行冷却，直接或间接空冷机组的运行特点是其机组真空受环境温度及环境风速影响较大，其真空短时间的变化值在20kpa以上。对于机组的给水泵采用螺旋型机械密封等形式的机组来讲，其给水泵密封水供水基本采用手动控制，其给水泵密封水的供水控制及回收受机组负荷变动及机组真空变化等因素的影响较大，负荷的频繁变动以及直接或间接空冷机组的真空的大范围的变化均增加了给水泵密封水回水的正常控制及回收的难度。
目前给水泵密封水的回水基本采用单级或多级u型水封筒的设计布置形式，一方面该密封水回水的设计方式对于系统水封筒的高度及回水连接至凝汽器的管道的高度要求计算比较精确，且实际运行过程中往往理论计算的高度同实际运行过程中的工况偏差比较大，造成回水不畅或者水封筒无法达到设计的密封效果等问题。机组给水泵密封水回水不畅容易造成给水泵润滑油系统油中带水、油质乳化以及密封水无法回收除盐水大量浪费等问题，而当密封水回水水封筒及连接凝汽器管道高度设计不合理时容易引起水封筒无法达到密封效果，造成机组漏真空，影响机组的经济性。同时，传统的单级或多级水封筒的设计形式对于短时间内真空变化较大的直接或间接空冷机组的适用性较差，其调整与控制的难度更大，直接影响机组运行的安全性与经济性。
为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种给水泵密封水回水回收装置[申请号：201210427662.8]，包括给水泵密封水回水管、储水箱、排汽装置；其特征是：所述储水箱位于给水泵的下方；所述给水泵密封水回水管与储水箱进水口连通，进水口位于储水箱一侧中下部；在储水箱底部居中位置设置浮球式水位控制阀；储水箱中设置有挡水板，该挡水板固定于储水箱盖板下面进水口一侧，并与进水口所在的储水箱箱壁平行，其下端低于进水口且与储水箱箱底有间隙；浮球式水位控制阀与储水箱的出水管连通，该出水管与排汽装置连通；储水箱下设有维修放水阀，储水箱上设有溢流管。
上述的方案在一定程度上改进了现有技术的部分问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷：严密性不高，对于短时间内真空变化较大的直接或间接空冷机组的适用性较差，其调整与控制的难度更大，直接影响机组运行的安全性与经济性等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，对真空变化适应性好的给水泵密封水自动控制及回收装置。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的给水泵密封水自动控制及回收装置，本装置和控制器有线和/或无线连接,其包括分别密封连接于冷凝器输入端、输出端的供水母管和回水母管，其特征在于：供水母管和回水母管上合设有自动供水调节组件，回水母管密封连接于回水箱，回水箱与凝汽器连接，回水箱上设有其在运行状态时能与凝汽器密封连接的水箱水位自动调节结构,自动供水调节组件和水箱水位自动调节结构分别与控制器连接。自动供水调节组件的设置有效实现给水泵密封水的供水量的自动调节，从而提高其对短时间内真空变化较大的适用性，水箱水位自动调节结构的设置有效减少了真空泄漏的发生，为提高机组运行安全性及机组运行时真空系统的严密性提供了保障。
优选地，自动供水调节组件包括设于供水母管上的供水量气动调节阀，供水量气动调节阀与冷凝器之间设有至少一个供水温度检测器，回水母管上靠近冷凝器端设有至少一个回水温度检测器，供水量气动调节阀、供水温度检测器和回水温度检测器分别与控制器有线和/或无线连接。通过供水量气动调节阀、供水温度检测器和回水温度检测器的设置实现了给水泵密封水的供水量的自动调节，尤其在机组负荷变动频繁及某些紧急事故情况下，可以避免由于运行人员对密封水给水量调整不到位等原因造成的给水泵润滑油进水、油质乳化等问题，提高机组运行的安全性,且结构简单、安装维修方便。
优选地，供水量气动调节阀远离冷凝器一端设有至少一个前供水手动隔离阀，供水量气动调节阀靠近冷凝器一端设有至少一个后供水手动隔离阀。前供水手动隔离阀和后供水手动隔离阀的设置方便了对密封水供水母管b上的供水量气动调节阀2的隔离检修。
优选地，水箱水位自动调节结构包括设于回水箱内侧的相对高处的正常水位检测器、相对低处的警戒水位检测器，回水箱内侧且高于正常水位检测器的安装位置处设有高位控制浮球阀，高位控制浮球阀与位于回水箱外侧的溢流管道连接，回水箱内侧且低于警戒水位检测器的安装位置处设有低位控制浮球阀，低位控制浮球阀与连接回水箱和凝汽器的连接管道上靠近回水箱的一端相连接，连接管道上设有将凝汽器隔离于回水箱的手动凝汽器隔离阀。警戒水位检测器和正常水位检测器的设置提高了回水箱水位的自动预警功能，高位控制浮球阀和低位控制浮球阀的设置不仅保障密封水回水量与凝汽器23抽吸水量的平衡，回水箱的水位得以维持稳定，为确保凝汽器23真空不泄漏提供了保障。
优选地，水箱水位自动调节结构还包括与回水箱顶部连通的补水管道，补水管道上设有补水气动调节阀，补水气动调节阀与控制器有线和/或无线连接，回水箱底部设有与其连通的排污管道，排污管道上设有至少一个手动排污隔离阀。补水管道和补水气动调节阀的设置可实现向回水箱内自动补水的功能。
优选地，补水气动调节阀远离回水箱一端设有至少一个前补水手动隔离阀，补水气动调节阀靠近回水箱一端设有至少一个后补水手动隔离阀。前补水手动隔离阀和后补水手动隔离阀的设置方便了对补水管道上的补水气动调节阀的隔离检修。
优选地，回水箱与凝汽器之间密封连接有回水抽吸筒，连接回水抽吸筒和回水箱的管道上设有用于将回水抽吸筒隔离于回水箱的手动抽吸筒隔离阀。水抽吸筒的设置使凝汽器内的严密性得到更进一步的保障。
优选地，回水抽吸筒上设有抽吸筒排气管道，排气管道上设有排汽隔离阀。用于在系统初始投运期间对密封水回收抽吸筒21进行注水，保障密封水回收抽吸筒满水运行。
优选地，回水母管和回水箱顶部之间连接有回水排汽管；回水母管上靠近冷凝器一端设有至少一个回水手动隔离阀。回水手动隔离阀的设置，便于对回水母管的隔离。回水排汽管的设置用于排除部分工况下回水母管中汽液两相流动时的部分蒸汽，以消除密封水回水的汽阻，保障密封水回水的顺畅。
优选地，回水箱顶部开设有本装置运行时为封闭状态、检修时可打开进入回水箱内部的人工检测孔。人工检测孔的设置方便了检修和观测回水箱内部设施尤其是对回水箱内的高位控制浮球阀和低位控制浮球阀,同时也便于回水箱在大修期间的清理。
与现有技术相比，本给水泵密封水自动控制及回收装置的优点在于：由于现有的密封水回水系统理论设计同实际运行工况的偏差造成密封水回水不畅无法回收，这部分除盐水只能外排，本发明可以有效实现对给水泵密封水的有效自动回收，减少除盐水的大量浪费，提高机组运行的经济性；自动供水调节组件能有效实现给水泵密封水供水量的自动控制，尤其在机组负荷变动频繁及某些紧急事故情况下，可以避免由于运行人员对密封水给水量调整不到位等原因造成的给水泵润滑油进水、油质乳化等问题，提高机组运行的安全性；通过正常水位检测器、高位控制浮球阀、警戒水位检测器、低位控制浮球阀、补水管道和补水气动调节阀实现对回水箱水位的自动控制进而实现对密封水回水的自动回收，有效的避免传统的给水泵密封水系统单级或多级u型水封运行不正常造成的真空系统的泄漏，提高机组运行的经济性及机组运行时真空系统的严密性；本发明整体结构简单，其对于电厂的布置形式灵活，同时在运行过程中人为调整控制较少，运行简单、安全，提高电厂运行的自动化程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1提供了本发明实施例中的结构示意图。
图中，冷凝器a、供水母管b、回水母管c、连接管道d、排污管道e、前供水手动隔离阀1、供水量气动调节阀2、后供水手动隔离阀3、供水温度检测器4、回水温度检测器5、回水手动隔离阀6、回水排汽管7、人工检测孔8、补水管道9、前补水手动隔离阀10、补水气动调节阀11、后补水手动隔离阀12、溢流管道13、正常水位检测器14、高位控制浮球阀15、手动排污隔离阀16、警戒水位检测器17、回水箱18、低位控制浮球阀19、手动抽吸筒隔离阀20、回水抽吸筒21、手动凝汽器隔离阀22、凝汽器23、排汽隔离阀24。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，本给水泵密封水自动控制及回收装置，本装置和控制器有线和/或无线连接,其包括分别密封连接于冷凝器a输入端、输出端的供水母管b和回水母管c，其特征在于：供水母管b和回水母管c上合设有自动供水调节组件，回水母管c密封连接于回水箱18，回水箱18与凝汽器23连接，回水箱18上设有其在运行状态时能与凝汽器23密封连接的水箱水位自动调节结构,自动供水调节组件和水箱水位自动调节结构分别与控制器连接，自动供水调节组件的设置有效实现给水泵密封水的供水量的自动调节，从而提高其对短时间内真空变化较大的适用性，水箱水位自动调节结构的设置有效减少了真空泄漏的发生，为提高机组运行安全性及机组运行时真空系统的严密性提供了保障。
具体地，这里的自动供水调节组件包括设于供水母管b上的供水量气动调节阀2，供水量气动调节阀2与冷凝器a之间设有至少一个供水温度检测器4，回水母管c上靠近冷凝器a端设有至少一个回水温度检测器5，供水量气动调节阀2、供水温度检测器4和回水温度检测器5分别与控制器有线和/或无线连接，通过供水量气动调节阀2、供水温度检测器4和回水温度检测器5的设置实现了给水泵密封水的供水量的自动调节，尤其在机组负荷变动频繁及某些紧急事故情况下，可以避免由于运行人员对密封水给水量调整不到位等原因造成的给水泵润滑油进水、油质乳化等问题，提高机组运行的安全性,且结构简单、安装维修方便；这里的供水量气动调节阀2远离冷凝器a一端设有至少一个前供水手动隔离阀1，供水量气动调节阀2靠近冷凝器a一端设有至少一个后供水手动隔离阀3，前供水手动隔离阀1和后供水手动隔离阀3的设置方便了对密封水供水母管b上的供水量气动调节阀2的隔离检修；这里的水箱水位自动调节结构包括设于回水箱18内侧的相对高处的正常水位检测器14、相对低处的警戒水位检测器17，回水箱18内侧且高于正常水位检测器14的安装位置处设有高位控制浮球阀15，高位控制浮球阀15与位于回水箱18外侧的溢流管道13连接，回水箱18内侧且低于警戒水位检测器17的安装位置处设有低位控制浮球阀19，低位控制浮球阀19与连接回水箱18和凝汽器23的连接管道d上靠近回水箱18的一端相连接，连接管道d上设有将凝汽器23隔离于回水箱18的手动凝汽器隔离阀22，警戒水位检测器17和正常水位检测器14的设置提高了回水箱18水位的自动预警功能，高位控制浮球阀15和低位控制浮球阀19的设置不仅保障密封水回水量与凝汽器23抽吸水量的平衡，回水箱18的水位得以维持稳定，为确保凝汽器23真空不泄漏提供了保障；这里的水箱水位自动调节结构还包括与回水箱18顶部连通的补水管道9，补水管道9上设有补水气动调节阀11，补水气动调节阀11与控制器有线和/或无线连接，回水箱18底部设有与其连通的排污管道e，排污管道e上设有至少一个手动排污隔离阀16，补水管道9和补水气动调节阀11的设置可实现向回水箱18内自动补水的功能；这里的补水气动调节阀11远离回水箱18一端设有至少一个前补水手动隔离阀10，补水气动调节阀11靠近回水箱18一端设有至少一个后补水手动隔离阀12，前补水手动隔离阀10和后补水手动隔离阀12的设置方便了对补水管道9上的补水气动调节阀11的隔离检修；这里的回水箱18与凝汽器23之间密封连接有回水抽吸筒21，连接回水抽吸筒21和回水箱18的管道上设有用于将回水抽吸筒21隔离于回水箱18的手动抽吸筒隔离阀20，水抽吸筒21的设置使凝汽器23内的严密性得到更进一步的保障；这里的回水抽吸筒21上设有抽吸筒排气管道，排气管道上设有排汽隔离阀24，用于在系统初始投运期间对密封水回收抽吸筒21进行注水，保障密封水回收抽吸筒满水运行。
进一步地，这里的回水母管c和回水箱18顶部之间连接有回水排汽管7；回水母管c上靠近冷凝器a一端设有至少一个回水手动隔离阀6，回水手动隔离阀6的设置，便于对回水母管c的隔离，回水排汽管7的设置用于排除部分工况下回水母管c中汽液两相流动时的部分蒸汽，以消除密封水回水的汽阻，保障密封水回水的顺畅；这里的回水箱18顶部开设有本装置运行时为封闭状态、检修时可打开进入回水箱18内部的人工检测孔8，人工检测孔8的设置方便了检修和观测回水箱18内部设施尤其是对回水箱18内的高位控制浮球阀15和低位控制浮球阀19,同时也便于回水箱18在大修期间的清理。
工作原理：
本装置在首次投运前应先进行系统注水，打开回水抽吸筒21上的的排汽管道上设置的排汽隔离阀24及回水箱18与回水抽吸筒21之间的手动抽吸筒隔离阀20，打开补水管道9上的补水气动调节阀11，系统开始注水，当回水抽吸筒21上的排汽管道见水后，说明回水抽吸筒21已经注满水，将回水抽吸筒21上的排汽管道上的排汽隔离阀24关闭，在本装置真空建立且系统注水完毕后，打开回水抽吸筒21与凝汽器23之间的手动凝汽器隔离阀22，系统开始正常投运；本装置在正常投运过程中的供水过程为：给水泵密封水通过供水母管b上设置的供水量气动调节阀2通过供水温度检测器4、回水温度检测器5检测到的供水温度与回水温度数据对给水泵的密封水供水量进行自动调节，给水泵密封水的供水一般采用系统的凝结水，压力一般控制在2至3mpa，其回水温度一般控制在65℃以下，供回水温差不超过10℃，供水量气动调节阀2前后分别设置前供水手动隔离阀1与后供水手动隔离阀3，用以方便对供水量气动调节阀2的隔离检修；给水泵密封水的回水回收过程为：回水通过回水母管c流至回水箱18，通过在回水母管c上设置回水手动隔离阀6，用以对给水泵密封水回水母管c的隔离，由于给水泵密封水的回水在实际运行工况下并非水的单相流，而是汽水混合物的两相流，通过在回水母管c至回水箱18上部或顶部设置的回水排汽管7，用于排除部分工况下密封水回水母管c中汽液两相流动时的部分蒸汽，以消除密封水回水的汽阻，保障密封水回水的顺畅，回水箱18上设置人工检测孔8，用于对回水箱18内的高位控制浮球阀15和低位控制浮球阀19进行检修及回水箱18在大修期间的清理，回水箱18的水位一般维持设置正常水位检测器14的测点以上，给水泵密封水的回水通过凝汽器23内的真空的抽吸作用，自动回收到凝汽器23内,回水箱18的水位通过控制回水箱18与回水抽吸筒之间的连接管道d的开闭的低位控制浮球阀19进行自动调节，当回水箱18的水位高于设置正常水位检测器14的测点以上的某位置时，低位控制浮球阀19处于全开状态，当回水箱18水位低于设置警戒水位检测器17的测点时，低位控制浮球阀19处于全关状态，而正常运行时低位控制浮球阀19自动维持一定开度，保障密封水回水量与凝汽器23抽吸水量的平衡，当回水箱18水位由于凝汽器23真空的抽吸使得回水箱18水位低于设置正常水位检测器14的测点时，该水位测点发出回水箱18水位低信号报警至控制器，当回水箱18水位继续降低且低于设置警戒水位检测器17的测点时，正常水位检测器14发出报警信号至控制器，提醒运行人员注意，同时自动打开补水管道9上的补水气动调节阀11，回水箱18开始补水，当回水箱18水位高于设置正常水位检测器14的测点时，补水气动调节阀11自动关闭，同时报警信号消失,由于低位控制浮球阀19的安装位置低于设置警戒水位检测器17的安装位置，所以低位控制浮球阀19的位置始终不会同大气相连通，不会出现装置真空泄漏的情况，在某些特殊工况下：如回水箱18不正常或者低位控制浮球阀19出现卡涩无法关闭时，由于凝汽器23真空的抽吸作用，回水箱18的水位会进一步下降，当回水箱18的水位低于设置警戒水位检测器17的点时，与回水箱18连接的控制回水箱18水位的溢流管道13开闭的高位控制浮球阀15开始完全关闭，确保回水箱18处于完全封闭状态，此时也可以保障本装置真空系统不泄漏，同时由于凝汽器23的抽吸作用，给水泵密封水的回水也可以保持通畅，避免了密封水回水不畅造成润滑油进水的情况的发生，此外补水管道9上的补水气动调节阀11的前后分别设置前补水手动隔离阀10和补水气动调节阀11，用于对补水气动调节阀11的隔离与检修，在回水箱18上设置溢流管道13及排污管道e，溢流管道13可连接排水槽，用于回水箱18满水时的自动溢流，在正常运行工况下回水箱18通过溢流管道13同大气连通，保障了密封水回水作为无压回水可通过系统布置的高差顺畅的返回到回水箱18内，在排污管道e上设置手动排污隔离阀16，用于对排污管道e的排污及隔离，在回水抽吸筒21与凝汽器23之间设置手动凝汽器隔离阀22，便于对系统进行紧急状况下的隔离；本装置的安装位置及布置形式更加的灵活，对于凝汽器23的抽吸口的安装位置可以尽可能的靠近其喉部位置，以起到降低凝结水溶氧量的作用，对于真空变化较大的空冷机组而言，其布置位置可以适当降低，只要保障本装置实际运行工况下的最低的凝汽器23真空所对应的抽吸高度即可。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了冷凝器a、供水母管b、回水母管c、连接管道d、排污管道e、前供水手动隔离阀1、供水量气动调节阀2、后供水手动隔离阀3、供水温度检测器4、回水温度检测器5、回水手动隔离阀6、回水排汽管7、人工检测孔8、补水管道9、前补水手动隔离阀10、补水气动调节阀11、后补水手动隔离阀12、溢流管道13、正常水位检测器14、高位控制浮球阀15、手动排污隔离阀16、警戒水位检测器17、回水箱18、低位控制浮球阀19、手动抽吸筒隔离阀20、回水抽吸筒21、手动凝汽器隔离阀22、凝汽器23、排汽隔离阀24等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。