CN104748100B - 高加紧急疏水降压逸汽系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高加紧急疏水降压逸汽系统，包括高加紧急疏水逸汽器；其筒体上端面设置有逸汽口，筒体下端面设置有疏水排水口；筒体中部设置有若干个高加紧急疏水进水管。高压加热器还通过高加紧急疏水阀与高加紧急疏水进水管相连接；高加紧急疏水逸汽器通过逸汽口与除氧器的进气端相连接；高加紧急疏水逸汽器通过疏水排水口与除氧器的进水端相连接。本发明将压加热器紧急疏水阀的出口压力由0.005MPa提高到1MPa，高压加热器紧急疏水阀后管内汽水两相流的流速降幅则分别是99.6％、99.6％、99.8％；大幅度地降低汽水两相流对紧急疏水阀阀芯与阀座的冲刷磨损程度、延长紧急疏水阀的使用寿命、提高紧急疏水阀的严密性。

Description

高加紧急疏水降压逸汽系统

技术领域

本发明涉及高压加热器紧急疏水系统，更具体地说它是高压加热器紧急疏水降压逸汽系统。

背景技术

在火电厂的调研中，发现一些机组高压加热器紧急疏水管道的保护壳温度较高，说明高压加热器紧急疏水系统泄漏现象较为普遍。

我国较早设计的火电机组采用立式高压加热器(如图1所示)，布置在汽机房，各台高压加热器所设的紧急疏水管道在紧急疏水阀之后合并成一根紧急疏水管道接至布置在锅炉区的定期排污扩容器，其功能是当高压加热器的汽侧水位超高时，特别是高压加热器的管子断裂时，快速打开紧急疏水阀，降低高压加热器水位，以避免疏水(给水)经抽汽管道倒流进汽轮机的事故发生。如此设计的高压加热器紧急疏水阀的阀后管道长，且为两相流，极易发生振动。后来，将合并的紧急疏水管道就近改接至凝汽器循环水的排水管道。

自八十年代石横电厂引进美国生产的300MW和600MW机组及学习EBASCO公司的设计技术之后(如图2所示)，高压加热器多为卧式、布置在除氧间，各台高压加热器的紧急疏水管道在紧急疏水阀之后也不再合并成一根紧急疏水管道，而是各自引至布置在汽机房与凝汽器联通的高压加热器紧急疏水扩容器(或各自引至布置凝汽器的背包式疏水扩容器)。300MW及以上容量机组(包括采用单列高压加热器的1000MW机组)高压加热器紧急疏水阀必须靠近高压加热器紧急疏水扩容器布置，以防止由汽水两相流而引发的管道振动。通常，高压加热器紧急疏水阀的下游设常开的检修真空隔断阀，但此隔断阀受汽水两相流的冲刷非常严重，机组在运时检修紧急疏水阀难以关严此隔断阀。有时，在高压加热器紧急疏水阀的上游也设常开的检修隔断阀。

高压加热器饱和疏水降压扩容容积的变大倍数表(1000MW机组)

由上表可知，常规设计的高压加热器紧急疏水系统的疏水排至与凝汽器相联的疏水扩容器，当紧急疏水阀全开时在阀内与阀后管内的汽水两相流流速均很高，对阀芯与阀座产生很大的冲刷力(汽水冲击力)，使之磨损。实际上，在紧急疏水阀初始开启与接近关闭阶段流经阀芯与阀座之间隙的汽水两相流的流速更高，对阀芯与阀座的冲刷磨损更厉害。因此，汽水两相流冲刷磨损阀芯与阀座是引发常规设计的高压加热器紧急疏水系统泄漏的主要原因。

若将高压加热器紧急疏水阀的出口压力由0.005MPa(a)提高到0.1MPa(a)，1000MW机组高压加热器紧急疏水阀后的管内汽水两相流的流速降幅则超过95％。因此，如图1所示的高压加热器紧急疏水系统那样，紧急疏水阀的出口压力高于大气压力，能大幅度地降低汽水两相流对阀芯与阀座的冲刷磨损程度，大幅度地延长紧急疏水阀的使用寿命，提高紧急疏水阀的严密性。可见，我国较早设计的高压加热器紧急疏水系统疏水不排至与凝汽器相连的疏水扩容器更为合适。

发明内容

本发明的目的为解决现有高压加热器紧急疏水疏水阀受汽水两相流的冲刷、受损严重的问题而提供的高加紧急疏水降压逸汽系统。

本发明是按如下的技术方案实现的：

高加紧急疏水降压逸汽系统，包括三台(可不限于三台)高压加热器，其中第一高压加热器通过第一高加正常疏水阀与第二高压加热器的输入端相连接；所述第二高压加热器通过第二高加正常疏水阀与第三高压加热器的输入端相连接；所述第三高压加热器通过第三高加正常疏水阀连接至正常疏水管路。

有高加紧急疏水逸汽器包括筒体；所述筒体为立式筒体；所述筒体上端面设置有逸汽口，所述筒体下端面设置有疏水排水口；所述筒体中部设置有若干个高加紧急疏水进水管；所述高加紧急疏水进水管在所述筒体中部均匀布置有三个；所述高加紧急疏水进水管内设置有开口向上的进水口及开口向下的放水孔。

所述第一高压加热器、所述第二高压加热器、所述第三高压加热器还分别通过第一高加紧急疏水阀、第二高加紧急疏水阀、第三高加紧急疏水阀与所述高加紧急疏水进水管相连接；

所述高加紧急疏水逸汽器通过所述逸汽口与除氧器的进气端相连接；所述高加紧急疏水逸汽器通过所述疏水排水口与所述除氧器的进水端相连接。

进一步地，所述除氧器的进汽端还通过抽汽管道与汽轮机相连接。

再进一步地，所述疏水排水口还通过锅炉给水泵与高压加热器给水管道相连接。

本发明将高压加热器紧急疏水阀的出口压力由0.005MPa(a)约提高到1MPa(a)，1000MW机组的第一、第二、第三高压加热器紧急疏水阀后管内汽水两相流的流速降幅则分别是99.6％、99.6％、99.8％。因此，若将高压加热器的紧急疏水排至与除氧器压力相当的压力式扩容器，则可更大幅度地降低汽水两相流对紧急疏水阀阀芯与阀座的冲刷磨损程度、延长紧急疏水阀的使用寿命、提高紧急疏水阀的严密性。

附图说明

图1为200MW国产超高压机组高压加热器紧急疏水系统。

图2为常规设计的高压加热器紧急疏水系统。

图3为高加紧急疏水逸汽器的结构示意图。

图4为高压加热器紧急疏水逸汽系统(一)示意图。

图5为高压加热器紧急疏水逸汽系统(二)示意图。

图6为高压加热器紧急疏水逸汽系统(三)示意图。

图中：第一高压加热器11；第二高压加热器12；第三高压加热器13；第一高加紧急疏水阀21；第二高加紧急疏水阀22；第三高加紧急疏水阀23；高加紧急疏水逸汽器3；筒体31；逸汽口32；疏水排水扣33；高加紧急疏水进水管34；进水口341；放水孔342；除氧器4；锅炉给水泵5；第一高加正常疏水阀61；第二高加正常疏水阀62；第三高加正常疏水阀63；凝汽器7；正常疏水管路A(连接至除氧器)；紧急疏水输出端B(连接至定期排污扩容器)；高压加热器给水管道C(连接至给水至高压加热器输入端)；汽轮机输汽管道D(从汽轮机抽汽来)。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步地详细描述，但该实施例不应该理解为对本发明的限制，仅作举例而已，同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

如附图所示，高加紧急疏水降压逸汽系统，包括三台高压加热器，其中第一高压加热器11通过第一高加正常疏水阀61与第二高压加热器12的输入端相连接；第二高压加热器12通过第二高加正常疏水阀62与第三高压加热器13的输入端相连接；第三高压加热器13通过第三高加正常疏水阀63连接至正常疏水管路A，通过正常疏水管路A连接至除氧器4。实际生产活动中，可不仅限于三台高压加热器。

有高加紧急疏水逸汽器3包括筒体31；筒体31为立式筒体；筒体31上端面设置有逸汽口32，筒体31下端面设置有疏水排水口33；筒体31中部设置有若干个高加紧急疏水进水管34；高加紧急疏水进水管34在筒体31中部均匀布置有三个；高加紧急疏水进水管34内设置有开口向上的进水口341及开口向下的放水孔342。

第一高压加热器11、第二高压加热器12、第三高压加热器13还分别通过第一高加紧急疏水阀21、第二高加紧急疏水阀22、第三高加紧急疏水阀23与高加紧急疏水进水管34相连接。

高加紧急疏水逸汽器3通过逸汽口32与除氧器4的进气端相连接；高加紧急疏水逸汽器3通过疏水排水口33与除氧器4的进水端相连接。

上诉方案中，除氧器4的进汽端还通过抽汽管道D与汽轮机相连接，高加紧急疏水逸汽将汽轮机抽来的蒸汽一并进入除氧器4。

作为备选方案，疏水排水口33还可通过锅炉给水泵5与高压加热器给水管道C相连接，将高加紧急疏水逸汽器3内扩容后的疏水泵至高压加热器。

本系统高压加热器紧急疏水降压后在高加紧急疏水逸汽器3内发生汽化，汽化后的疏水流入除氧器4水箱下部，汽化后的蒸汽经逸汽管上浮流入除氧器4的蒸汽区。显然，高加紧急疏水阀后压力略高于除氧器4的运行压力，阀内与阀后管内的汽水两相流流速与常规设计的高压加热器紧急疏水系统相比是非常小的，对高加紧急疏水阀的阀芯与阀座冲刷磨损小，高加紧急疏水阀的严密性好。在机组运行期间，既使高压加热器紧急疏水阀的阀芯与阀座发生轻微磨损，加之高加紧急疏水阀承受的压差小(阀后压力高)，高压加热器紧急疏水泄漏量也比常规系统少很多。

另外，当高压加热器紧急疏水阀发生泄漏时，泄漏疏水汽化后的汽水均进入除氧器4，与常规系统相比没有紧急疏水冷源损失，可减少高压加热器紧急疏水系统泄漏所增加的机组热耗，提高机组运行的热经济性。

当1000MW机组第一高压加热器11的高加紧急疏水阀开启时，紧急疏水量按10％的给水量估算的扩容蒸汽约排挤70％的除氧器4加热凝结水的抽汽量。因此，汽化率大的第一高压加热器11的高加紧急疏水阀开启时，除氧器4内的饱和蒸汽不会倒流入汽轮机。

对于新型高压加热器紧急疏水系统，除氧器4的安全阀、溢流管道与高高水位放水应考虑高压加热器紧急疏水的影响，除氧器4的高高水位放水宜排至锅炉启动疏水扩容器。

对已投产的机组改造时，可采用图6所示的带高加紧急疏水逸汽器3的新型高压加热器紧急疏水逸汽系统。该系统高压加热器紧急疏水在高加紧急疏水逸汽器3内汽化后的疏水排进除氧器4的下降管，汽化后的蒸汽经加热蒸汽管道流入除氧器4。逸汽后的疏水温度略微高于除氧后的给水温度，注意核算相关工况，以保证混合后的给水流入前置泵时不会发生汽蚀。

以上未作详细说明均为现有技术。

Claims (3)

1.高加紧急疏水降压逸汽系统，其特征在于：包括三台高压加热器，其中第一高压加热器(11)通过第一高加正常疏水阀(61)与第二高压加热器(12)的输入端相连接；所述第二高压加热器(12)通过第二高加正常疏水阀(62)与第三高压加热器(13)的输入端相连接；所述第三高压加热器(13)通过第三高加正常疏水阀(63)连接至正常疏水管路(A)；

有高加紧急疏水逸汽器(3)包括筒体(31)；所述筒体(31)为立式筒体；所述筒体(31)上端面设置有逸汽口(32)，所述筒体(31)下端面设置有疏水排水口(33)；所述筒体(31)中部设置有若干个高加紧急疏水进水管(34)；所述高加紧急疏水进水管(34)在所述筒体(31)中部均匀布置有三个；所述高加紧急疏水进水管(34)内设置有开口向上的进水口(341)及开口向下的放水孔(342)；

所述第一高压加热器(11)、所述第二高压加热器(12)、所述第三高压加热器(13)还分别通过第一高加紧急疏水阀(21)、第二高加紧急疏水阀(22)、第三高加紧急疏水阀(23)与所述高加紧急疏水进水管(34)相连接；

所述高加紧急疏水逸汽器(3)通过所述逸汽口(32)与除氧器(4)的进气端相连接；所述高加紧急疏水逸汽器(3)通过所述疏水排水口(33)与所述除氧器(4)的进水端相连接。

2.根据权利要求1所述的高加紧急疏水降压逸汽系统，其特征在于：所述除氧器(4)的进汽端还通过抽汽管道(D)与汽轮机相连接。

3.根据权利要求2所述的高加紧急疏水降压逸汽系统，其特征在于：所述疏水排水口(33)还通过锅炉给水泵(5)与高压加热器给水管道(C)相连接。