本實(shí)用新型涉及機(jī)械控制領(lǐng)域，特別涉及一種汽輪機(jī)軸封加熱器水位精確控制。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，電廠中汽輪機(jī)的軸封加熱器回收汽輪機(jī)軸封漏汽來加熱凝結(jié)水，軸封汽被冷卻成水疏排至凝汽器回收。原軸封加熱器的疏水通過一根Ф57*3.5的管至多級(jí)水封，再經(jīng)一個(gè)DN65的疏水球閥進(jìn)入凝汽器。在運(yùn)行中可以通過手動(dòng)調(diào)節(jié)疏水球閥的開度調(diào)節(jié)進(jìn)入凝汽器的疏水量，從而調(diào)節(jié)軸封加熱器的水位。由于機(jī)組參與調(diào)峰運(yùn)行負(fù)荷變化大，進(jìn)入軸封加熱器的軸封汽及疏水量變化大，無法做到實(shí)時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)疏水球閥，導(dǎo)致軸封加熱器水位波動(dòng)大，影響了軸封加熱器的換熱性能；而且軸封加熱器水位過低時(shí)，多級(jí)水封常常出現(xiàn)無水運(yùn)行工況，無法起到水封作用，使軸封加熱器內(nèi)的氣體直接進(jìn)入凝汽器，影響機(jī)組的真空和機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

經(jīng)現(xiàn)場多次試驗(yàn)，在多級(jí)水封注滿水后，凝汽器真空上升約1.5KPa。在進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，必須對(duì)多級(jí)水封進(jìn)行注水，且注水量為估計(jì)值，無法計(jì)算多級(jí)水封是否注滿水或多長時(shí)間水封內(nèi)水給凝汽器吸空。多級(jí)水封的無水運(yùn)行，不僅影響了真空嚴(yán)密性試驗(yàn)的結(jié)果，最重要的是長期影響凝汽器的真空，對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及安全性都有較嚴(yán)重的影響。

軸封加熱器水位波動(dòng)大，導(dǎo)致多級(jí)水封無水運(yùn)行或軸封風(fēng)機(jī)打水是國內(nèi)很多電廠出現(xiàn)的常見故障。無水運(yùn)行是因?yàn)槟髡婵盏奈Ρ人獾挠行Ц叨却?，吸干水封?nèi)的水，使多級(jí)水封無法起到密封作用，軸封加熱器內(nèi)氣體直接進(jìn)入凝汽器造成機(jī)組真空下降，有的電廠因此造成跳機(jī)非停事故；軸封風(fēng)機(jī)打水是水封有效高度過高、多級(jí)水封內(nèi)有空氣、管內(nèi)流體阻力過大等因素，使軸封加熱器疏水不暢，軸封加熱器滿水造成風(fēng)機(jī)打水，也是嚴(yán)重危害機(jī)組安全運(yùn)行的因素。

總之，現(xiàn)有的軸封加熱器疏水系統(tǒng)及水位控制方式不能兼顧節(jié)能與安全運(yùn)行的雙重要求，迫切需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種能同時(shí)滿足節(jié)能與安全運(yùn)行的雙重設(shè)計(jì)要求汽輪機(jī)軸封加熱器疏水水位精確控制裝置。

本實(shí)用新型提供一種汽輪機(jī)軸封加熱器疏水水位精確控制裝置，包括電子水位計(jì)，控制系統(tǒng)，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，多級(jí)水封和凝汽器；所述電子水位計(jì)用于測量軸封加熱器的水位，并將信號(hào)送至控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)至氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門分別與軸封加熱器和多級(jí)水封連接，所述多級(jí)水封與所述凝汽器連接。

優(yōu)選地，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門與軸封加熱器之間設(shè)置有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門前手動(dòng)門，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門與多級(jí)水封之間設(shè)置有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門后手動(dòng)門，用于當(dāng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障時(shí)，能隔離系統(tǒng)進(jìn)行在線檢修。

優(yōu)選地，還包括連接軸封加熱器與多級(jí)水封的電動(dòng)截止閥。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)與所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門之間設(shè)置有信號(hào)通道連接。

優(yōu)選地，控制系統(tǒng)為DCS控制系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門為高精度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門。

優(yōu)選地，所述凝汽器設(shè)置有疏水球閥，所述多級(jí)水封與疏水球閥連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能與安全運(yùn)行的雙重要求，高效地實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)軸封加熱器疏水水位精確控制。確保軸封加熱器至凝汽器疏水通暢，軸封加熱器換熱性能良好，又能防止軸封加熱器水位過低漏真空影響凝汽器的真空和機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

2、本實(shí)用新型所提供的裝置可長期投入，保證了軸封加熱器和凝汽器的安全運(yùn)行。

3、所提供的系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，不會(huì)對(duì)機(jī)組熱力系統(tǒng)造成影響。軸封疏水管道系統(tǒng)設(shè)置有旁路電動(dòng)截止閥門，當(dāng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門故障無法滿足疏水流量時(shí)（軸封加熱器水位高達(dá)450mm以上），旁路電動(dòng)截止閥門自動(dòng)打開，使疏水經(jīng)此閥排至凝汽器。

4、所提供的系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作方便。本實(shí)用新型采用高精度氣動(dòng)調(diào)整閥門和電動(dòng)閥門，方便了系統(tǒng)自動(dòng)投入操作，軸封加熱器水位信號(hào)送至電廠的集散控制系統(tǒng)DCS，DCS給出調(diào)整信號(hào)至控制調(diào)整門，可自動(dòng)精確調(diào)整軸封加熱器疏水水位。

5、所提供的軸封加熱器疏水水位精確控制系統(tǒng)簡單，安裝工作量及設(shè)備維護(hù)量少。

6、所提供的方法可產(chǎn)生很好的實(shí)施效果。采用本實(shí)用新型所提供的系統(tǒng)方案實(shí)施后，將有效提高凝汽器的真空，降低了機(jī)組的煤耗，對(duì)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型汽輪機(jī)軸封加熱器疏水水位精確控制裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋實(shí)用新型，并不用于限定實(shí)用新型。

本實(shí)用新型提供一種汽輪機(jī)軸封加熱器疏水水位精確控制裝置，用于對(duì)軸封加熱器1進(jìn)行水位進(jìn)行控制，其包括了設(shè)置在軸封加熱器1上用于測量軸封加熱器1的水位的電子水位計(jì)2，然后電子水位計(jì)2將信號(hào)送至控制系統(tǒng)，優(yōu)選地，控制系統(tǒng)為DCS控制系統(tǒng)3，DCS控制系統(tǒng)3輸出控制信號(hào)至氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5根據(jù)軸封加熱器實(shí)時(shí)疏水量精確控制調(diào)節(jié)閥門的開度，保證軸封加熱器水位精確控制在設(shè)定值的范圍內(nèi)，既確保軸封加熱器1至凝汽器9的疏水通暢，軸封加熱器換熱性能良好，又能防止軸封加熱器水位過低漏真空影響凝汽器9的真空和機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

其工作流程是，當(dāng)軸封加熱器水位未達(dá)到350mm時(shí)，電子水位計(jì)2發(fā)DCS信號(hào)至氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5，減少氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5的開度，使軸封加熱器1水位上升；當(dāng)軸封加熱器水位超過350mm時(shí)，電子水位計(jì)2發(fā)的DCS信號(hào)至氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5，增加氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5的開度，使軸封加熱器1水位下降，從而實(shí)現(xiàn)軸封加熱器1水位的自動(dòng)精確控制。

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5根據(jù)軸封加熱器1疏水特性及凝汽器9系統(tǒng)參數(shù)要求采用高精度的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，具有良好的調(diào)節(jié)特性及線性，保證汽輪機(jī)軸封加熱器疏水水位的精確控制要求。

其中，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5與軸封加熱器1之間設(shè)置有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門前手動(dòng)門4，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5與多級(jí)水封7之間設(shè)置有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門后手動(dòng)門6。軸封加熱器1的疏水管道系統(tǒng)主路上設(shè)置有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5，其工工作程是軸封加熱器1的疏水經(jīng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥前手動(dòng)閥門4和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥后手動(dòng)閥門6，進(jìn)入多級(jí)水封7，經(jīng)過軸封至凝汽器疏水球閥8，進(jìn)入凝汽器9。

所述的軸封疏水管道系統(tǒng)旁路上設(shè)置有旁路電動(dòng)截止閥門10，其工作流程為，當(dāng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5故障無法滿足疏水流量時(shí)（軸封加熱器水位高達(dá)450mm以上），旁路電動(dòng)截止閥門10自動(dòng)打開，使疏水經(jīng)旁路電動(dòng)截止閥門10排至凝汽器9。

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門前手動(dòng)門4和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門后手動(dòng)門6的作用是當(dāng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5發(fā)生故障時(shí)，能隔離系統(tǒng)進(jìn)行在線檢修，當(dāng)檢修完成后，重新打開前手動(dòng)門和后手動(dòng)門，恢復(fù)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5的投入運(yùn)行。

所述連接軸封加熱器1與多級(jí)水封7的電動(dòng)截止閥是作用是當(dāng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5故障無法滿足疏水流量時(shí)，旁路電動(dòng)截止閥門10自動(dòng)打開，使疏水經(jīng)此閥排至凝汽器9，避免出現(xiàn)軸封加熱器1無法疏水而造成水位過高的問題。

控制系統(tǒng)與所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5及旁路電動(dòng)截止閥門10之間設(shè)置有信號(hào)通道連接，當(dāng)軸封加熱器1水位發(fā)生變化時(shí)，水位信號(hào)通過控制系統(tǒng)對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門及電動(dòng)截止閥進(jìn)行調(diào)節(jié)及控制，使水位精確地維持在設(shè)定的水位（350mm）。

所述控制系統(tǒng)為DCS控制系統(tǒng), 軸封加熱器1水位信號(hào)由電子水位計(jì)2送至電廠的集散控制系統(tǒng)DCS，DCS給出調(diào)整信號(hào)至控制調(diào)整電子水位計(jì)2，可自動(dòng)精確調(diào)整軸封加熱器1疏水水位。

所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門5為高精度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門。在接收到控制系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)，能夠精確地開大或關(guān)小閥門，控制疏水的流量，從而使軸封加熱器1水位維持在設(shè)定值。

所述凝汽器9設(shè)置有疏水球閥8，所述多級(jí)水封7與疏水球閥8連接。軸封加熱器1疏水通過多級(jí)水封7后，流經(jīng)疏水球閥8進(jìn)入凝汽器9。多級(jí)水封7在疏水管路中起水封作用，平衡凝汽器與軸封加熱器疏水的壓力。

采用上述方案實(shí)施后，杜絕了軸加經(jīng)多級(jí)水封漏真空的可能，減少了軸封加熱器疏水不暢而滿水造成軸封風(fēng)機(jī)打水和低壓汽封冒汽的機(jī)率，提高了軸加的換熱性能和使疏水更順暢。

由于軸加水位精確控制在350mm的高效范圍，杜絕了軸加經(jīng)多級(jí)水封漏真空的可能，與原軸加水位波動(dòng)變化大的運(yùn)行情況對(duì)比，同等條件下凝汽器真空將平均提高1.0KPa以上，平均節(jié)省煤耗2.5克/KW.h，機(jī)組利用小時(shí)按4000小時(shí)算，年節(jié)約標(biāo)煤3000噸，標(biāo)煤按每噸600元，年節(jié)約費(fèi)用180萬元，取得了很好的節(jié)能效果。

預(yù)計(jì)4臺(tái)機(jī)組改造完成后每年總收益在180×4=720萬元左右，可以看到設(shè)備在改造投運(yùn)以后的經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀。

方案實(shí)施后，提高了機(jī)組的真空，提高了軸加的換熱性能和使疏水更順暢，對(duì)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。