轴封加热器疏水系统的制作方法

1.本公开涉及汽轮机疏水技术领域，具体地，涉及一种轴封加热器疏水系统。


背景技术：

2.轴封加热器是汽轮机轴封系统中的一个重要热交换设备，其主要功能是收集汽轮机汽封系统和高中压门杆溢汽的汽气混合物并将其冷却形成疏水。工作过程中，疏水被输送至主机凝汽器喉部进行冷却，然后通过凝结水泵送到低压加热器再进行加热，最终从低压加热器排出到凝结水系统。
3.目前疏水加热后直接进入凝汽器喉部，在低负荷时，现有的疏水u型管无法形成有效密封，会导致空气进入凝汽器，无法保证机组真空，存在安全隐患。而且从轴封加热器排出的疏水温度高，进入凝汽器通过循环水冷却后，再通过低压加热器加热，这样反复冷却及加热影响机组的经济运行。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种轴封加热器疏水系统，以解决在低负荷时空气进入凝汽器，无法保证机组真空，存在安全隐患的问题。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种轴封加热器疏水系统，包括轴封加热器；
6.水封装置；以及
7.疏水管道，连通在所述水封装置与所述轴封加热器之间，
8.其中，所述水封装置包括水封筒和水封吸管，所述疏水管道与所述水封筒连接，且所述水封筒的顶部连通有第一排空管；所述水封吸管的一端伸入所述水封筒内并延伸至接近所述水封筒的底部，另一端穿出所述水封筒并连通至低加疏水泵，以将疏水泵送至凝结水系统。
9.可选地，所述疏水系统还包括疏水扩容器和用于向所述疏水扩容器内加疏水的低压加热器；其中，
10.所述疏水扩容器上设有出水管，所述出水管与所述水封吸管连接，所述低加疏水泵设于所述出水管与所述水封吸管的连接处。
11.可选地，所述疏水扩容器的顶部设有第二排空管。
12.可选地，所述水封吸管上设有第三排空管，所述第三排空管的一端与所述第二排空管连接，另一端与所述水封吸管连接。
13.可选地，所述水封吸管上还设有第二控制阀，且所述第二控制阀位于所述第二排空管与所述水封吸管的连接位置的上游。
14.可选地，所述水封装置还包括凝汽器、与所述凝汽器连接的汽泵水封器以及设置在所述水封筒的筒壁上的溢流管；
15.所述溢流管的一端与所述水封筒连通，另一端与所述汽泵水封器连通，以将溢流出的疏水通过所述汽泵水封器输送至所述凝汽器中。
16.可选地，所述系统还包括汽泵密封水回水管路，所述汽泵密封水回水管路的一端与汽泵连接，另一端与所述汽泵水封器连接，且所述汽泵密封水回水管路上设有第四控制阀。
17.可选地，所述第一排空管上设有第一控制阀。
18.可选地，所述水封装置还包括注水管，所述注水管设置在所述水封筒的筒壁上，且所述注水管上设有第三控制阀。
19.可选地，所述轴封加热器上设有测水位计，用于监测所述轴封加热器的水位。
20.通过上述技术方案，轴加疏水通过疏水管道进入水封筒，再通过水封吸管上的疏水泵将疏水泵送至凝结水系统，使得轴加疏水不再经过凝汽器，消除了轴加疏水对凝汽器真空的影响，消除漏空隐患，从而解决了在低负荷时空气进入凝汽器，无法保证机组真空，存在安全隐患的问题。
21.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
22.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
23.图1是本公开示例性实施方式提供的轴封加热器疏水系统的示意图。
24.附图标记说明
25.1、轴封加热器；2、疏水管道；3、水封装置；31、水封筒；311、第一排空管；312、第一控制阀；32、水封吸管；321、第三排空管；322、第二控制阀；33、注水管；331、第三控制阀；34、溢流管；4、疏水扩容器；41、出水管；42、第二排空管；5、汽泵水封器；51、汽泵密封水回水管路；52、第四控制阀；6、凝汽器。
具体实施方式
26.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
27.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指本公开提供的轴封加热器疏水系统的正常使用情况下的方向。“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。“远、近”是指相对于某个部件的远离与接近。本公开使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。
28.本公开提供一种轴封加热器疏水系统，如图1所示，包括轴封加热器1、水封装置3和连通在水封装置3与轴封加热器1之间的疏水管道2。其中，水封装置3包括水封筒31和水封吸管32，疏水管道2与水封筒31连接。水封筒31的顶部连通有第一排空管311，用于将水封筒31的内部与大气相通，平衡内外气压，确保水封筒31内部不会积压，减少气压波动幅度，防止水封破坏。水封吸管32的一端伸入水封筒31内并延伸至接近水封筒31的底部，另一端穿出水封筒31的侧壁，并连通至低加疏水泵，以通过低加疏水泵(图中未示出)将轴加疏水泵送至凝结水系统(图中未示出)，能够直接回收利用其热能和工质，提高系统效率。由于水封吸管32插入水封筒31后自身存在水柱高度的压差，使得水封吸管32一直保持有水状态，能够实现水封筒31与大气的连续不间断密封，效果可靠。
29.实际使用的过程中，先向水封筒31内注水，当注水到一定高度后停止注水，蒸汽经轴封加热器1冷却变成疏水，轴加疏水经疏水管道2排入水封筒31内。由于水封筒31通过第一排空管311与大气相连通，因此，只要轴加疏水通过疏水管道2进入水封筒31，即可通过水封吸管32将进入水封筒31内的疏水经低加疏水泵抽吸出来，并泵送至凝结水系统中。这里疏水指的是为汽轮机汽封系统和高中压门杆溢汽的汽气混合物并冷却形成的水，即蒸汽冷凝水；轴加疏水为蒸汽经轴封加热器冷却变成的疏水。
30.通过上述技术方案，轴加疏水通过疏水管道2进入水封筒31，再通过水封吸管32上的疏水泵将疏水泵送至凝结水系统，使得轴加疏水不再经过凝汽器6，消除了轴加疏水对凝汽器6真空的影响，消除漏空隐患，从而解决了在低负荷时空气进入凝汽器6，无法保证机组真空，存在安全隐患的问题。
31.在一些实施例中，疏水系统还可以包括疏水扩容器4和用于向疏水扩容器4内加疏水的低压加热器(即“低加”，图中未示出)。其中，疏水扩容器4上设有出水管41，出水管41设于疏水扩容器4的底部，出水管41的一端与疏水扩容器4连接，另一端与水封吸管32连接，低加疏水泵设于出水管41与水封吸管32的连接处。在实际使用的过程中，低压加热器向疏水扩容器4内排入疏水，疏水进入疏水扩容器4后再经出水管41排出，并与水封吸管32内的疏水混合，低加疏水泵开启，将疏水扩容器4内的疏水和水封吸管32内的疏水抽出并泵送至凝结水系统。需要说明的是，低压加热器是利用在汽轮机内做过部分功的蒸汽，抽至加热器内加热凝结水，提高凝结水的温度，降低能源损失，提高了热力系统的循环效率。凝结水吸收加热蒸汽的热量后，疏水经过加热器出口管道排进疏水扩容器4内。疏水扩容器4是对经低压加热器排出的疏水进行扩容降压，同时增加了低加疏水泵的出口至凝结水系统的水量，减少了疏水在循环的水量，提高了机组运行的经济性。
32.在一些实施例中，疏水扩容器4的顶部可以设有第二排空管42。第二排空管42将疏水扩容器4与大气相连，确保疏水扩容器4内部不会积压，使水封吸管32出水顺畅，避免水封装置3失效。
33.在一些实施例中，水封吸管32上可以设有第三排空管321，第三排空管321的一端与第二排空管42连接，另一端与水封吸管32连接。由于水封吸管32与出水管41连通，而从水封吸管32内排出的疏水压力较大，因此容易出现水封吸管32内的疏水源源不断的进入疏水扩容器4的状况，即虹吸现象，从而会导致低加疏水泵的出水量较小，影响系统运行。第三排空管321的设置，当水封吸管32内较大压力的疏水排出，经过第三排空管321时，将其泄压，使之与出水管41内的疏水压力相等。因此当出水管41内的疏水和水封吸管32内的疏水混合后，压力相对稳定，再经低加疏水泵抽出泵送至凝结水系统内。这样，不但增加了低加疏水泵至凝结水系统的水量，还能保证水封装置3的有效性，同时也有效的回收了轴加疏水的热量，提高了机组运行的经济性。
34.在一些实施例中，水封吸管32上还可以设有第二控制阀322，且第二控制阀322位于第二排空管42与水封吸管32的连接位置的上游。当低加疏水泵侧出现故障时，关闭第二控制阀322，将水封装置3与其故障设备切断，对故障设备进行维修，避免对设备进行持续性的破坏，影响整个机组的安全运行。
35.在一些实施例中，水封装置3还可以包括凝汽器6、与凝汽器6连接的汽泵水封器5以及设置在水封筒31的筒壁上的溢流管34。溢流管34的一端与水封筒31连通，另一端与汽
泵水封器5连通，以将溢流出的疏水通过汽泵水封器5输送至凝汽器6中。实际使用的过程中，当机组在高负荷时，例如在500mw及以上时，疏水扩容器4内的压力升高，疏水扩容器4内的压力大于水封筒31内的压力，此时水封吸管32内不再进水，轴加疏水进入水封筒31后可通过溢流管34将疏水溢流至汽泵水封器5内，进而回收至凝汽器6。这样，溢流出的疏水经汽泵水封器5再进入凝汽器6后，也能消除轴加疏水对凝汽器6真空的影响，提高机组运行的安全性及可靠性。
36.在一些实施例中，系统还可以包括汽泵密封水回水管路51，汽泵密封水回水管路51的一端与汽泵(图中未示出)连接，另一端与汽泵水封器5连接，且汽泵密封水回水管路51上设有第四控制阀52。汽泵在运行时持续回水，通过汽泵密封水回水管路51将水引入汽泵水封器5内，对水进行回收，节约成本，提高机组运行经济性。需要说明的是，第四控制阀52处于常开状态，为汽泵水封器持续回水。当汽泵侧出现设备故障时，通过关闭第四控制阀52与汽泵侧断开，便于维修系统设备，提高机组运行的可靠性。
37.在一些实施例中，第一排空管311上可以设有第一控制阀312。当水封筒31本体完成拼装焊接时，向水封筒31内注水，此时关闭第一控制阀312，将水封筒31完全封闭，对水封筒31进行查漏，观察水封筒31是否漏水。注水查漏后，再将第一控制阀312打开。需要说明的是，注水查漏后，设备在运行时第一控制阀312处于常开状态，使水封筒31的内部与大气相通，确保水封筒31的内部不会积压。
38.在一些实施例中，水封装置3还可以包括注水管33，注水管33设置在水封筒31的筒壁上，且注水管33上设有第三控制阀331。实际使用时，打开第三控制阀331，通过注水管33向水封筒31内注入水，直至水封筒31内的水从溢流管34中溢出，从而使水封筒31内建立真空，关闭第三控制阀331。通过注水管33，能够向水封筒31内加入水，确保水封装置3的有效性。第三控制阀331能够控制注水的水流量，同时能够防止在补水时水压降低或停止时回流。
39.在一些实施例中，轴封加热器1上可以设有测水位计(图中未示出)，用于监测轴封加热器1的水位。在机组的运行过程中，一般情况下，轴加水位不超过全程水位的1/3。若轴封加热器水位较高，则影响进轴封加热器1的汽气混合物凝结和轴封加热器1的微负压，不利于轴封回汽。若水位再高就容易使轴封加热器1风机进水，进而跳闸，甚至轴封母管进水，威胁机组安全运行。而轴封加热器水位低，会使水封破坏，影响凝汽器6真空。因此设置测水位计，实施的监测轴封加热器1的水位，以保证机组的安全运行。
40.本系统的具体工作过程为：
41.机组低负荷时：第三控制阀331打开，通过注水管33向水封筒31内注水，直至水封筒31内的水从溢流管34中溢出，使水封筒31内建立真空，第三控制阀331关闭。打开轴封加热器1，轴加疏水通过疏水管道2进入水封筒31内，并通过水封吸管32排出；与此同时，低压加热器向疏水扩容器4内排水，疏水扩容器4内的疏水通过出水管41排出，并与水封吸管32内的疏水混合。低加疏水泵开启，将疏水扩容器4内的疏水和水封吸管32内的疏水抽出并泵送至凝结水系统。
42.机组高负荷时：疏水扩容器4内的压力逐渐升高，当疏水扩容器4内的压力大于水封筒31内的压力时，水封吸管32内不再进疏水，轴加疏水进入水封筒31水位逐渐上升，上升到一定高度后可通过与其连通的溢流管34将疏水溢流至汽泵水封器5内，进而回收至凝汽
器6。
43.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
44.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
45.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

技术特征：
1.一种轴封加热器疏水系统，其特征在于，包括：轴封加热器；水封装置；以及疏水管道，连通在所述水封装置与所述轴封加热器之间，其中，所述水封装置包括水封筒和水封吸管，所述疏水管道与所述水封筒连接，且所述水封筒的顶部连通有第一排空管；所述水封吸管的一端伸入所述水封筒内并延伸至接近所述水封筒的底部，另一端穿出所述水封筒并连通至低加疏水泵，以将疏水泵送至凝结水系统。2.根据权利要求1所述的轴封加热器疏水系统，其特征在于，所述疏水系统还包括疏水扩容器和用于向所述疏水扩容器内加疏水的低压加热器；其中，所述疏水扩容器上设有出水管，所述出水管与所述水封吸管连接，所述低加疏水泵设于所述出水管与所述水封吸管的连接处。3.根据权利要求2所述的轴封加热器疏水系统，其特征在于，所述疏水扩容器的顶部设有第二排空管。4.根据权利要求3所述的轴封加热器疏水系统，其特征在于，所述水封吸管上设有第三排空管，所述第三排空管的一端与所述第二排空管连接，另一端与所述水封吸管连接。5.根据权利要求4所述的轴封加热器疏水系统，其特征在于，所述水封吸管上还设有第二控制阀，且所述第二控制阀位于所述第二排空管与所述水封吸管的连接位置的上游。6.根据权利要求1所述的轴封加热器疏水系统，其特征在于，所述水封装置还包括凝汽器、与所述凝汽器连接的汽泵水封器以及设置在所述水封筒的筒壁上的溢流管；所述溢流管的一端与所述水封筒连通，另一端与所述汽泵水封器连通，以将溢流出的疏水通过所述汽泵水封器输送至所述凝汽器中。7.根据权利要求6所述的轴封加热器疏水系统，其特征在于，所述系统还包括汽泵密封水回水管路，所述汽泵密封水回水管路的一端与汽泵连接，另一端与所述汽泵水封器连接，且所述汽泵密封水回水管路上设有第四控制阀。8.根据权利要求1所述的轴封加热器疏水系统，其特征在于，所述第一排空管上设有第一控制阀。9.根据权利要求1所述的轴封加热器疏水系统，其特征在于，所述水封装置还包括注水管，所述注水管设置在所述水封筒的筒壁上，且所述注水管上设有第三控制阀。10.根据权利要求1所述的轴封加热器疏水系统，其特征在于，所述轴封加热器上设有测水位计，用于监测所述轴封加热器的水位。

技术总结
本公开涉及一种轴封加热器疏水系统，包括轴封加热器、水封装置以及连通在水封装置与轴封加热器之间的疏水管道，水封装置包括水封筒和水封吸管，疏水管道与水封筒连接，且水封筒的顶部连通有第一排空管；水封吸管的一端伸入水封筒内并延伸至接近水封筒的底部，另一端穿出水封筒并连通至低加疏水泵，以将疏水泵送至凝结水系统。通过上述技术方案，轴加疏水通过疏水管道进入水封筒，再通过水封吸管上安设的疏水泵将疏水泵送至凝结水系统，使得轴加疏水不再经过凝汽器，消除了轴加疏水对凝汽器真空的影响，消除漏空隐患，从而解决了在低负荷时空气进入凝汽器，无法保证机组真空，存在安全隐患的问题。隐患的问题。隐患的问题。


技术研发人员：胡政 杨岩 王艳 张立强 王耀 毕国轩
受保护的技术使用者：国家能源集团山西神头第二发电厂有限公司 山西中电神头第二发电有限责任公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/6/7