一种电站凝汽器抽真空系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电站凝汽器抽真空系统及其控制方法，其中，所述抽真空系统与原有水环真空泵组并联，包括凝汽器、控制接线箱以及首端与所述凝汽器连通的凝汽器抽气管路；所述凝汽器抽气管路从首端至尾端依次串接有气动蝶阀、止回阀、罗茨泵和水环泵；所述止回阀和罗茨泵之间的管路上设置有第一压力变送器和压力开关，所述罗茨泵和水环泵之间的管路上设置有第二压力变送器；所述第一压力变送器、压力开关和第二压力变送器均与所述控制接线箱电连接，所述控制接线箱还与DCS远程集散控制系统电连接。

【技术实现步骤摘要】
一种电站凝汽器抽真空系统及其控制方法
本专利技术涉及发电厂真空领域，尤其涉及一种电站凝汽器抽真空系统及其控制方法。
技术介绍
随着电厂节能减排要求不断提高，在保证设备功能情况下，使用更小功率设备，可以降低机组厂用电率。电厂初始设计时真空泵容量主要考虑机组启动阶段抽取凝汽器内空气建立额定真空所需时间，由于运行阶段凝汽器真空主要依靠汽轮机排汽凝结形成，机组正常运行时凝汽器泄漏率很小，所需真空泵抽气量远小于建立真空阶段，故机组运行阶段可以使用小功率真空维持系统替代原有真空泵。水环真空泵工作时，当水的温度升高时效率降低，还存在汽蚀现象，严重危害机组安全运行。罗茨泵具有转速低、高效率、流量大、消耗小、自吸能力强、极限真空低特点，因此可以很好适用于电厂抽气系统。现有技术大多公开介绍了罗茨水环真空泵组的系统，但没有就如何对系统控制进行具体的论述，以致在实际应用当中很难实现并推广开来。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种电站凝汽器抽真空系统及其控制方法，可以保障泵组系统安全运行、稳定切换、节能控制，若泵组系统出现故障不会影响原发电机组真空，本系统对于电厂真空维持运行阶段可以有效节电70％～80％，大大降低厂用电率，在电厂真空系统改造项目上有很好的应用前景。本专利技术的技术方案如下：技术方案一：一种电站凝汽器抽真空系统，与原有水环真空泵组并联，包括凝汽器、控制接线箱以及首端与所述凝汽器连通的凝汽器抽气管路；所述凝汽器抽气管路从首端至尾端依次串接有气动蝶阀、止回阀、罗茨泵和水环泵；所述止回阀和罗茨泵之间的管路上设置有第一压力变送器和压力开关，所述罗茨泵和水环泵之间的管路上设置有第二压力变送器；所述第一压力变送器、压力开关和第二压力变送器均与所述控制接线箱电连接，所述控制接线箱还与DCS远程集散控制系统电连接。进一步的，所述止回阀和罗茨泵之间的管路上还设置有破真空电磁阀，所述破真空电磁阀与所述控制接线箱电连接。进一步的，罗茨泵和水环泵之间的管路上还设置有气体冷却装置，所述水环泵和气体冷却装置之间的管路上设置有热电偶，所述热电偶与所述控制接线箱电连接。进一步的，所述罗茨泵和水环泵均通过变频电机与所述控制接线箱电连接。技术方案二：根据技术方案一所述的一种电站凝汽器抽真空系统的控制方法，包括启动控制运行方法和停止控制运行方法，其中：所述启动控制运行方法包括以下步骤：预设第一压力变送器的压力信号数值Pm为罗茨泵停止压力信号，第一压力变送器的压力信号数值Pn为罗茨泵启动压力信号；预设压力开关的压力信号数值Pt为气动蝶阀开启信号；DCS远程集散控制系统发出真空机组启动信号，通过接线控制箱控制水环泵开始启动运行；获取第一压力变送器的压力信号数值，当检测到第一压力变送器发出的压力信号数值小于等于Pn时，DCS远程集散控制系统控制罗茨泵启动；获取压力开关的压力信号数值，当压力开关处的压力信号数值达到Pt时，DCS远程集散控制系统通过接线控制箱控制气动蝶阀开启；所述停止控制运行方法包括以下步骤：DCS远程集散控制系统发出真空机组停止信号，控制气动蝶阀关闭；气动蝶阀关闭后反馈至DCS远程集散控制系统，同时DCS远程集散控制系统发出信号控制罗茨泵停止运行；或检测到水环泵发出故障信号，控制罗茨泵停止运行；或第一压力变送器处的压力信号数值大于等于Pm时，控制罗茨泵停止运行；罗茨泵停止运行后，DCS远程集散控制系统控制原有水环真空泵组启动运行，切换至原有水环真空泵组。进一步的，所述破真空电磁阀在下列两种情况下开启:第一种情况，当罗茨泵处于停止运行状态且水环泵处于运行状态时，且气动蝶阀反馈关闭状态的信号至DCS远程集散控制系统，且DCS远程集散控制系统发出真空机组停止运行信号，根据预设的时间进行延时后控制水环泵停止运行，同时控制破真空电磁阀开启；第二种情况，检测到水环泵处于故障状态，同时气动蝶阀反馈关闭状态的信号至DCS远程集散控制系统，则控制破真空电磁阀开启；当破真空电磁阀处于开启状态，同时检测到水环泵处于停止运行状态，根据预设的时间进行延时后关闭破真空电磁阀。进一步的，通过罗茨泵和水环泵之间的热电偶监测罗茨泵出口并经气体冷却装置冷却后的气体温度，温度信号传入DCS远程集散控制系统，通过比较所述温度信号的温度值与罗茨泵出口气体温度的设计值，控制罗茨泵的变频电机的频率。进一步的，获取第二压力变送器的压力数值信号，压力数值信号传入DCS远程集散控制系统，通过比较所述压力数值信号的压力值与水环泵的工作压力设计值，控制水环泵的变频电机的频率。本专利技术具有如下有益效果：1、与原有水环真空泵相比，本专利技术的罗茨水环真空泵组系统运行电流大幅缩小，节电达70％-80％，节电效益非常可观。2、与原大水环真空泵相比，本专利技术的罗茨水环真空泵组可提高发电机组的极限真空，从而降低电厂的发电煤耗指标。3、在机组启动阶段，常常需要改变机组真空值以适应操作需求，目前电厂普遍使用真空破坏阀或真空母管手动疏水阀破坏真空提高机组背压，由于真空破坏阀阀位动作行程大及手动阀难以控制，都给机组运行安全性造成很大影响。本专利技术系统可以通过变频系统输出不同频率指令，调整凝汽器真空至预期值，实现机组真空连续平稳可调运行，避免操作真空边界带来的机组运行安全风险，方便运行人员操作。4、本专利技术选用水环泵作为罗茨泵的串联前级泵，待系统中的压力被水环泵抽到允许入口压力时，罗茨泵才开始工作，避免了高压差造成罗茨泵过载。5、本专利技术控制方法的运行逻辑可以有效保障罗茨水环真空泵组启停的安全稳定，且本系统与原真空系统并联不影响凝汽器正常运行。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图中附图标记为：1、凝汽器；2、气动蝶阀；3、止回阀；4、第一压力变送器；5、压力开关；6、破真空电磁阀；7、罗茨泵；8、气体冷却装置；9、热电偶；10、水环泵；11、控制接线箱；12、凝汽器抽气管路；13、第二压力变送器；14、原有水环真空泵组；15、电动截止阀。具体实施方式下面结合附图和具体实施例来对本专利技术进行详细的说明。实施例一：参见图1，一种电站凝汽器抽真空系统，与原有水环真空泵组14并联，包括凝汽器1、控制接线箱11以及首端与所述凝汽器1连通的凝汽器抽气管路12；所述凝汽器抽气管路12从首端至尾端依次串接有气动蝶阀2、止回阀3、罗茨泵7和水环泵10；所述止回阀3和罗茨泵7之间的管路上设置有第一压力变送器4和压力开关5，所述罗茨泵7和水环泵10之间的管路上设置有第二压力变送器13；所述第一压力变送器4、压力开关5和第二压力变送器13均与所述控制接线箱11电连接，所述控制接线箱11还与DCS远程集散控制系统电连接。进一步的，所述止回阀3和罗茨泵7之间的管路上还设置有破真空电磁阀6，所述破真空电磁阀6与所述控制接线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电站凝汽器抽真空系统，与原有水环真空泵组(14)并联，其特征在于：包括凝汽器(1)、控制接线箱(11)以及首端与所述凝汽器(1)连通的凝汽器抽气管路(12)；所述凝汽器抽气管路(12)从首端至尾端依次串接有气动蝶阀(2)、止回阀(3)、罗茨泵(7)和水环泵(10)；所述止回阀(3)和罗茨泵(7)之间的管路上设置有第一压力变送器(4)和压力开关(5)，所述罗茨泵(7)和水环泵(10)之间的管路上设置有第二压力变送器(13)；所述第一压力变送器(4)、压力开关(5)和第二压力变送器(13)均与所述控制接线箱(11)电连接，所述控制接线箱(11)还与DCS远程集散控制系统电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电站凝汽器抽真空系统，与原有水环真空泵组(14)并联，其特征在于：包括凝汽器(1)、控制接线箱(11)以及首端与所述凝汽器(1)连通的凝汽器抽气管路(12)；所述凝汽器抽气管路(12)从首端至尾端依次串接有气动蝶阀(2)、止回阀(3)、罗茨泵(7)和水环泵(10)；所述止回阀(3)和罗茨泵(7)之间的管路上设置有第一压力变送器(4)和压力开关(5)，所述罗茨泵(7)和水环泵(10)之间的管路上设置有第二压力变送器(13)；所述第一压力变送器(4)、压力开关(5)和第二压力变送器(13)均与所述控制接线箱(11)电连接，所述控制接线箱(11)还与DCS远程集散控制系统电连接。


2.根据权利要求1所述的一种电站凝汽器抽真空系统，其特征在于：所述止回阀(3)和罗茨泵(7)之间的管路上还设置有破真空电磁阀(6)，所述破真空电磁阀(6)与所述控制接线箱(11)电连接。


3.根据权利要求1所述的一种电站凝汽器抽真空系统，其特征在于：罗茨泵(7)和水环泵(10)之间的管路上还设置有气体冷却装置(8)，所述水环泵(10)和气体冷却装置(8)之间的管路上设置有热电偶(9)，所述热电偶(9)与所述控制接线箱(11)电连接。


4.根据权利要求1所述的一种电站凝汽器抽真空系统，其特征在于：所述罗茨泵(7)和水环泵(10)均通过变频电机与所述控制接线箱(11)电连接。


5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的一种电站凝汽器抽真空系统的控制方法，其特征在于，包括启动控制运行方法和停止控制运行方法，其中：
所述启动控制运行方法包括以下步骤：
预设第一压力变送器(4)的压力信号数值Pm为罗茨泵(7)停止压力信号，第一压力变送器(4)的压力信号数值Pn为罗茨泵(7)启动压力信号；预设压力开关(5)的压力信号数值Pt为气动蝶阀(2)开启信号；
DCS远程集散控制系统发出真空机组启动信号，通过接线控制箱(11)控制水环泵(10)开始启动运行；
获取第一压力变送器(4)的压力信号数值，当检测到第一压力变送器(4)发出的压力信号数值小于等于Pn时，DCS远程集散控制系统控制罗茨泵(7)启动；
获取压力开关(5)的压力信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张曙光，杜藏宝，王兆彪，
申请(专利权)人：普瑞森能源科技北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11