低真空供热机组凝汽器及其运行模式切换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低真空供热机组凝汽器技术。
【背景技术】
[0002]近年来国家重视火力发电站的节能减排。在此大背景下，火力发电站低真空供热改造项目渐多，低真空供热机组回收了汽轮机乏汽，提高了能源利用率。由于低真空供热机组凝汽器供暖季背压高，并且凝汽器内需要走热网水和循环水，在供暖季和非供暖季交替时需要停机切换机组运行模式和切换热网水、循环水。停机会造成较大经济损失，为此需要一种新的凝汽器来实现高背压下热网水和循环水不停机自由切换。
【发明内容】
[0003]本发明是为了解决在供暖季和非供暖季交替时需要停机切换热网水和循环水的问题，提出了一种低真空供热机组凝汽器及其运行模式切换方法。
[0004]本发明所述的低真空供热机组凝汽器，它包括凝汽器本体1、两个循环水出水管
2、两个循环水入水管3、两个热网水出水管4、两个热网水入水管5、多个阀门6、两个后水室7和两个前水室8 ；
[0005]凝汽器本体I的前侧设有两个前水室8，凝汽器本体I的后侧设有两个后水室7，所述两个前水室8和两个后水室7均与凝汽器本体I连通；
[0006]两个循环水出水管2的进水口分别与两个前水室8连通，两个循环水入水管3的进水口分别与两个前水室8连通；
[0007]两个热网水出水管4的一端分别嵌固在两个循环水出水管2的侧面，两个热网水出水管4分别与两个循环水出水管2连通；
[0008]两个热网水入水管5的一端分别嵌固在两个循环水入水管3的侧面，两个热网水入水管5分别与循环水入水管3连通；
[0009]两个循环水出水管2的出水端和两个热网水出水管4的出水端均设有阀门6，两个循环水入水管3的进水端和两个热网水入水管5的进水端均设有阀门6 ；
[0010]凝汽器本体I内设有管板、换热管和隔板；凝汽器本体I内设有多个管板，所述多个管板等间隔排列，且管板垂直于凝汽器本体I的侧壁设置，管板上开有管孔和排气间隙，换热管通过管孔穿过管板，将换热管架设在管板上；所有的换热管组成管束，管束在管板的上部排列呈倒T形，下部排列呈U形，管束外围设有条形的间隙，管板上部中间设有锥形间隙，管板下部设有U形间隙，在管板的上部与下部之间设有矩形间隙，该间隙用于架设隔板，凝汽器本体I内一侧的换热管的两端分别与该侧的前水室7和该侧的后水室8连通，凝汽器本体I内另一侧换热管的两端分别与该另一侧的前水室7和该侧的后水室8连通。
[0011]上述真空供热机组凝汽器的运行模式切换方法，循环水运行切换成热网水运行方法的流程为:初始状态为两侧均为循环水运行模式，控制凝汽器本体I 一侧循环水出水管2上的阀门打开和循环水入水管3上的阀门关闭，排空凝汽器本体I 一侧换热管、该侧前水室8和后水室7内的循环水，凝汽器本体I的另一侧正常运行；排空一侧循环水以后，打开该侧热网水入水管5和该侧热网水出水管4的阀门6，直到凝汽器本体I该侧的换热管、前水室8和后水室7内的热网水水量达到最大值时，打开凝汽器本体I另一侧的环水出水管2上的阀门6，关闭凝汽器本体I另一侧的循环水入水管3上的阀门6，并排空凝汽器本体I另一侧换热管、前水室7和后水室8内的的循环水，排空循环水以后，打开凝汽器本体I该侧热网水入水管5和热网水出水管4的阀门6，调节凝汽器本体I两侧热网水流量，使凝汽器本体I两侧热网水的流量相同，实现对凝汽器内循环水运行切换成热网水的运行。
[0012]热网水运行切换成循环水运行方法的流程为:初始状态为两侧均为热网水运行模式统，控制凝汽器本体I 一侧热网水出水管4上的阀门打开，凝汽器本体I该侧热网水入水管5上的阀门关闭，排空凝汽器本体I该侧换热管、前水室8和后水室7内的热网水，凝汽器本体I的另一侧正常运行，排空热网水以后，打开凝汽器本体I该侧的循环水出水管2上的阀门和循环水入水管3上的阀门；直到凝汽器本体I该侧的换热管、前水室8和后水室7内的循环水水量达到最大值时，打开凝汽器本体I另一侧的热网水出水管4上的阀门，关闭凝汽器本体I另一侧热网水入水管5上的阀门，排空凝汽器本体I另一侧换热管、前水室8和后水室7内的的热网水，排空热网水以后，打开凝汽器本体I另一侧的循环水出水管2上的阀门和循环水入水管3上的阀门，调节凝汽器本体I两侧循环水流量，使凝汽器本体I两侧循环水的流量相同，实现对凝汽器内热网水运行切换成循环水的运行。
[0013]本发明所述的低真空凝汽器的水侧流程由以前单一的双进双出单流程，变为可以灵活切换的双流程与四流程型式。凝汽器内可以提供如低背压全循环水运行模式、变负荷定背压运行和切换模式、高背压全热网水运行模式。通过外部管道布置和阀门的灵活开关，实现了凝汽器在双流程和四流程、高背压和低背压、热网水和循环水的任意切换。能够满足汽轮机组改变运行模式和连续运行的需求。改进提高了机组的经济效益，安全可靠，结构简单。
[0014]与原采传统凝汽器相比，采用新型的管束形式和换热管材料的凝汽器有以下优占.V.
[0015]1、结构简单，只需增加管板横向的分隔板和少量管道阀门。2、安全可靠，该结构能够稳定运行，没有运行风险。3、生产制造工艺简单，与传统凝汽器生产工艺相近，不需要投入新的生产设备。4、应用范围广，适用于包括低真空、高背压和循环水、热网水同时运行等多种运行模式。
【附图说明】
[0016]图1为本发明所述的低真空供热机组凝汽器的结构示意图；
[0017]图2为【具体实施方式】一所述的管板形状示意图。
【具体实施方式】
[0018]【具体实施方式】一、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的低真空供热机组凝汽器，它包括凝汽器本体1、两个循环水出水管2、两个循环水入水管3、两个热网水出水管4、两个热网水入水管5、多个阀门6、两个后水室7和两个前水室8 ；
[0019]凝汽器本体I的前侧设有两个前水室8，凝汽器本体I的后侧设有两个后水室7，所述两个前水室8和两个后水室7均与凝汽器本体I连通；
[0020]两个循环水出水管2的进水口分别与两个前水室8连通，两个循环水入水管3的进水口分别与两个前水室8连通；
[0021]两个热网水出水管4的一端分别嵌固在两个循环水出水管2的侧面，两个热网水出水管4分别与两个循环水出水管2连通；
[0022]两个热网水入水管5的一端分别嵌固在两个循环水入水管3的侧面，两个热网水入水管5分别与循环水入水管3连通；
[0023]两个循环水出水管2的出水端和两个热网水出水管4的出水端均设有阀门6，两个循环水入水管3的进水端和两个热网水入水管5的进水端均设有阀门6 ；
[0024]凝汽器本体I内设有管板、换热管和隔板；凝汽器本体I内设有多个管板，所述多个管板等间隔排列，且管板垂直于凝汽器本体I的侧壁设置，管板上开有管孔和排气间隙，换热管通过管孔穿过管板，将换热管架设在管板上；所有的换热管组成管束，管束在管板的上部排列呈倒T形，下部排列呈U形，管束外围设有条形的间隙，管板上部中间设有锥形间隙，管板下部设有U形间隙，在管板的上部与下部之间设有矩形间隙，该间隙用于架设隔板，凝汽器本体I内一侧的换热管的两端分别与该侧的前水室7和该侧的后水室8连通，凝汽器本体I内另一侧换热管的两端分别与该另一侧的前水室7和该侧的后水室8连通。
[0025]本实施方式所述的管板是上面开有圆形管孔的矩形钢板，换热管通过管孔穿过管板，架设在管板之上。因此管板起着支撑换热管的作用，同时管板还将凝汽器的管侧和壳侧空间分隔开来，管侧(即水室和换热管管内部分)走循环水或热网水，壳侧走蒸汽汽轮机排气，管侧和壳侧互不相通。
[0026]所有的换热管组成管束，换热管在垂直于管束平面上的布置形式即为管束形式，本发明的凝汽器的管束形式为UT型管束下部为U形，上部为倒T形。管束外围的细条形间隙，管束上部中间的锥形间隙以及管束下部的U形间隙均为汽道(引导汽流进入管束和流出管束的通道)，管束上部和下部之间的间隙是因为此处需要布置水室分程隔板，所以不能布置换热管。
[0027]本实施实方式所述的低真空供热机组凝汽器主要由新型的凝汽器管板和传统凝汽器结构构成，另外增加了热网水管道和控制热网水流量的阀门。热网水和循环水可以不停机随意在双流程和四流程间切换。本实施方式所述的凝汽器可以在变背压、变水质、变流程的工况下使汽轮机组不停机循行，其特征在于结构简单，易于操控，增加设备少成本低，经济效益优。低真空供热机组可以在供暖季和非供暖季交接时实现不停机连续运行。
[0028]【具体实施方式】二、本实施方式是对【具体实施方式】一所述的低真空供热机组凝汽器的进一步说明，管板下部的U形间隙包围的区域为空冷区，其余用于插接换热管管孔为主凝结区。
[0029]管束分为主凝结区和空冷区两部分，管束下部U型间隙包围的矩形部分为空冷区，其余管束部分为主凝结区。蒸汽从凝汽器喉部向下流入管束区，从管束的外围四周沿进汽通道流入管束，在管束主凝结