CN103267425B - 解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法及装置，其特征在于：包括在机组启动前对主蒸汽管道抽真空及修改与联合循环机组配套的余热锅炉再热器对空排汽电动门的控制逻辑两方面；1)在联合循环机组启动前，检查主蒸汽管道的蒸汽压力，对主蒸汽管道抽真空；2)在主蒸汽管道的真空达到设定值时，检测凝汽器的真空，当确认凝汽器真空处于正常状态时，关闭汽轮机主蒸汽门的前疏水电动门，并投向自动控制端，启动联合循环机组；3)在联合循环机组启动前，确保再热蒸汽压力大于设定值、以防止再热器对空排汽电动门会自动开启。本发明通过设置压力传感器对主蒸汽管道内的压力进行检测，由集散控制系统对各电动门进行开关的控制，可以根据需要方便对各电动门进行修改控制，具有操作方便、改造简单和成本低的有益效果。

Description

解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法及装置

技术领域：

本发明涉及一种解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法及装置，适用于M701F联合循环机组在启动过程。属于发电工业及附属设备技术领域。

背景技术：

在发电技术领域，发电联合循环机组在启动过程中，时常发生凝汽器真空低的现象，严重危险机组的安全运行。研究发现，导致机组真空低的主要原因为主蒸汽管道中混入有空气，而出现问题主要是由于：(1)在机组启动过程中，汽轮机侧管道疏水门及汽轮机中、低压旁路门开启，大量的空气涌入凝汽器，使凝汽器的真空度大大降低。(2)在启动过程中，当燃机点火且再热蒸汽压力小于0.05MPa时，再热器对空排汽电动门自动开，在开启后导致空气倒流入再热器，影响机组的凝汽器真空。

例如：申请人正在应用的M701F联合循环机组配套的杭锅NG-M701F-R余热锅炉在启动过程中，当燃机点火且再热蒸汽压力小于0.05MPa时，再热器对空排汽电动门自动开；再热蒸汽压力达0.1MPa或余热锅炉冷态启动时再热器对空排汽电动门开1分钟后，再热器对空排汽电动门自动关闭。再热器对空排汽电动门的这种控制设计，其结果不但起不到排汽作用，反而在开启后导致空气倒流入再热器，影响机组的凝汽器真空。因此，为克服上述方法导致凝汽器真空过低的缺点和不足，以及考虑到电厂实际生产的要求，有必要提出一种解决M701F联合循环机组启机过程中凝汽器真空低的方法及装置。

发明内容：

本发明的目的之一，在于为了解决现在技术的联合循环机组在启动过程中，时常发生凝汽器真空低的问题，提供一种解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法。

本发明的目的之二，是为了提供一种解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的装置。该装置具有结构简单、自动化程度较高、提高电网运行安全性的特点。

本发明的目的之一可以通过采取以下技术方案达到：

解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法，其特征在于：包括在机组启动前对主蒸汽管道抽真空及修改与联合循环机组配套的余热锅炉再热器对空排汽电动门的控制逻辑两方面；具体步骤如下：

1)在联合循环机组启动前，检查主蒸汽管道的蒸汽压力，如果主蒸汽管道没有压力或者蒸汽压力低于设定值，则关闭锅炉侧主蒸汽管道对空排气的疏水门及排空门，然后开启汽轮机主蒸汽门的前疏水电动门，对主蒸汽管道抽真空；

2)待主蒸汽管道的蒸汽压力达到设定值后，确认凝汽器真空处于正常状态时，关闭汽轮机主蒸汽门的前疏水电动门，并投向自动控制端；

3)在联合循环机组启动前，确保再热蒸汽压力大于设定值、以防止再热器对空排汽电动门会自动开启，并且，在余热锅炉再热器在入口烟温达设定值前通蒸汽冷却，以防止由于烟温升高引起空气倒流入再热蒸汽管道，使联合循环机组在启动过程中凝汽器真空达到设计要求。

本发明的目的之一还可以通过采取以下技术方案达到：

进一步地，将与联合循环机组配套的余热锅炉再热器的对空排汽一、二次电动门自动开启的逻辑信号恒设定为“0”。

进一步地，步骤3)中所述在余热锅炉再热器在入口烟温达设定值前通蒸汽冷却，是指在余热锅炉再热器的入口烟温达至371℃前通蒸汽冷却，以防止由于烟温升高引起空气倒流入再热蒸汽管道，使联合循环机组启动过程中凝汽器真空达到设计要求。

进一步地，步骤3)中所述确保再热蒸汽压力大于设定值，是指确保再热蒸汽压力大于0.05MPa。

进一步地，步骤3)中，在余热锅炉再热器入口烟温达371℃前，将汽轮机的中压旁路打开，以达到余热锅炉再热器通蒸汽冷却的要求。

本发明的目的之二可以通过采取以下技术方案达到：

解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的装置，包括主蒸汽管道，其结构特点在于：在主蒸汽管道上设有第一再热器、第二再热器、凝汽器和汽轮机汽门，第一再热器、第二再热器依次串接在主蒸汽管道的入口端，凝汽器的入口端连接主蒸汽管道的出口端，凝汽器的出口端通过汽轮机汽门连接到汽轮机上；主蒸汽管道上设有二条旁路，旁路之一依次通过第一对空排气电动门、第二对空排气电动门连接到余热锅炉上，旁路之二通过旁路开关和疏水电动门连接到汽轮机上；在主蒸汽管道设有压力传感器，压力传感器的信号输出端连接集散控制系统DCS的信号输入端，集散控制系统DCS的信号输出端连接到第一对空排气电动门、第二对空排气电动门和疏水电动门的控制输入端；通过压力传感器检测主蒸汽管道的蒸汽压力并输送压力信号到集散控制系统DCS、集散控制系统DCS据此控制第一对空排气电动门、第二对空排气电动门和疏水电动门的工作状态。

由集散控制系统DCS对第一对空排气电动门和第二对空排气电动门进行控制，防止了启机过程中空气的再次倒流入主蒸汽管道，并在机组启动前，抽走了主蒸汽管道内的空气，防止主蒸汽管道存在空气，以解决凝汽器在机组启动时，出现真空低的问题。

本发明的目的之二还可以通过采取以下技术方案达到：

进一步地，所述第一再热器的输入端连接有冷的再热蒸汽，所述冷的再热蒸汽通路上设有与旁路开关联动阀，当旁路开关打开时冷的再热蒸汽冷通道联动阀开启，冷的再热蒸汽冷却第一再热器和第二再热器。

本发明具有如下突出的有益效果：

1、本发明在联合循环机组启动前，检查主蒸汽管道的蒸汽压力，如果主蒸汽管道没有压力或者蒸汽压力低于设定值，则关闭锅炉侧主蒸汽管道对空排气的疏水门及排空门，然后开启汽轮机主蒸汽门的前疏水电动门，对主蒸汽管道抽真空，抽走了主蒸汽管道内的空气，防止主蒸汽管道存在空气，很好的解决了凝汽器在机组启动时，出现真空低的问题。

2、本发明通过设置压力传感器对主蒸汽管道内的压力进行检测，由集散控制系统对各电动门进行开关的控制，可以根据需要方便对各电动门进行修改控制，具有操作方便、改造简单和成本低的有益效果。

附图说明

图1为解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的装置的结构示意图。

图1中：

1-主蒸汽管道；2-第一再热器；3-第二再热器；4-第一对空排气电动门；5-第二对空排气电动门；6-传感器；7-集散控制系统DCS；8-旁路开关；9-疏水电动门；10-凝汽器；11-汽轮机汽门。

图2和图3为用于M701F联合循环机组余热锅炉再热器对空排汽电动门的自动开启逻辑图。

具体实施方式：

以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述：

具体实施例1：

图1构成本发明的解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的装置的一个具体实施例。

参照图1，本实施例包括主蒸汽管道1，在主蒸汽管道1上设有第一再热器2、第二再热器3、凝汽器10和汽轮机汽门11，第一再热器2、第二再热器3依次串接在主蒸汽管道1的入口端，凝汽器10的入口端连接主蒸汽管道1的出口端，凝汽器10的出口端通过汽轮机汽门11连接到汽轮机上；主蒸汽管道1上设有二条旁路，旁路之一依次通过第一对空排气电动门4、第二对空排气电动门5连接到余热锅炉上，旁路之二通过旁路开关8和疏水电动门9连接到汽轮机上；在主蒸汽管道1设有压力传感器6，压力传感器6的信号输出端连接集散控制系统DCS7的信号输入端，集散控制系统DCS7的信号输出端连接到第一对空排气电动门4、第二对空排气电动门5和疏水电动门9的控制输入端；通过压力传感器6检测主蒸汽管道1的蒸汽压力并输送压力信号到集散控制系统DCS7、集散控制系统DCS7据此控制第一对空排气电动门4、第二对空排气电动门5和疏水电动门9的工作状态。

本实施例中：

所述第一再热器2的输入端连接有冷的再热蒸汽，所述冷的再热蒸汽通路上设有与旁路开关8联动阀，当旁路开关8打开时冷的再热蒸汽冷通道联动阀开启，冷的再热蒸汽冷却第一再热器2和第二再热器3。

本实施例涉及的解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法，，特征在于：包括以下控制步骤：

1)修改集散控制系统DCS控制逻辑

参照图2所示，主蒸汽管道1压力小于0.05MPa时，集散控制系统DCS7对第一对空排气电动门4和第二对空排气电动门5自动开启信号恒设定为零，确保第一对空排气电动门4和第二对空排气电动门5在机组启动过程中就不会开启，避免了空气倒流入主蒸汽管道；

2)对主蒸汽管道抽真空

确认锅炉侧主蒸汽管道1旁接的旁路开关8、疏水电动门9、凝汽器10和汽轮机汽门11处于关闭状态，并手动开启疏水电动门9，通过凝汽器10的真空对主蒸汽管道1抽真空，待凝汽器10的真空恢复正常后，再关闭疏水电动门9并投自动；

3)燃机点火启动

确保主蒸汽管道1疏水电动门9、第一对空排气电动门4和第二对空排气电动门5关闭，集散控制系统DCS7发出点火命令，燃机发电机组启动工作；

4)冷却再蒸热器

在燃机正常工作过程中，当余热锅炉第二再热器3入口烟温达到371℃，旁路开关8打开，冷再热蒸汽流过余热锅炉冷却第一再热器2和第二再热器3。

本发明的工作原理如下：

首先，参照图2，当燃机点火13且再热蒸汽出口管道压力传感器6测得压力小于L＝0.05MPa时，再热器对第一对空排汽电动门4、第二对空排汽电动门5自动开启信号14为1。参照图3，再热器对第一对空排汽电动门4、第二对空排汽电动门5自动开启信号14恒设定为零。通过这样修改，M701F联合循环机组余热锅炉再热器对第一对空排汽电动门4、第二对空排汽电动门5在机组启动过程中就不会开启，从而避免了空气倒流入再热蒸汽管道。同时机组启动过程中，在余热锅炉再热器入口烟温达到371℃前，汽轮机中压旁路8已打开，冷再热蒸汽1就能流过余热锅炉再热器2、3来冷却再热器。

其次，参照图1，在M701F联合循环机组启动前，确认主蒸汽管道压力为零时，确认锅炉侧主蒸汽管道所有对空的疏水门及排空门均关闭，开启汽轮机主汽门11、12前疏水电动门9，通过凝汽器10的真空对主蒸汽管道抽真空，待凝汽器10的真空恢复正常后，再关闭疏水电动门9并投自动。

由于导致机组启机过程中真空低的主要原因为主蒸汽管道中有空气，因此当机组启动前，如果主蒸汽管道没有压力，应检查锅炉侧主蒸汽管道对空的疏水及排空门均关闭，开启汽轮机主汽门前疏水电动门，对主蒸汽管道抽真空，待凝汽器真空恢复正常后，再关闭汽轮机主汽门前疏水电动门并投自动。这样，启机前主蒸汽管道内的空气被提前抽走了，从而能避免启机过程中真空低现象。

在原来的逻辑设计下，燃机点火且再热蒸汽压力小于0.05MPa时，再热器对空排汽电动门会自动开启。如果燃机点火时，主蒸汽管道没有压力，则会有大量空气倒流入再热蒸汽管道，抵消了启机前对主蒸汽管道抽真空的作用。本实施例按杭锅技术规范要求，余热锅炉再热器在入口烟温达371℃前应通蒸汽冷却。而根据M701F联合循环机组实际启动情况来看，在余热锅炉再热器入口烟温达371℃前，汽轮机中压旁路均已打开，能达到余热锅炉再热器通蒸汽冷却的要求。同时，实际运行中，再热蒸汽的温升率也能满足要求。因此，对杭锅NG-M701F-R余热锅炉再热器对空排汽一、二次电动门的逻辑进行修改，使其保持常闭。

通过上述方法，在满足余热锅炉技术规范的前提下，在机组启动前，抽走了主蒸汽管道内的空气，并修改逻辑防止了启机过程中空气的再次倒流入主蒸汽管道，从而解决了启机过程中凝汽器真空低的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1. 解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法，其特征在于：包括在机组启动前对主蒸汽管道抽真空及修改与联合循环机组配套的余热锅炉再热器对空排汽电动门的控制逻辑两方面；具体步骤如下：

1）在联合循环机组启动前，检查主蒸汽管道的蒸汽压力，如果主蒸汽管道没有压力或者蒸汽压力低于设定值，则关闭与联合循环机组配套的余热锅炉侧主蒸汽管道对空排气的疏水门及排空门，然后开启汽轮机主蒸汽门的前疏水电动门，对主蒸汽管道抽真空；

2）在主蒸汽管道的真空达到设定值时，检测凝汽器的真空，当确认凝汽器真空处于正常状态时，关闭汽轮机主蒸汽门的前疏水电动门，并投向自动控制端，启动联合循环机组；

3）在联合循环机组启动前，确保再热蒸汽压力大于设定值、以防止再热器对空排汽电动门会自动开启，并且，在余热锅炉再热器在入口烟温达设定值前通蒸汽冷却，以防止由于烟温升高引起空气倒流入再热蒸汽管道，使联合循环机组在启动过程中凝汽器真空达到设计要求。

2.如权利要求1所述的解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法，其特征在于：将与联合循环机组配套的余热锅炉再热器的对空排汽一、二次电动门自动开启的逻辑信号恒设定为“0”。

3.如权利要求1所述的解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法，其特征在于：步骤3）中所述在余热锅炉再热器在入口烟温达设定值前通蒸汽冷却，是指在余热锅炉再热器的入口烟温达至371℃前通蒸汽冷却，以防止由于烟温升高引起空气倒流入再热蒸汽管道，使联合循环机组启动过程中凝汽器真空达到设计要求。

4.如权利要求1所述的解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法，其特征在于：步骤3）中所述确保再热蒸汽压力大于设定值，是指确保再热蒸汽压力大于0.05MPa。

5.如权利要求1或3所述的解决联合循环机组启动过程中凝汽器真空低的方法，其特征在于：步骤3）中，在余热锅炉再热器入口烟温达371℃前，将汽轮机的中压旁路打开，以达到余热锅炉再热器通蒸汽冷却的要求。