CN107620947B - 一种过热器减温水供水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及主蒸汽温度控制的过热器降温技术领域，尤其涉及一种过热器减温水供水系统，包括高压加热器、过热器和锅炉省煤器；其中所述高压加热器的入口通过第一进水管道与锅炉给水泵出口相连；所述锅炉给水泵出口通过第二进水管道与所述过热器的进水口连通适于实现冷减温水调节进程；所述高压加热器的出口通过第一连通管道与所述锅炉省煤器的进水口连通；以及所述高压加热器的出口还通过第二连通管道与所述过热器的进水口连通适于实现热减温水调节进程。

Description

一种过热器减温水供水系统

技术领域

本发明涉及主蒸汽温度控制的过热器降温技术领域，尤其涉及一种过热器减温水供水系统。

背景技术

锅炉过热器减温水用来降低进入高温过热器的蒸汽温度，保护高温过热器，同时对进入汽轮机的蒸汽温度进行调节，维持主蒸汽温度一定，保障机组的安全运行。

现有的锅炉过热器减温水供水系统虽然能实现控制主蒸汽温度的效果，但是存在耗能高不节能的问题。鉴于现有存在的问题，设计节能的锅炉过热器减温水供水系统具有非常积极的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种过热器减温水供水系统，以解决提高机组效率，降低发电煤耗以及节能的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种过热器减温水供水系统，包括：高压加热器、过热器和锅炉省煤器；其中

所述高压加热器的入口通过第一进水管道与锅炉给水泵出口相连；所述锅炉给水泵出口通过第二进水管道与所述过热器的进水口连通适于实现冷减温水调节进程；

所述高压加热器的出口通过第一连通管道与所述锅炉省煤器的进水口连通；以及

所述高压加热器的出口还通过第二连通管道与所述过热器的进水口连通适于实现热减温水调节进程。

进一步的，所述过热器减温水供水系统还包括二级减温器组件；

所述减温器组件包括一级减温器和二级减温器。

进一步的，所述过热器分别通过冷减温水管道组件和热减温水管道组件与二级减温器组件的入口连通。

进一步的，所述冷减温水管道组件包括分别对应与所述一级减温器和二级减温器相连的第一冷减温水管道和第二冷减温水管道；以及

所述热减温水管道组件包括分别对应与所述一级减温器和二级减温器相连的第一热减温水管道和第二热减温水管道。

进一步的，所述第一冷减温水管道和第一热减温水管道上分别依次配置有一级减温水流量计、一级减温水调节阀前电动截止阀、一级减温水电动调节阀，以及一级减温水调节阀后电动截止阀；以及

所述第二冷减温水管道和第二热减温水管道上分别配置有依次设置的二级减温水流量计、二级减温水调节阀前电动截止阀、二级减温水电动调节阀，以及二级减温水调节阀后电动截止阀。

进一步的，所述一级减温水调节阀前电动截止阀、一级减温水调节阀后电动截止阀、二级减温水调节阀前电动截止阀和二级减温水调节阀后电动截止阀适于处于常开状态。

进一步的，所述一级减温水电动调节阀和二级减温水电动调节阀分别与一阀门管理组件电性连接。

进一步的，所述阀门管理组件包括一PI调节器，以及分别与所述PI调节器相连的阀门管理模块和跟踪计算模块；其中

所述跟踪计算模块适于采集所述一级减温器和二级减温器的进口蒸汽温度；以及

所述阀门管理模块与分别对应设置于不同减温水管道上的减温水电动调节阀连接的适于控制减温水电动调节阀的启闭的手/自动切换机构相连。

进一步的，所述锅炉给水泵出口与所述过热器的进水口之间的第二进水管道上设有一过热器减温水进水阀；

所述高压加热器的出口与所述过热器的进水口之间的第二连通管道上还设有一高压加热后过热器减温水进水阀；以及

所述过热器减温水进水阀和高压加热后过热器减温水进水阀分别与阀门管理组件电性连接。

进一步的，所述高压加热器的入口与锅炉给水泵出口之间的第一进水管道上设有一高加联成阀。

本发明的有益效果为：设计的高压加热器的出口通过第二连通管道与过热器的进水口连通适于实现热减温水调节进程，减温水取自高压加热器出口(简称热水)，不影响热力循环，能提高机组效率，降低发电煤耗，达到节能的目的。

进一步的，设计阀门管理组件，实现自动化地合理地控制冷、热水调节阀动作，省时省力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的过热器减温水供水系统的结构示意图；

图2为本发明的过热器减温水供水系统的减温水调节管道的结构示意图；

图3为本发明的分程控制的原理结构图。

图中：高加联成阀1、过热器减温水进水阀2、一级冷减温水流量计3、二级冷减温水流量计4、一级冷减温水调节阀前电动截止阀5、二级冷减温水调节阀前电动截止阀6、一级冷减温水电动调节阀7、二级冷减温水电动调节阀8、一级冷减温水调节阀后电动截止阀9、二级冷减温水调节阀后电动截止阀10、过热器减温水进水阀11、一级热减温水流量计12、二级热减温水流量计13、一级热减温水调节阀前电动截止阀14、二级热减温水调节阀前电动截止阀15、一级热减温水电动调节阀16、二级热减温水电动调节阀17、一级热减温水调节阀后电动截止阀18、二级热减温水调节阀后电动截止阀19、高压加热器20。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明提供了一种过热器减温水供水系统，包括高压加热器20、过热器和锅炉省煤器。

高压加热器20的入口通过第一进水管道与锅炉给水泵出口相连；锅炉给水泵出口通过第二进水管道与过热器的进水口连通适于实现冷减温水调节进程；高压加热器20的出口通过第一连通管道与锅炉省煤器的进水口连通；以及高压加热器20的出口还通过第二连通管道与过热器的进水口连通适于实现热减温水调节进程。热减温水调节进程的减温水取自高压加热器20出口，与进入锅炉的给水为同样能量级的水，不影响热力循环。

过热器减温水供水系统还包括二级减温器组件；减温器组件包括一级减温器和二级减温器。一级减温器在分隔屏进口管道上，用以控制进入分隔屏的蒸汽温度；二级减温器在末级过热器进口管道上，用以控制高温过热器的出口蒸汽温度作微调，最终使锅炉出口主汽温度到给定值。

过热器分别通过冷减温水管道组件和热减温水管道组件与二级减温器组件的入口连通。

冷减温水管道组件包括分别对应与一级减温器和二级减温器相连的第一冷减温水管道和第二冷减温水管道；以及热减温水管道组件包括分别对应与一级减温器和二级减温器相连的第一热减温水管道和第二热减温水管道。

第一冷减温水管道和第一热减温水管道上分别依次配置有一级减温水流量计、一级减温水调节阀前电动截止阀、一级减温水电动调节阀，以及一级减温水调节阀后电动截止阀；以及第二冷减温水管道和第二热减温水管道上分别配置有依次设置的二级减温水流量计、二级减温水调节阀前电动截止阀、二级减温水电动调节阀，以及二级减温水调节阀后电动截止阀。

参考图2，具体的，第一冷减温水管道上依次配置的一级减温水流量计、一级减温水调节阀前电动截止阀、一级减温水电动调节阀和一级减温水调节阀后电动截止阀为一级冷减温水流量计3、一级冷减温水调节阀前电动截止阀5、一级冷减温水电动调节阀7和一级冷减温水调节阀后电动截止阀9。第一热减温水管道上依次配置的一级减温水流量计、一级减温水调节阀前电动截止阀、一级减温水电动调节阀和一级减温水调节阀后电动截止阀为一级热减温水流量计12、一级热减温水调节阀前电动截止阀14、一级热减温水电动调节阀16和一级热减温水调节阀后电动截止阀18。

第二冷减温水管道上依次配置的二级减温水流量计、二级减温水调节阀前电动截止阀、二级减温水电动调节阀和二级减温水调节阀后电动截止阀为二级冷减温水流量计4、二级冷减温水调节阀前电动截止阀6、二级冷减温水电动调节阀8和二级冷减温水调节阀后电动截止阀10。第二热减温水管道上依次配置的二级减温水流量计、二级减温水调节阀前电动截止阀、二级减温水电动调节阀和二级减温水调节阀后电动截止阀为二级热减温水流量计13、二级热减温水调节阀前电动截止阀15、二级热减温水电动调节阀17和二级热减温水调节阀后电动截止阀19。

一级热减温水调节阀和二级热减温水调节阀的喷水最大流量要比一级冷减温水调节阀和二级冷减温水调节阀的喷水最大流量的大，原因是对于同样的降温度数，热水要比冷水要用更多的水量。一级热减温水流量计12和二级热减温水流量计13的量程也应增大，适于与一级热减温水电动调节阀16和二级热减温水电动调节阀17的流量相匹配。

一级减温水电动调节阀和二级减温水电动调节阀分别与一阀门管理组件电性连接，以实现分程控制方式控制冷、热减温水调节进程。

阀门管理组件包括一PI调节器，以及分别与PI调节器相连的阀门管理模块和跟踪计算模块；其中跟踪计算模块适于采集一级减温器和二级减温器的进口蒸汽温度；以及阀门管理模块与分别对应设置于不同减温水管道上的减温水电动调节阀连接的适于控制减温水电动调节阀的启闭的手/自动切换机构相连。

参考3，冷、热减温水控制采用的分程控制的原理为：

步骤S1：在启动阶段的低负荷时，通过阀门管理组件管理系统启用冷减温水调节进程，由冷减温水电动调节阀调节主蒸汽温度。

步骤S2：在达到一定负荷并具有热减温水后，关闭冷减温水调节进程,启用热减温水调节进程。在PI调节器输出的一定范围，主要由通过热减温水调节主蒸汽温度，自动切换的负荷过渡点通过调试决定。

步骤S3：当PI调节器输出大于某值后，PI调节器输出大于一定范围，热减温水电动调节阀已开一定开度，此时启用冷减温水调节进程和热减温水调节进程共同调节，在冷、热减温水电动调节阀的共同作用下调节主蒸汽温度。

其中，PI调节器的参数P(比例)、I(积分)为变参数的PI，取值与机组的负荷及冷、热减温水调节阀工作状态有关；温度偏差E为主汽温度给定值与实际温度之差。

锅炉给水泵出口与过热器的进水口之间的第二进水管道上设有一过热器减温水进水阀2；高压加热器20的出口与过热器的进水口之间的第二连通管道上还设有一高压加热后过热器减温水进水阀11；以及过热器减温水进水阀2和高压加热后过热器减温水进水阀11分别与阀门管理组件电性连接。

减温水电动调节阀由阀门管理组件自动调节控制，减温水电动调节阀前的减温水调节阀前电动截止阀与减温水电动调节阀联锁。具体的，锅炉运行时，一级减温水调节阀前电动截止阀、一级减温水调节阀后电动截止阀、二级减温水调节阀前电动截止阀和二级减温水调节阀后电动截止阀适于处于常开状态。当减温水电动调节阀有故障需检修时才关闭对应的减温水电动截止阀，作隔绝用。

高压加热器20的入口与锅炉给水泵出口之间的第一进水管道上设有一高加联成阀1。

本发明的过热器减温水供水系统具体实施方式包括如下三种调节方式：

第一种调节方式

冷减温水调节进程，打开过热器减温水进水阀2、一级冷减温水调节阀前电动截止阀5、一级冷减温水调节阀后电动截止阀9、二级冷减温水调节阀前电动截止阀6和二级冷减温水调节阀后电动截止阀10，关闭高压加热后过热器减温水进水阀11、一级热减温水调节阀前电动截止阀14和二级热减温水调节阀前电动截止阀15。一级冷减温水由一级冷减温水电动调节阀7控制，二级冷减温水由二级冷减温水电动调节阀8控制。该种调节方式循环效率降低，增加发电煤耗不节能。

第二种调节方式

热减温水调节进程，能降低发电煤耗(与原系统冷水相比较)。打开高压加热后过热器减温水进水阀11、一级热减温水调节阀前电动截止阀14、一级热减温水调节阀后电动截止阀18、二级热减温水调节阀前电动截止阀15和二级热减温水调节阀后电动截止阀19，关闭过热器减温水进水阀112、一级冷减温水调节阀前电动截止阀5和二级冷减温水调节阀前电动截止阀6。一级热减温水由一级热减温水电动调节阀16控制，二级减温水由二级热减温水电动调节阀17控制。该种调节方式循环效率高，降低发电煤耗且节能。经发明人实验发现，采用该种热减温水调节进程后，可使发电煤耗下降约0.5至0.7g/(kW·h)。

第三种调节方式

热、冷减温水调节进程混合控制，一级热减温水调节阀前电动截止阀14、一级热减温水调节阀后电动截止阀18、二级热减温水调节阀前电动截止阀15和二级热减温水调节阀后电动截止阀19，以及一级冷减温水调节阀前电动截止阀5、一级冷减温水调节阀后电动截止阀9、二级冷减温水调节阀前电动截止阀6和二级冷减温水调节阀后电动截止阀10全打开。一、二级减温水由一、二级热减温水电动调节阀16、17控制，一、二级冷减温水电动调节阀7、8为跟踪控制，当一、二级热减温水电动调节阀16、17开度达到一定值时，增大一、二级冷减温水电动调节阀7、8的开度(开度值根据算法确定)。该种方式具有一定的节能效果。

一般情况下，高负荷时采用第二种的热减温水调节。低负荷时，由于减温水与过热器的压差较小，减温水喷入困难，热水调节比较难于实现，需切换为冷减温水调节。通过现场调试，可以确定三种方式的调节范围，并通过阀门管理组件实现自动切换。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种过热器减温水供水系统，其特征在于，包括:高压加热器、过热器和锅炉省煤器；其中

所述高压加热器的入口通过第一进水管道与锅炉给水泵出口相连；所述锅炉给水泵出口通过第二进水管道与所述过热器的进水口连通适于实现冷减温水调节进程；

所述高压加热器的出口通过第一连通管道与所述锅炉省煤器的进水口连通；以及

所述高压加热器的出口还通过第二连通管道与所述过热器的进水口连通适于实现热减温水调节进程；

所述过热器分别通过冷减温水管道组件和热减温水管道组件与二级减温器组件的入口连通；

所述过热器减温水供水系统还包括二级减温器组件；所述减温器组件包括一级减温器和二级减温器；

所述冷减温水管道组件包括分别对应与所述一级减温器和二级减温器相连的第一冷减温水管道和第二冷减温水管道；以及

所述热减温水管道组件包括分别对应与所述一级减温器和二级减温器相连的第一热减温水管道和第二热减温水管道。

2.根据权利要求1所述的过热器减温水供水系统，其特征在于，所述第一冷减温水管道和第一热减温水管道上分别依次配置有一级减温水流量计、一级减温水调节阀前电动截止阀、一级减温水电动调节阀，以及一级减温水调节阀后电动截止阀；以及

所述第二冷减温水管道和第二热减温水管道上分别配置有依次设置的二级减温水流量计、二级减温水调节阀前电动截止阀、二级减温水电动调节阀，以及二级减温水调节阀后电动截止阀。

3.根据权利要求2所述的过热器减温水供水系统，其特征在于，所述一级减温水调节阀前电动截止阀、一级减温水调节阀后电动截止阀、二级减温水调节阀前电动截止阀和二级减温水调节阀后电动截止阀适于处于常开状态。

4.根据权利要求3所述的过热器减温水供水系统，其特征在于，所述一级减温水电动调节阀和二级减温水电动调节阀分别与一阀门管理组件电性连接。

5.根据权利要求4所述的过热器减温水供水系统，其特征在于，所述阀门管理组件包括一PI调节器，以及分别与所述PI调节器相连的阀门管理模块和跟踪计算模块；其中

所述跟踪计算模块适于采集所述一级减温器和二级减温器的进口蒸汽温度；以及

所述阀门管理模块与分别对应设置于不同减温水管道上的减温水电动调节阀连接的适于控制减温水电动调节阀的启闭的手/自动切换机构相连。

6.根据权利要求4或5任一项所述的过热器减温水供水系统，其特征在于，所述锅炉给水泵出口与所述过热器的进水口之间的第二进水管道上设有一过热器减温水进水阀；

所述高压加热器的出口与所述过热器的进水口之间的第二连通管道上还设有一高压加热后过热器减温水进水阀；以及

所述过热器减温水进水阀和高压加热后过热器减温水进水阀分别与阀门管理组件电性连接。

7.根据权利要求1所述的过热器减温水供水系统，其特征在于，所述高压加热器的入口与锅炉给水泵出口之间的第一进水管道上设有一高加联成阀。