一种带节能评估装置的射汽真空系统及其运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带节能评估装置的射汽真空系统及其运行方法，该真空系统包括高背压凝汽器、低背压凝汽器、蒸汽喷射器、疏水箱和真空泵，还包括节能评估装置，节能评估装置包括DCS控制终端、温度、压力传感器和流量计。本发明专利技术相比现有技术具有以下优点：通过DCS控制终端实现对数据的运算和对各个部分的控制，已达到资源配置最优化，使综合能耗保持最低；通过本方案企业改造成本低，可监视机组不同负荷下射汽真空系统所取得的节能效果；可依据节能效果进行两种真空系统之间在线切换；本方案操作简单无需对运行人员进行专门的培训，容易上手。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电厂凝汽器真空系统节能
，尤其涉及一种带节能评估装置的射汽真空系统及其运行方法。
技术介绍
针对当今世界出现的能源危机，节能降耗日趋迫切。作为燃煤大户火电厂的节能改造任务尤为关键。目前火电厂凝汽器的真空系统普遍由水环真空泵组成，在夏季运行时由于温度升高真空泵易发生汽蚀，导致真空泵效率下降，凝汽器真空度降低进而使机组发电效率降低。为节能提效，对火电厂节能工作的深度挖潜，各厂纷纷针对自身情况对真空系统进行了不同改造。本方案是针对采用射汽抽汽器的凝汽器抽真空系统，改造后的真空系统较改造前真空泵的耗电量大幅降低，最直接收益就是降低了厂用电量。为综合评价真空系统改造后节能效果，我们不能单方面考虑降低厂用电量带来的收益，需要把系统投用后所附带的能量损失同时考虑进去。我们设计本方案实时对真空系统的节能情况进行监控评测，以切换最合适最经济的方案。该套装置结构简单，改造成本低，并可以方便在线实时监测所取得的节能效果，运行人员可以根据此节能效果来判断凝汽器真空系统采用何种运行方式，提高了运行经济效率，由于同样发电量的燃煤量可以减少，因此每年可减少较多的二氧化碳排放量，产生“节能减排”的良好社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种带节能评估装置的射汽真空系统及其运行方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种带节能评估装置的射汽真空系统，包括高背压凝汽器、低背压凝汽器、蒸汽喷射器、疏水箱和真空泵，真空泵与高背压凝汽器和低背压凝汽器的真空管路连接，其特征在于：蒸汽喷射器有两台，分别是第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器，第一蒸汽喷射器的引射流体进口与高背压凝汽器的真空管路连接，第二蒸汽喷射器的引射流体进口与低背压凝汽器的真空管路连接，第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的工作流体进口均与辅助蒸汽母管连接，第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的混合流体出口均与疏水箱连接，疏水箱底部设置有疏水管路，疏水箱顶部设置减温水管路，还包括节能评估装置，节能评估装置包括DCS控制终端、引射温度传感器、引射压力传感器、引射流量计、减温温度传感器、减温压力传感器、减温流量计、疏水温度传感器和疏水压力传感器；引射温度传感器、引射压力传感器、引射流量计、减温温度传感器、减温压力传感器、减温流量计、疏水温度传感器、疏水压力传感器和真空泵均与DCS控制终端电性连接；引射温度传感器、引射压力传感器和引射流量计安装在辅助蒸汽母管上，减温温度传感器、减温压力传感器和减温流量计安装在减温水管路上，疏水温度传感器和疏水压力传感器安装在疏水管路上。作为对上述方案的进一步改进，真空泵有三台，分别是第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵，三台真空泵并联后与高背压凝汽器和低背压凝汽器的真空管路连接。作为对上述方案的进一步改进，第一真空泵和第二真空泵的功率大于第三真空泵的功率。作为对上述方案的进一步改进，第一真空泵和第二真空泵的功率是50％容量的真空泵。作为对上述方案的进一步改进，第三真空泵还与疏水箱连接。本方案还提供上述带节能评估装置的射汽真空系统的运行方法，其特征在于步骤如下：步骤一、三台真空泵同时启动，快速建立凝汽器真空，使凝汽器真空度达到预定值；步骤二、通过DCS控制终端关闭第一真空泵和第二真空泵同时切换投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器，并计算系统所耗蒸汽等效功率P1， P 1 = D z q ( h 1 - h 2 ) H R ]]>其中，Dzq是系统所耗蒸汽流量，单位是t/h，由引射流量计测得上传至DCS控制终端，h1为辅助蒸汽母管蒸汽焓值，h2为疏水箱疏水的焓值，单位是kJ/kg，h1＝f(p1，t1)，h2＝f(p2，t2)其中h＝f(p，t)由水和水蒸气性质计算公式IAPWS-IF97得出，p1为辅助蒸汽母管蒸汽压力，由引射压力传感器计采集，t1为辅助蒸汽母管蒸汽温度，由引射温度传感器采集，p2为疏水箱疏水压力，由疏水压力传感器采集，t2为疏水箱疏水温度，由疏水温度传感器采集；HR为汽轮机组热耗率，单位是kJ/kWh，HR是机组耗差系统中当前负荷下的热耗率；步骤三、计算减温水流量所增加的凝泵耗功P2，P2＝P-P'P＝f′(Qns)P'＝f′(Qns-Qjw)其中P和P'是凝结水流量对应的凝结水泵功率，f′是汽轮机厂家提供的凝结水流量与凝结水泵功率特性曲线。Qns为凝结水流量，从汽轮机机组控制系统读取，Qjw为疏水箱减温水流量，由减温流量计采集；步骤四、计算投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器后机组背压变化影响的汽机功率P3，P3＝Pqj×(k-k')k＝f″(pby)k'＝f″(pby')其中k和k'分别为pby和pby'对应的汽轮机背压对凝汽器的修正系数，f″是汽轮机厂家提供的背压对功率的修正曲线，pby为切换投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器之前的汽轮机背压，pby'切换投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器之后的汽轮机背压，Pqj为汽轮发电机组的实时功率，直接从汽轮机控制系统读取；步骤五、计算第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的节能效果PjnPjn＝Pzkb-(P1+P2+P3+Pzkbc)Pzkb＝Pzkba+Pzkbb+PzkbcPzkba＝Ia×(Ua×φa×ηa)Pzkbb＝Ib×(Ub×φb×ηb)Pzkbc＝Ic×(Uc×φc×ηc)其中Pzkb为切换投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器之前三台真空泵的功率之和，Ia、Ib和Ic分别为投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器之前第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵的电机运行电流，Ua、Ub和Uc分别为投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器之前第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵的电机运行电压，Φa、Φb和Φc分别为投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器之前第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵的电机功率因数，ηa、ηb和ηc分别为投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器之前第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵的电机效率，Pzkbc为投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器后第三真空泵的功率，Pzkbc＝Ic′×(Uc′×φc′×ηc′)Ic′、Uc′、φc′和ηc′分别是投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器后第三真空泵的电机运行电流、电机运行电压、电机功率因数和电机效率；步骤六、判定节能效果，切换运行方式当Pjn＞0时，机组开始产生节能收益并累计，DCS控制终端控制真空系统保持当前运行方式；当Pjn＜0时，说明射汽真空系统不再节能，DCS控制终端控制真空系统启动第一真空泵和第二真空泵，关闭第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器并停运第三真空泵并停运第三真空泵。本专利技术相比现有技术具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带节能评估装置的射汽真空系统，包括高背压凝汽器、低背压凝汽器、蒸汽喷射器、疏水箱和真空泵，所述真空泵与高背压凝汽器和低背压凝汽器的真空管路连接，其特征在于：所述蒸汽喷射器有两台，分别是第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器，所述第一蒸汽喷射器的引射流体进口与高背压凝汽器的真空管路连接，所述第二蒸汽喷射器的引射流体进口与低背压凝汽器的真空管路连接，所述第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的工作流体进口均与辅助蒸汽母管连接，所述第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的混合流体出口均与疏水箱连接，所述疏水箱底部设置有疏水管路，所述疏水箱顶部设置减温水管路，还包括节能评估装置，所述节能评估装置包括DCS控制终端、引射温度传感器、引射压力传感器、引射流量计、减温温度传感器、减温压力传感器、减温流量计、疏水温度传感器和疏水压力传感器；所述引射温度传感器、引射压力传感器、引射流量计、减温温度传感器、减温压力传感器、减温流量计、疏水温度传感器、疏水压力传感器和真空泵均与所述DCS控制终端电性连接；所述引射温度传感器、引射压力传感器和引射流量计安装在辅助蒸汽母管上，所述减温温度传感器、减温压力传感器和减温流量计安装在所述减温水管路上，所述疏水温度传感器和疏水压力传感器安装在所述疏水管路上。...

【技术特征摘要】
1.一种带节能评估装置的射汽真空系统，包括高背压凝汽器、低背压凝汽器、蒸汽喷射器、疏水箱和真空泵，所述真空泵与高背压凝汽器和低背压凝汽器的真空管路连接，其特征在于：所述蒸汽喷射器有两台，分别是第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器，所述第一蒸汽喷射器的引射流体进口与高背压凝汽器的真空管路连接，所述第二蒸汽喷射器的引射流体进口与低背压凝汽器的真空管路连接，所述第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的工作流体进口均与辅助蒸汽母管连接，所述第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器的混合流体出口均与疏水箱连接，所述疏水箱底部设置有疏水管路，所述疏水箱顶部设置减温水管路，还包括节能评估装置，所述节能评估装置包括DCS控制终端、引射温度传感器、引射压力传感器、引射流量计、减温温度传感器、减温压力传感器、减温流量计、疏水温度传感器和疏水压力传感器；所述引射温度传感器、引射压力传感器、引射流量计、减温温度传感器、减温压力传感器、减温流量计、疏水温度传感器、疏水压力传感器和真空泵均与所述DCS控制终端电性连接；所述引射温度传感器、引射压力传感器和引射流量计安装在辅助蒸汽母管上，所述减温温度传感器、减温压力传感器和减温流量计安装在所述减温水管路上，所述疏水温度传感器和疏水压力传感器安装在所述疏水管路上。2.如权利要求1所述一种带节能评估装置的射汽真空系统，其特征在于：所述真空泵有三台，分别是第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵，三台所述真空泵并联后与所述高背压凝汽器和低背压凝汽器的真空管路连接。3.如权利要求2所述一种带节能评估装置的射汽真空系统，其特征在于：所述第三真空泵还与所述疏水箱连接。4.如权利要求2所述一种带节能评估装置的射汽真空系统，其特征在于：所述第一真空泵和第二真空泵的功率大于所述第三真空泵的功率。5.如权利要求4所述一种带节能评估装置的射汽真空系统，其特征在于：所述第一真空泵和第二真空泵的功率是50％容量的真空泵。6.一种如权利要求4所述带节能评估装置的射汽真空系统的运行方法，其特征在于步骤如下：步骤一、三台真空泵同时启动，快速建立凝汽器真空，使凝汽器真空度达到预定值；步骤二、通过DCS控制终端关闭第一真空泵和第二真空泵同时切换投用第一蒸汽喷射器和第二蒸汽喷射器，并计算系统所耗蒸汽等效功率P1， P 1 = D z q ( h 1 - h 2 ) H R ]]>其中，Dzq是系统所耗蒸汽流量，单位是t...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕松松，阮圣奇，胡中强，陈裕，吴仲，任磊，邵飞，徐钟宇，陈开峰，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34