CN106246261B - 350mw超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统及其工作方法 - Google Patents

350mw超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统及其工作方法 Download PDF

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Abstract

350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统及其工作方法，从中压缸抽出的蒸汽为给水泵汽轮机输入蒸汽，高压缸的排汽口的一个分支通过给水泵汽轮机高压汽源管道与给水泵汽轮机低压汽源管道相连通，给水泵汽轮机高压汽源管道作为备用供汽管道为给水泵汽轮机输入蒸汽，给水泵汽轮机低压汽源管道还设置有防止给水泵汽轮机高压汽源管道为给水泵汽轮机输入蒸汽时，蒸汽倒灌入中压缸的逆止阀，给水泵汽轮机的排汽口通过给水泵汽轮机排汽管道与空冷岛连通，这种给水泵直排主机空冷岛的冷却方式节约了很多配套设备采购，降低成本，节约了设备占用的空间和合理的通风空间，省却了配套设备维护，同时节水，增加机组年收益率。

Description

350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统及其 工作方法
技术领域
本发明涉及热电厂汽动给水泵直排空冷岛设备领域，尤其涉及一种350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统及其工作方法。
背景技术
目前我国直冷机组的给水泵汽轮机冷却方式主要是采用单独的间接空冷系统冷却，单独冷却方式分为机械通风间接空冷系统和自然通风间接空冷系统；还有一种当前不成熟的冷却方式是350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统，但是与给水泵汽轮机单独冷却的方式相比较节约了很多配套设备，大大降低了成本，节约了设备占用的空间和合理的通风空间，省却了配套设备维护，同时最大限度的节水，增加机组年收益率，所以成熟稳定的350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统还是有很大的优势。
当前350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统存在的主要问题有以下几点：一是凝汽装置背压受汽温、风速、风向等影响大，机组运行过程中背压变化大且频繁，对给水泵汽轮机的调节要求高，运行过程中需频繁调节；二是由于给水泵汽轮机排汽直接进行大机凝汽装置，在背压增高时，为了维持给水泵流量，给水泵汽轮机和主汽轮机存在抢汽现象，会造成负荷波动，机组整体调整困难；三是在高背压工况下，给水泵汽轮机的焓降减小，排汽焓额度大幅度变动增加了机组工况的不安全性，尤其在大风或阵风天汽时，背压变化频繁且剧烈，易造成给水泵汽轮机调门动作频繁，给水泵出力不稳；四是直流锅炉不同于之前的汽包锅炉，直流锅炉没有蓄热能力，对于蒸汽温度和压力方面的变化敏感，对于自动控制系统要求较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统，与给水泵汽轮机单独冷却的方式相比较节约了很多配套设备，大大降低了成本，节约了设备占用的空间和合理的通风空间，省却了配套设备维护，同时最大限度的节水，增加机组年收益率。
背压突然提高时，原本系统会自动降低给水泵汽轮机的功率，造成给水泵汽轮机和主汽轮机存在抢汽现象，给水泵汽轮机功率波动带来的直流锅炉安全隐患，本发明提供350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的工作方法，当给水泵汽轮机的背压突然提高时，即给水泵汽轮机调节能力不足时，智能控制系统控制提高给水泵汽轮机进汽量，以提高给水泵汽轮机功率，消除以上隐患。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统包括：直流锅炉、主蒸汽管道、高压缸、高压缸高排管道、给水泵汽轮机高压汽源管道、电动阀、再热器、热再热蒸汽管道、中压缸、给水泵汽轮机低压汽源管道、工业抽汽管道、除氧抽汽管道、电动供汽挡板、逆止阀、中压缸排汽管道、采暖抽汽蝶阀、采暖抽汽管道、低压缸、低压缸排汽管道、给水泵汽轮机、给水泵汽轮机排汽管道、空冷岛；直流锅炉的出蒸汽管道与主蒸汽管道连通，直流锅炉为主蒸汽管道输入热蒸汽，主蒸汽管道与高压缸的进汽口连通，高压缸的排汽口有两个分支，一个分支通过高压缸高排管道与再热器相连通，再热器通过热再热蒸汽管道与中压缸的进汽口连通，再热器为中压缸输入再热蒸汽，中压缸有两个抽汽口，一个是与厂里用蒸汽的地方输入蒸汽的工业抽汽管道连通的工业抽汽口，工业抽汽口设置有电动供汽挡板，另一个是与为除氧器输入蒸汽的除氧抽汽管道连通的中压缸除氧器抽汽口，除氧抽汽管道上开设有分支给水泵汽轮机低压汽源管道，给水泵汽轮机低压汽源管道与给水泵汽轮机的进汽口相连通，给水泵汽轮机低压汽源管道向给水泵汽轮机输入除氧抽汽管道中的蒸汽，给水泵汽轮机低压汽源管道上设置有控制通过蒸汽量的给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀，高压缸的排汽口的另一个分支通过给水泵汽轮机高压汽源管道与给水泵汽轮机低压汽源管道相连通，给水泵汽轮机高压汽源管道上设置有控制通过蒸汽量的给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀，在给水泵汽轮机低压汽源管道输入给水泵汽轮机的蒸汽不足的时候，给水泵汽轮机高压汽源管道作为备用供汽管道为给水泵汽轮机输入蒸汽，给水泵汽轮机低压汽源管道上设置有使得蒸汽只能从除氧抽汽管道流向给水泵汽轮机的逆止阀，用于防止给水泵汽轮机高压汽源管道为给水泵汽轮机输入蒸汽时，蒸汽倒灌入中压缸；中压缸的排汽口通过中压缸排汽管道与低压缸的进汽口连通，为低压缸输入蒸汽，低压缸的排汽口通过低压缸排汽管道与空冷岛连通，给水泵汽轮机的排汽口通过给水泵汽轮机排汽管道与空冷岛连通；所述给水泵汽轮机的跳闸背压高于汽轮发电机组的跳闸背压。
最优的，所述中压缸排汽管道通过采暖抽汽管道与暖汽连通，为暖汽输入热蒸汽，且中压缸排汽管道上设置有用于控制采暖压力的采暖抽汽蝶阀。
最优的，所述汽轮发电机组的满发运行最高背压为40千帕，最低运行背压为7千帕，最高允许长期运行背压要小于60千帕，跳闸背压为65千帕；所述的给水泵汽轮机的跳闸背压为75千帕。。
最优的，所述冷却系统还包括智能控制系统和传感装置，所述传感装置包括设置在蒸汽管道的温度传感器、压力传感器和流量传感器, 给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀、给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀、电动供汽挡板、逆止阀、采暖抽汽蝶阀分别与智能控制系统电连接，智能控制系统控制给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀、给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀、电动供汽挡板、逆止阀、采暖抽汽蝶阀的动作，智能控制系统接受并显示传感装置的信号。
本发明所提供的350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统，与给水泵汽轮机单独冷却的方式相比较节约了很多配套设备，大大降低了成本，节约了设备占用的空间和合理的通风空间，省却了配套设备维护，同时最大限度的节水，增加机组年收益率。
上述任意一种350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统，当给水泵汽轮机的背压突然提高时，造成一号电动阀的阀位指令大于95%，即给水泵汽轮机调节能力不足时，选择以下三种方法中的至少一种，第一种方法，智能控制系统控制给水泵汽轮机高压汽源管道上的给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀开启，使得给水泵汽轮机高压汽源管道为给水泵汽轮机输入蒸汽，提高给水泵汽轮机进汽压力，以提高给水泵汽轮机功率；第二种方法，智能控制系统控制工业抽汽口设置的电动供汽挡板关闭一定开度，增加给水泵汽轮机的压力，以提高给水泵汽轮机功率；第三种方法，智能控制系统控制采暖抽汽蝶阀关闭一定开度，增加给水泵汽轮机的压力，以提高给水泵汽轮机功率。
由上述技术方案可知，本发明提供350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的工作方法，当给水泵汽轮机的背压突然提高时，即给水泵汽轮机调节能力不足时，智能控制系统控制提高给水泵汽轮机进汽量，以提高给水泵汽轮机功率，消除给水泵汽轮机功率波动带来的直流锅炉安全隐患。
附图说明
附图1是350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的连接结构框图。
图中：主蒸汽管道1、高压缸2、高压缸高排管道3、给水泵汽轮机高压汽源管道4、给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀5、给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀6、除氧抽汽管道7、热再热蒸汽管道8、中压缸9、给水泵汽轮机低压汽源管道10、工业抽汽管道11、逆止阀12、中压缸排汽管道13、采暖抽汽管道14、采暖抽汽蝶阀15、低压缸16、低压缸排汽管道17、给水泵汽轮机18、给水泵汽轮机排汽管道19、电动供汽挡板20、空冷岛21、直流锅炉22。
具体实施方式
结合本发明的附图，对发明实施例的技术方案做进一步的详细阐述。
参照附图1所示，350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统包括：直流锅炉22、主蒸汽管道1、高压缸2、高压缸高排管道3、给水泵汽轮机高压汽源管道4、给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀5、给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀6、再热器、热再热蒸汽管道8、中压缸9、给水泵汽轮机低压汽源管道10、工业抽汽管道11、除氧抽汽管道7、电动供汽挡板20、逆止阀12、电动供汽挡板5、中压缸排汽管道13、采暖抽汽蝶阀15、采暖抽汽管道14、低压缸16、低压缸排汽管道17、给水泵汽轮机18、给水泵汽轮机排汽管道19、空冷岛21和智能控制系统。
给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀5、给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀6、电动供汽挡板20、逆止阀12、采暖抽汽蝶阀15分别与智能控制系统电连接，智能控制系统控制给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀5、给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀6、电动供汽挡板20、逆止阀12、采暖抽汽蝶阀15的动作。
直流锅炉22的出蒸汽管道与主蒸汽管道1连通，直流锅炉22为主蒸汽管道1输入热蒸汽，主蒸汽管道1与高压缸2的进汽口连通，高压缸2的排汽口有两个分支，一个分支通过高压缸高排管道3与再热器相连通，再热器通过热再热蒸汽管道8与中压缸9的进汽口连通，再热器为中压缸9输入再热蒸汽。
中压缸9有两个抽汽口，一个是与厂里用蒸汽的地方输入蒸汽的工业抽汽管道11连通的工业抽汽口，工业抽汽口设置有电动供汽挡板20，另一个是与为除氧器输入蒸汽的除氧抽汽管道7连通的中压缸除氧器抽汽口，除氧抽汽管道7上开设有分支给水泵汽轮机低压汽源管道10，给水泵汽轮机低压汽源管道10与给水泵汽轮机18的进汽口相连通，给水泵汽轮机低压汽源管道10向给水泵汽轮机18输入除氧抽汽管道7中的蒸汽，给水泵汽轮机低压汽源管道10上设置有控制通过蒸汽量的给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀6。
高压缸2的排汽口的另一个分支通过给水泵汽轮机高压汽源管道4与给水泵汽轮机低压汽源管道10相连通，给水泵汽轮机高压汽源管道4上设置有控制通过蒸汽量的给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀5，给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀5初始状态为关闭状态，在给水泵汽轮机低压汽源管道10输入给水泵汽轮机18的蒸汽不足的时候，智能控制系统控制给水泵汽轮机高压汽源管道4上的给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀5开启，使得给水泵汽轮机高压汽源管道4作为备用供汽管道为给水泵汽轮机18输入蒸汽。
给水泵汽轮机低压汽源管道10上设置有使得蒸汽只能从除氧抽汽管道7流向给水泵汽轮机18的逆止阀12，用于防止给水泵汽轮机高压汽源管道4为给水泵汽轮机18输入蒸汽时，蒸汽倒灌入中压缸9。
中压缸9的排汽口通过中压缸排汽管道13与低压缸16的进汽口连通，为低压缸16输入蒸汽，中压缸排汽管道13通过采暖抽汽管道14与暖汽连通，为暖汽输入热蒸汽，且中压缸排汽管道13上设置有用于控制采暖压力的采暖抽汽蝶阀15，低压缸16的排汽口通过低压缸排汽管道17与空冷岛21连通，给水泵汽轮机18的排汽口通过给水泵汽轮机排汽管道19与空冷岛21连通。
给水泵汽轮机18的跳闸背压高于汽轮发电机组的跳闸背压，汽轮发电机组的满发运行最高背压为40千帕，最低运行背压为7千帕，最高允许长期运行背压要小于60千帕，跳闸背压为65千帕；所述的给水泵汽轮机18的跳闸背压为75千帕。
本发明提供的给水泵汽轮机18直排主机的冷却系统，与给水泵汽轮机18单独冷却的方式相比较节约了很多配套设备采购，大大降低了成本，节约了设备占用的空间和合理的通风空间，省却了配套设备维护，同时最大限度的节水，增加机组年收益率。
针对背压突然提高时，原本系统会自动降低给水泵汽轮机18的功率，造成给水泵汽轮机18和主汽轮机存在抢汽现象，给水泵汽轮机18功率波动带来的直流锅炉22安全隐患，本发明提供给水泵汽轮机18直排主机的冷却系统的工作方法：
第一种350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的工作方法为：350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的背压突然提高时，造成给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀6的阀位指令大于95%，即给水泵汽轮机18调节能力不足时，因为给水泵汽轮机高压汽源管道4中的蒸汽量超过给水泵汽轮机低压汽源管道10中的蒸汽量，所以智能控制系统控制给水泵汽轮机高压汽源管道4上的给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀5开启，使得给水泵汽轮机高压汽源管道4为给水泵汽轮机18输入蒸汽，增加给水泵汽轮机18输入的蒸汽量，以提高给水泵汽轮机18功率，可以提高给水泵汽轮机18功率500千瓦左右，最大将水泵汽轮机18功率提高到15000千瓦。
第二种350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的工作方法为：350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的背压突然提高时，造成给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀6的阀位指令大于95%，即给水泵汽轮机18调节能力不足时，智能控制系统控制工业抽汽口设置的电动供汽挡板20关闭一定开度，增加给水泵汽轮机18的压力，以提高给水泵汽轮机18功率，以提高给水泵汽轮机18功率500千瓦左右，最大将水泵汽轮机18功率提高到15000千瓦。
第三种350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的工作方法为：350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的背压突然提高时，造成给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀6的阀位指令大于95%，即给水泵汽轮机18调节能力不足时，智能控制系统控制采暖抽汽蝶阀15关闭一定开度，增加给水泵汽轮机18的压力，以提高给水泵汽轮机18功率，以提高给水泵汽轮机18功率500千瓦左右，最大将水泵汽轮机18功率提高到15000千瓦。
当仅用以上一种方法依旧不能提高给水泵汽轮机18功率至10000千瓦以上时，则可以在一种方法的基础上再选用一种方法；当两种方法同时使用依旧不能提高给水泵汽轮机18功率至10000千瓦以上时，则可以三种方法同时使用用来提高给水泵汽轮机18功率至10000千瓦以上，最大将水泵汽轮机18功率提高到15000千瓦。
本发明提供350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的工作方法，在当给水泵汽轮机18的背压突然提高时，即给水泵汽轮机18调节能力不足时，智能控制系统控制提高给水泵汽轮机18进汽量，增加给水泵汽轮机18的压力，以提高给水泵汽轮机18功率，消除给水泵汽轮机18功率波动带来的直流锅炉22安全隐患。

Claims (4)

1.350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统，其特征在于：该系统包括：直流锅炉(22)、主蒸汽管道（1）、高压缸（2）、高压缸高排管道（3）、给水泵汽轮机高压汽源管道（4）、给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀（5）、给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀（6）、再热器、热再热蒸汽管道（8）、中压缸（9）、给水泵汽轮机低压汽源管道（10）、除氧抽汽管道（7）、工业抽汽管道（11）、逆止阀（12）、中压缸排汽管道（13）、采暖抽汽蝶阀（15）、采暖抽汽管道（14）、低压缸（16）、低压缸排汽管道（17）、给水泵汽轮机（18）、给水泵汽轮机排汽管道（19）、电动供汽挡板（20）、空冷岛（21）；直流锅炉(22)的出蒸汽管道与主蒸汽管道（1）连通，直流锅炉(22)为主蒸汽管道（1）输入热蒸汽，主蒸汽管道（1）与高压缸（2）的进汽口连通，高压缸（2）的排汽口有两个分支，一个分支通过高压缸高排管道（3）与再热器相连通，再热器通过热再热蒸汽管道（8）与中压缸（9）的进汽口连通，再热器为中压缸（9）输入再热蒸汽，中压缸（9）有两个抽汽口，一个是与厂里用蒸汽的地方输入蒸汽的工业抽汽管道（11）连通的工业抽汽口，工业抽汽口设置有电动供汽挡板（20），另一个是与为除氧器输入蒸汽的除氧抽汽管道（7）连通的中压缸除氧器抽汽口，除氧抽汽管道（7）上开设有分支给水泵汽轮机低压汽源管道（10），给水泵汽轮机低压汽源管道（10）与给水泵汽轮机（18）的进汽口相连通，给水泵汽轮机低压汽源管道（10）向给水泵汽轮机（18）输入除氧抽汽管道（7）中的蒸汽，给水泵汽轮机低压汽源管道（10）上设置有控制通过蒸汽量的给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀（6），高压缸（2）的排汽口的另一个分支通过给水泵汽轮机高压汽源管道（4）与给水泵汽轮机低压汽源管道（10）相连通，给水泵汽轮机高压汽源管道（4）上设置有控制通过蒸汽量的给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀（5），在给水泵汽轮机低压汽源管道（10）输入给水泵汽轮机（18）的蒸汽不足的时候，给水泵汽轮机高压汽源管道（4）作为备用供汽管道为给水泵汽轮机（18）输入更多的蒸汽，给水泵汽轮机低压汽源管道（10）上设置有使得蒸汽只能从除氧抽汽管道（7）流向给水泵汽轮机（18）的逆止阀（12），用于防止给水泵汽轮机高压汽源管道（4）为给水泵汽轮机（18）输入蒸汽时，蒸汽倒灌入中压缸（9）；中压缸（9）的排汽口通过中压缸排汽管道（13）与低压缸（16）的进汽口连通，为低压缸（16）输入蒸汽，低压缸（16）的排汽口通过低压缸排汽管道（17）与空冷岛（21）连通，给水泵汽轮机（18）的排汽口通过给水泵汽轮机排汽管道（19）与空冷岛（21）连通；所述给水泵汽轮机（18）的跳闸背压高于汽轮发电机组的跳闸背压；所述中压缸排汽管道（13）通过采暖抽汽管道（14）与暖汽连通，为暖汽输入热蒸汽，且中压缸排汽管道（13）上设置有用于控制采暖压力的采暖抽汽蝶阀（15）。
2.根据权利要求1所述的350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统，其特征在于：所述汽轮发电机组的满发运行最高背压为40千帕，最低运行背压为7千帕，最高允许长期运行背压要小于60千帕，跳闸背压为65千帕；所述的给水泵汽轮机（18）的跳闸背压为75千帕。
3.根据权利要求2所述的350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统，其特征在于：所述系统还包括智能控制系统和传感装置，所述传感装置包括设置在蒸汽管道的温度传感器、压力传感器和流量传感器, 给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀（5）、给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀（6）、电动供汽挡板（20）、逆止阀（12）、采暖抽汽蝶阀（15）分别与智能控制系统电连接，智能控制系统控制给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀（5）、给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀（6）、电动供汽挡板（20）、逆止阀（12）、采暖抽汽蝶阀（15）的动作，智能控制系统接受并显示传感装置的信号。
4.350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的工作方法，其特征在于：当权利要求1～3中任意一项所述的350MW超临界双抽机组给水泵汽轮机直排空冷岛的系统的背压突然提高时，造成给水泵汽轮机低压汽源管道电动阀（6）的阀位指令大于95%，即给水泵汽轮机（18）调节能力不足时，选择以下三种方法中的至少一种，第一种方法，智能控制系统控制给水泵汽轮机高压汽源管道（4）上的给水泵汽轮机高压汽源管道电动阀（5）开启，使得给水泵汽轮机高压汽源管道（4）为给水泵汽轮机（18）输入蒸汽，增加给水泵汽轮机（18）输入的蒸汽量，以提高给水泵汽轮机（18）功率；第二种方法，智能控制系统控制工业抽汽口设置的电动供汽挡板（20）关闭一定开度，增加给水泵汽轮机（18）的压力，以提高给水泵汽轮机（18）功率；第三种方法，智能控制系统控制采暖抽汽蝶阀（15）关闭一定开度，增加给水泵汽轮机（18）的压力，以提高给水泵汽轮机（18）功率。
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