一种工业拖动汽轮机的热力系统的制作方法

1.本发明涉及汽轮机技术领域，特别是涉及一种工业拖动汽轮机的热力系统。


背景技术：

2.目前有的化工企业在夏季运行时低压蒸汽管网蒸汽有一定富余量，这些富余蒸汽往往没有被充分利用，导致蒸汽大量放空，不仅造成生产系统蒸汽及热能的严重浪费，同时由于该部分蒸汽对空排放造成冷凝液无法回收，进而增加了系统脱盐水用量及脱盐水装置的生产负荷。为了利用上述富余蒸汽，可以采用冷凝式汽轮机替代原有驱动电机，并配套真空冷凝系统回收冷凝液，从而起到回收利用蒸汽热能、节约循环水装置电耗、蒸汽凝液回送至工艺凝液水箱的目的。这就需要配套的热力系统，热力系统指使汽轮机的热功转换过程得以连续进行的所有设备和管道的组合，一般包括主蒸汽管路和真空抽气管路等，而在机组在起动暖管和低负荷或故障条件下主蒸汽管道中容易残留冷凝水，这些冷凝水进入汽轮机会造成水击事故，或引起其它设备故障。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种能够在起动暖管和低负荷或故障条件下及时疏尽管道中的冷凝水，防止汽轮机进水造成水击事故，或引起其它设备故障，提高安全性的工业拖动汽轮机的热力系统。
4.为实现上述目的，本发明所述工业拖动汽轮机的热力系统包括主蒸汽管路，所述主蒸汽管路与汽轮机的主汽门连接；凝结水管路，所述凝结水管路设置有凝汽器，凝汽器的汽凝管通过管路与汽轮机的排汽门连接；气动抽真空设备，所述气动抽真空设备通过管路与主蒸汽管路和凝汽器的汽凝管连接；还包括疏水管路，所述疏水管路设置有射水注水器和疏水膨胀箱，疏水膨胀箱设置有多个进水支路，所述多个进水支路分别与主蒸汽管路和汽轮机的疏水点连接，所述疏水膨胀箱设置有多个输出支管，其中一个输出支管与排污地沟连接，一个输出支管与凝汽器的汽凝管连接，一个输出支管通过射水注水器与凝汽器的汽凝管连接，汽动抽真空设备的输出端通过凝结水管路与所述射水注水器的工作水进口端连接；在汽轮机组在汽轮机启动、停机或低负荷运行时，主蒸汽管路和汽轮机的疏水点中聚集的冷凝水通过疏水管路汇集到疏水膨胀箱中，当疏水膨胀箱中的冷凝水过多时通过一个输出支管排入排污地沟，当疏水膨胀箱输入和输出平衡时通过一个输出支管直接输送到凝汽器中，当需要将主蒸汽管路和汽轮机中的冷凝水快速排出时，主蒸汽管路向气动抽真空设备送气，气动抽真空设备运行，同时凝结水管路中的凝结水快速喷进射水注水器中，并在射水注水器的膨胀腔中膨胀形成负压将疏水膨胀箱中的冷凝水快速抽出并向凝汽器输送，从而在起动暖管和低负荷或故障条件下能及时疏尽管道中的冷凝水，防止汽轮机进水造成水击事故，或引起其它设备故障，提高安全性。
5.优选的，所述疏水点包括汽轮机主汽门阀前疏水点、前汽封疏水点、后汽封疏水点、主汽门阀杆疏水点、汽轮机前汽缸疏水点、汽轮机后汽缸疏水点；通过上述疏水点能够
快速全面地排出设备中聚集的凝结水。
6.优选的，还包括汽水分离器，主蒸汽管路在汽轮机进汽口处设汽水分离器，汽水分离器前安装电动阀，汽轮机本体进汽端口前安装手动截止阀；通过设置汽水分离器将输入的蒸汽中的水分分离并排出，避免水分对汽轮机和其他设备造成损坏，通过设置手动截止阀方便对其之前的蒸汽管道进行水压试验。
7.优选的，气动抽真空设备包括两级射气抽气器和启动抽气器，两级射气抽气器的工作蒸汽入口与主蒸汽管路连接，两级射气抽气器的混合汽进口与凝汽器的汽凝管连接，两级射气抽气器的主抽气器排气口与凝汽器连接，两级射气抽气器的凝结水出口与凝结水管路连接，并且与射水注水器的工作水进口端连接，启动抽气器的工作蒸汽入口与主蒸汽管路连接，启动抽气器的混合汽进口与凝汽器的汽凝管连接，启动抽气器的出气端与大气连通；两级射气抽气器和启动抽气器在汽轮机组启动时排除凝汽器内以及辅助设备和管道里的空气，使其真空达到要求的启动值；汽轮机组正常运行期间该系统排除集结在凝汽器内的不凝结气体，以维持系统真空。
8.优选的，还包括轴封分系统，汽轮机的多个汽缸上均设有轴封，分别有前汽封、后汽封和隔板汽封，多个轴封与汽轮机主汽门前的主蒸汽管路通过管路连接，轴封泄漏的蒸汽通过管路与凝汽器的汽凝管连接；通过轴封系统减少汽轮机汽缸两端轴封处的漏气损失。
9.优选的，所述多个汽封均采用高低齿型迷宫式；进一步减少蒸汽泄漏损失。
10.优选的，还包括两个凝结水泵，两个凝结水泵的输入端通过管路与凝汽器的汽凝管的出水端连接，两个凝结水泵的出口均安装电动调节阀门，两个凝结水泵的输出端伸入水处理工艺凝液水箱中；蒸汽进入汽轮机做功后，乏汽进入凝汽器冷却成凝结水，经凝结水泵输送至全厂工艺凝液水箱中，并进入锅炉再次加热生成高温高压蒸汽，实现凝结水循环利用，两个凝结水泵的容量为1凝结水泵%，一用一备。
11.优选的，还包括循环冷却水管路，循环冷却水管路中设置有收球网、胶球泵、发球室、双联冷油器和滤水器，收球网、胶球泵和发球室构成冷却水循环泵组，所述泵组的输出端与凝汽器的冷却管路的输入端连接，所述泵组的输入端与凝汽器的冷却管路的输出端连接，双联冷油器和滤水器构成冷却器组，所述冷却器组的输入端通过管路与凝汽器的冷却管路输出端连接，所述冷却器组的输出端通过管路与凝汽器的冷却管路的输入端连接，所述凝汽器的输入管路和输出管路分别与外接的循环水路连接；通过上述循环冷却水管路对凝汽器和双联冷油器不断用冷却水进行冷却，以保证机组的正常运行，并与外接的循环水路连接，从而提高对凝汽器和双联冷油器的冷却效果。
12.与现有技术相比本发明的有益效果为：在汽轮机组在汽轮机启动、停机或低负荷运行时，主蒸汽管路和汽轮机的疏水点中聚集的冷凝水通过疏水管路汇集到疏水膨胀箱中，当疏水膨胀箱中的冷凝水过多时通过一个输出支管排入排污地沟，当疏水膨胀箱输入和输出平衡时通过一个输出支管直接输送到凝汽器中，当需要将主蒸汽管路和汽轮机中的冷凝水快速排出时，主蒸汽管路向气动抽真空设备送气，气动抽真空设备运行并能驱动凝结水管路中的凝结水快速喷进射水注水器中，并在射水注水器的膨胀腔中膨胀形成负压将疏水膨胀箱中的冷凝水快速抽出并向凝汽器输送，从而在起动暖管和低负荷或故障条件下能及时疏尽管道中的冷凝水，防止汽轮机进水造成水击事故，或引起其它设备故障，提高安
全性。
附图说明
13.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的主蒸汽管路的结构示意图；图3是本发明的疏水管路的结构示意图；图4是本发明的汽封管路的结构示意图；图5是本发明的冷却水管路的结构示意图；图6是本发明的凝结水管路的结构示意图；附图中标记：1、汽轮机；2、齿轮箱；3、凝汽器；4、两级射气抽气器；5、启动抽气器；6、射水注水器；7、双联冷油器；8、滤水器；9、疏水膨胀箱；10、凝结水泵；11、汽水分离器；12、收球网；13、胶球泵；14、发球室；15、接厂区蒸汽管道；16、接厂区凝结水管道；17、接凝结水泵出口管道；18、接除盐水管道；19、凝汽器补充水；20、接厂区循环水回水；21、接厂区循环水供水；22、主汽门；23、防腐排汽；24、排污；25、主蒸汽管路；26、凝结水管路；27、疏水管路；28、疏水管路；29、循环冷却水管道；30、汽封管道；31、排汽管道；32、汽水混合管路。
具体实施方式
14.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
15.实施例1：如图1、图2、图3和图4所示，一种工业拖动汽轮机的热力系统，包括主蒸汽管路，所述主蒸汽管路与汽轮机的主汽门连接；凝结水管路，所述凝结水管路设置有凝汽器3，凝汽器3的汽凝管通过管路与汽轮机的排汽门连接；气动抽真空设备，所述气动抽真空设备通过管路与主蒸汽管路和凝汽器3的汽凝管连接；还包括疏水管路，所述疏水管路设置有射水注水器6和疏水膨胀箱9，疏水膨胀箱9设置有多个进水支路，所述多个进水支路分别与主蒸汽管路和汽轮机的疏水点连接，所述疏水膨胀箱9设置有多个输出支管，其中一个输出支管与排污地沟连接，一个输出支管与凝汽器3的汽凝管连接，一个输出支管通过射水注水器6与凝汽器3的汽凝管连接，气动抽真空设备的输出端通过凝结水管路与所述射水注水器6的工作水进口端连接；所述疏水点有：汽轮机主汽门阀前疏水点、前汽封疏水点、后汽封疏水点、主汽门阀杆疏水点、汽轮机前汽缸疏水点、汽轮机后汽缸疏水点；还包括汽水分离器11，主蒸汽管路在汽轮机进汽口处设汽水分离器11，汽水分离器11前安装电动阀，汽轮机本体进汽端口前安装手动截止阀；还包括轴封分系统，汽轮机的多个汽缸上均设有轴封，分别有前汽封、后汽封和隔板汽封，多个轴封与汽轮机主汽门前的主蒸汽管路通过管路连接，轴封泄漏的蒸汽通过管路与凝汽器3的汽凝管连接；所述多个汽封均采用高低齿型迷宫式。
16.在汽轮机组在汽轮机启动、停机或低负荷运行时，主蒸汽管路和汽轮机的疏水点中聚集的冷凝水通过疏水管路汇集到疏水膨胀箱9中，当疏水膨胀箱9中的冷凝水过多时通过一个输出支管排入排污地沟，当疏水膨胀箱9输入和输出平衡时通过一个输出支管直接输送到凝汽器3中，当需要将主蒸汽管路和汽轮机中的冷凝水快速排出时，主蒸汽管路向气
动抽真空设备送气，气动抽真空设备运行并能驱动凝结水管路中的凝结水快速喷进射水注水器6中，并在射水注水器6的膨胀腔中膨胀形成负压将疏水膨胀箱9中的冷凝水快速抽出并向凝汽器3输送，从而在起动暖管和低负荷或故障条件下能及时疏尽管道中的冷凝水，防止汽轮机进水造成水击事故，或引起其它设备故障，提高安全性，通过上述疏水点能够快速全面地排出设备中聚集的凝结水，通过设置汽水分离器11将输入的蒸汽中的水分分离并排出，避免水分对汽轮机和其他设备造成损坏，通过设置手动截止阀方便对其之前的蒸汽管道进行水压试验，通过轴封系统减少汽轮机汽缸两端轴封处的漏气损失，进一步减少蒸汽泄漏损失。
17.实施例2：如图3所示，气动抽真空设备包括两级射气抽气器4和启动抽气器5，两级射气抽气器4的工作蒸汽入口与主蒸汽管路连接，两级射气抽气器4的混合汽进口与凝汽器3的汽凝管连接，两级射气抽气器4的主抽气器排气口与凝汽器3连接，两级射气抽气器4的凝结水出口与凝结水管路连接，并且与射水注水器6的工作水进口端连接，启动抽气器5的工作蒸汽入口与主蒸汽管路连接，启动抽气器5的混合汽进口与凝汽器3的汽凝管连接，启动抽气器5的出气端与大气连通。
18.两级射气抽气器4和启动抽气器5在汽轮机组启动时排除凝汽器3内以及辅助设备和管道里的空气，使其真空达到要求的启动值即抽吸状态；汽轮机组正常运行期间该系统排除集结在凝汽器3内的不凝结气体，以维持系统真空。
19.实施例3：如图5和图6所示，还包括两个凝结水泵10，两个凝结水泵10的输入端通过管路与凝汽器3的汽凝管的出水端连接，两个凝结水泵10的出口均安装电动调节阀门，两个凝结水泵10的输出端伸入水处理工艺凝液水箱中；还包括循环冷却水管路，循环冷却水管路中设置有收球网12、胶球泵13、发球室14、双联冷油器7和滤水器8，收球网12、胶球泵13和发球室14构成冷却水循环泵组，所述泵组的输出端与凝汽器3的冷却管路的输入端连接，所述泵组的输入端与凝汽器3的冷却管路的输出端连接，双联冷油器7和滤水器8构成冷却器组，所述冷却器组的输入端通过管路与凝汽器3的冷却管路输出端连接，所述冷却器组的输出端通过管路与凝汽器3的冷却管路的输入端连接，所述凝汽器3的输入管路和输出管路分别与外接的循环水路连接。
20.蒸汽进入汽轮机做功后，乏汽进入凝汽器3冷却成凝结水，经凝结水泵10输送至全厂工艺凝液水箱中，并进入锅炉再次加热生成高温高压蒸汽，现实凝结水循环利用，两个凝结水泵10的容量为110%，一用一备，通过上述循环冷却水管路对凝汽器3和双联冷油器7不断用冷却水进行冷却，以保证机组的正常运行，并与外接的循环水路连接，从而提高对凝汽器3和双联冷油器7的冷却效果。
21.如图1至图6所示，本实施例所述工业拖动汽轮机的热力系统在工作时，首先在汽轮机组在汽轮机启动、停机或低负荷运行时，主蒸汽管路和汽轮机的疏水点中聚集的冷凝水通过疏水管路汇集到疏水膨胀箱9中，之后当疏水膨胀箱9中的冷凝水过多时通过一个输出支管排入排污地沟，当疏水膨胀箱9输入和输出平衡时通过一个输出支管直接输送到凝汽器3中，然后当需要将主蒸汽管路和汽轮机中的冷凝水快速排出时，主蒸汽管路向两级射气抽气器4和启动抽气器5送气，两级射气抽气器4和启动抽气器5在汽轮机组启动时排除凝
汽器3内以及辅助设备和管道里的空气，使其真空达到要求的启动值，汽轮机组正常运行期间该系统排除集结在凝汽器3内的不凝结气体，以维持系统真空，最后两级射气抽气器4和启动抽气器5运行并能驱动凝结水管路中的凝结水快速喷进射水注水器6中，并在射水注水器6的膨胀腔中膨胀形成负压将疏水膨胀箱9中的冷凝水快速抽出并向凝汽器3输送，从而在起动暖管和低负荷或故障条件下能及时疏尽管道中的冷凝水，防止汽轮机进水造成水击事故，或引起其它设备故障即可。
22.本发明所实现的主要功能为：能够在起动暖管和低负荷或故障条件下及时疏尽管道中的冷凝水，防止汽轮机进水造成水击事故，或引起其它设备故障，提高安全性；环冷却水管路对凝汽器3和双联冷油器7不断用冷却水进行冷却，以保证机组的正常运行，并与外接的循环水路连接，从而提高对凝汽器3和双联冷油器7的冷却效果；能够循环利用蒸汽凝结水，经凝结水泵10输送至全厂工艺凝液水箱中，并进入锅炉再次加热生成高温高压蒸汽，现实凝结水循环利用。
23.本发明所述工业拖动汽轮机的热力系统的安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施；工业拖动汽轮机的热力系统的汽轮机1、汽水分离器11、齿轮箱2、凝汽器3、两级射气抽气器4、启动抽气器5、射水注水器6、双联冷油器7、滤水器8、疏水膨胀箱9、凝结水泵10、收球网12、胶球泵13、发球室14为市面上采购，本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可，而无需本领域的技术人员付出创造性劳动。
24.本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种工业拖动汽轮机的热力系统，包括主蒸汽管路，所述主蒸汽管路与汽轮机的主汽门连接；凝结水管路，所述凝结水管路设置有凝汽器（3），凝汽器（3）的汽凝管通过管路与汽轮机的排汽门连接；气动抽真空设备，所述气动抽真空设备通过管路与主蒸汽管路和凝汽器（3）的汽凝管连接；其特征在于，还包括疏水管路，所述疏水管路设置有射水注水器（6）和疏水膨胀箱（9），疏水膨胀箱（9）设置有多个进水支路，所述多个进水支路分别与主蒸汽管路和汽轮机的疏水点连接，所述疏水膨胀箱（9）设置有多个输出支管，其中一个输出支管与排污地沟连接，一个输出支管与凝汽器（3）的汽凝管连接，一个输出支管通过射水注水器（6）与凝汽器（3）的汽凝管连接，气动抽真空设备的输出端通过凝结水管路与所述射水注水器（6）的工作水进口端连接。2.如权利要求1所述工业拖动汽轮机的热力系统，其特征在于，所述疏水点有：汽轮机主汽门阀前疏水点、前汽封疏水点、后汽封疏水点、主汽门阀杆疏水点、汽轮机前汽缸疏水点、汽轮机后汽缸疏水点。3.如权利要求1所述工业拖动汽轮机的热力系统，其特征在于，还包括汽水分离器（11），主蒸汽管路在汽轮机进汽口处设汽水分离器（11），汽水分离器（11）前安装电动阀，汽轮机本体进汽端口前安装手动截止阀。4.如权利要求1所述工业拖动汽轮机的热力系统，其特征在于，气动抽真空设备包括两级射气抽气器（4）和启动抽气器（5），两级射气抽气器（4）的工作蒸汽入口与主蒸汽管路连接，两级射气抽气器（4）的混合汽进口与凝汽器（3）的汽凝管连接，两级射气抽气器（4）的主抽气器排气口与凝汽器（3）连接，两级射气抽气器（4）的凝结水出口与凝结水管路连接，并且与射水注水器（6）的工作水进口端连接，启动抽气器（5）的工作蒸汽入口与主蒸汽管路连接，启动抽气器（5）的混合汽进口与凝汽器（3）的汽凝管连接，启动抽气器（5）的出气端与大气连通。5.如权利要求1所述工业拖动汽轮机的热力系统，其特征在于，还包括轴封分系统，汽轮机的多个汽缸上均设有轴封，分别有前汽封、后汽封和隔板汽封，多个轴封与汽轮机主汽门前的主蒸汽管路通过管路连接，轴封泄漏的蒸汽通过管路与凝汽器（3）的汽凝管连接。6.如权利要求5所述工业拖动汽轮机的热力系统，其特征在于，所述多个汽封均采用高低齿型迷宫式。7.如权利要求1所述工业拖动汽轮机的热力系统，其特征在于，还包括两个凝结水泵（10），两个凝结水泵（10）的输入端通过管路与凝汽器（3）的汽凝管的出水端连接，两个凝结水泵（10）的出口均安装电动调节阀门，两个凝结水泵（10）的输出端伸入水处理工艺凝液水箱中。8.如权利要求1所述工业拖动汽轮机的热力系统，其特征在于，还包括循环冷却水管路，循环冷却水管路中设置有收球网（12）、胶球泵（13）、发球室（14）、双联冷油器（7）和滤水器（8），收球网（12）、胶球泵（13）和发球室（14）构成冷却水循环泵组，所述泵组的输出端与凝汽器（3）的冷却管路的输入端连接，所述泵组的输入端与凝汽器（3）的冷却管路的输出端连接，双联冷油器（7）和滤水器（8）构成冷却器组，所述冷却器组的输入端通过管路与凝汽器（3）的冷却管路输出端连接，所述冷却器组的输出端通过管路与凝汽器（3）的冷却管路的输入端连接，所述凝汽器（3）的输入管路和输出管路分别与外接的循环水路连接。

技术总结
本发明涉及汽轮机技术领域，特别是涉及一种工业拖动汽轮机的热力系统，包括主蒸汽管路、凝结水管路，气动抽真空设备，还包括疏水管路，疏水管路设置有射水注水器和疏水膨胀箱，疏水膨胀箱设置有多个进水支路，多个进水支路分别与主蒸汽管路和汽轮机的疏水点连接，疏水膨胀箱设置有多个输出支管，其中一个输出支管与排污地沟连接，一个输出支管与凝汽器的汽凝管连接，一个输出支管通过射水注水器与凝汽器的汽凝管连接，汽动抽真空设备的输出端通过凝结水管路与所述射水注水器的工作水进口端连接，能够在起动暖管和低负荷或故障条件下及时疏尽管道中的冷凝水，防止汽轮机进水造成水击事故，或引起其它设备故障，提高安全性。提高安全性。提高安全性。


技术研发人员：王士亮 吕永珍 李春晓 苑兆信 张立建
受保护的技术使用者：青岛捷能电力设计有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/8/1