CN107762575A - 一种电厂汽轮机快速冷却系统及其冷却方法 - Google Patents

一种电厂汽轮机快速冷却系统及其冷却方法 Download PDF

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Abstract

一种电厂汽轮机快速冷却系统及其冷却方法，所述电厂汽轮机快速冷却系统包括汽轮机系统以及与汽轮机系统连通的压缩空气系统和抽气系统，所述压缩空气系统和抽气系统通过锅炉内的水冷壁与汽轮机系统连通；所述水冷壁的底端一侧通过压缩空气管路与所述压缩空气系统连通、底端另一侧通过水冷壁排水管路和抽气管路与抽气系统连通、顶端一侧通过水冷壁连接管路与汽轮机系统连通。本发明解决现有汽轮机快速冷却系统需额外增设压缩空气加热系统，增加了额外的投资，且加热系统耗电量大，造成电能资源浪费的问题。

Description

一种电厂汽轮机快速冷却系统及其冷却方法
技术领域
本发明涉及汽轮机冷却技术，特别是电厂汽轮机快速冷却系统及其冷却方法。
背景技术
超超临界汽轮机组最高工作温度高达600℃，并且大型机组汽轮机的外部的保温绝热性能好，在停机检修时汽缸散热条件差，自然冷却速率缓慢。为达到汽轮机开工检修条件，需要保证机体温度降低到150℃以下，这一过程在自然冷却条件下通常需要十二天左右，从而导致检修时间延长，增加停机时间，降低了机组利用率。为了克服上述缺陷，现有技术一般采用压缩空气强迫冷却法进行冷却的，采用压缩空气进行强迫冷却时，现场需要备有一定的空气压缩管道，增加压缩空气用量，同时为使冷却空气和气缸金色温度相匹配，需增加一套压缩空气加热系统，增加了额外的投资，且加热系统耗电量大，造成电能资源浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种电厂汽轮机快速冷却系统及其冷却方法，要解决现有汽轮机快速冷却系统需额外增设压缩空气加热系统，增加了额外的投资，且加
热系统耗电量大，造成电能资源浪费的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电厂汽轮机快速冷却系统，包括汽轮机系统以及与汽轮机系统连通的压缩空气系统和抽气系统，所述压缩空气系统和抽气系统通过锅炉内的水冷壁与汽轮机系统连通；所述水冷壁的底端一侧通过压缩空气管路与所述压缩空气系统连通、底端另一侧通过水冷壁排水管路和抽气管路与抽气系统连通、顶端一侧通过水冷壁连接管路与汽轮机系统连通。
优选的，所述水冷壁是由水冷壁管沿锅炉侧壁环向设置的连通管路。
优选的，所述压缩空气管路上设有集箱，所述集箱与压缩空气系统之间设有压缩空气开关阀。
优选的，所述抽气管路与水冷壁排水管路连通、且抽气管路上设有抽气开关阀。
优选的，所述水冷壁排水管路上设有水冷壁排水阀。
优选的，所述水冷壁连接管路上依次连通有汽包和过热器。
优选的，所述汽轮机系统包括依次连通在主管路上的高压缸和凝汽器以及依次连通在次管路上的中压缸和低压缸。
优选的，所述主管路包括与水冷壁连接管路连通的进气管段、连通在进气管段与凝汽器之间的高压缸管段以及与凝汽器出口连通的出气管段；所述进气管段上设有进气管控制阀；所述高压缸管段上设有高压缸以及设在高压缸进气端的高压缸进气控制阀和设在高压缸出气端的高压缸出气控制阀。
优选的，所述次管路与主管路的高压缸管段并联连通；所述次管路的进气端设有中压缸进气控制阀。
一种应用所述电厂汽轮机快速冷却系统的冷却方法，步骤为：
步骤一：开启水冷壁排水阀，将水冷壁内水排空。
步骤二：关闭水冷壁排水阀和进气管控制阀，开启抽气系统，将水冷壁内残余水分抽空。
步骤三：关闭抽气开关阀，开启压缩空气系统，向水冷壁内通入压缩空气，利用锅炉的余热将压缩空气加热。
步骤四：开启进气管控制阀、高压缸进气控制阀和中压缸进气控制阀，将加热后的压缩空气通入高压缸、中压缸以及低压缸中。
步骤五：调整高压缸进气控制阀和中压缸进气控制阀的开度，控制加热后压缩空气的进气量，保证汽轮机稳定冷却，直至汽轮机完全冷却。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
1.本发明利用锅炉余热对压缩空气进行加热，耗电量小，节约了电能。
2.本发明能在利用锅炉余热对压缩空气进行加热前，利用抽气系统采用真空法排除锅炉水冷壁中残余的水分，保证在汽轮机快速冷却过程中不出现相变换热的疏水问题。
3.本发明中汽轮机高压缸、中压缸和低压缸的冷却过程均匀平缓，有效防止汽轮机在冷却过程中热应力集中，增加了汽轮机的使用寿命。
本发明可广泛应用于高温设备快速冷却系统中。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的系统结构示意图。
附图标记：1—锅炉、2—水冷壁、3—压缩空气系统、4—抽气系统、5—高压缸、6—中压缸、7—低压缸、8—凝汽器、9—进气管段、10—高压缸管段、11—出气管段、12—次管路、13—进气管控制阀、14—高压缸进气控制阀、15—高压缸出气控制阀、16—中压缸进气控制阀、17—压缩空气管路、18—抽气管路、19—水冷壁排水管路、20—水冷壁连接管路、21—集箱、22—汽包、23—过热器、24—压缩空气开关阀、25—抽气开关阀、26—水冷壁排水阀。
具体实施方式
实施例参见图1所示，一种电厂汽轮机快速冷却系统，包括汽轮机系统以及与汽轮机系统连通的压缩空气系统3和抽气系统4，所述压缩空气系统3和抽气系统4通过锅炉1内的水冷壁2与汽轮机系统连通；所述水冷壁2是由水冷壁管沿锅炉侧壁环向设置的连通管路；所述水冷壁2的底端一侧通过压缩空气管路17与所述压缩空气系统3连通，所述压缩空气管路17上设有集箱21，所述集箱21与压缩空气系统3之间设有压缩空气开关阀24；所述水冷壁2的底端另一侧通过水冷壁排水管路19和抽气管路18与抽气系统4连通，所述抽气管路18通过第一三通接头分别与水冷壁排水管路的进水段和出水段连通、且抽气管路上设有抽气开关；所述水冷壁排水管路的出水段上设有水冷壁排水阀；所述水冷壁2的顶端一侧通过水冷壁连接管路20与汽轮机系统连通；所述水冷壁连接管路20上依次连通有汽包22和过热器23。
所述汽轮机系统包括依次连通在主管路上的高压缸5和凝汽器8以及依次连通在次管路12上的中压缸6和低压缸7；所述主管路包括与水冷壁连接管路20连通的进气管段9、连通在进气管段9与凝汽器8之间的高压缸管段10以及与凝汽器出口连通的出气管段11；所述进气管段9上设有进气管控制阀13；所述高压缸管段10上设有高压缸5以及设在高压缸进气端的高压缸进气控制阀14和设在高压缸出气端的高压缸出气控制阀15。
所述次管路12与主管路的高压缸管段10并联连通；所述次管路12的进气口通过第二三通接头分别与主管路的进气管段9和高压缸管段10连通、出气口与凝汽器连通；所述高压缸5是单流高压缸，中压缸和低压缸均为双流高压缸；所述次管路12包括依次连通的次管路进气管段、次管路连接管段以及次管路出气管段；所述次管路12的次管路进气管段上设有中压缸进气控制阀16；所述次管路进气管段与中压缸6的进气口连通，所述中压缸6的出气口通过次管路连接管段与低压缸7的进气口连通，所述低压缸7的出气口通过次管路出气管段与凝汽器连通。
以660MW汽轮机组为例，本发明的施工步骤为：
步骤一：开启水冷壁排水阀26，将水冷壁2内水排空。
步骤二：关闭水冷壁排水阀26和进气管控制阀13，开启抽气开关阀25，开启抽气系统4，将水冷壁2内残余水分抽空。
步骤三：关闭抽气系统4，关闭抽气开关阀25，然后开启压缩空气开关阀24，开启压缩空气系统3，向水冷壁2内通入压缩空气，利用锅炉1的余热将压缩空气加热。
步骤四：完全开启进气管控制阀13，开启高压缸进气控制阀14和中压缸进气控制阀16至1/3-2/3开度，将加热后的压缩空气通入高压缸5、中压缸6以及低压缸7中，保证加热后的压缩空气与高压缸温度的差值在50度以下，当汽轮机冷却速率超过限值时，应及时关闭高压缸进气阀和中压缸进气阀，终止汽轮机的快速冷却过程。
步骤五：调整高压缸进气控制阀14和中压缸进气控制阀16的开度，控制加热后压缩空气的进气量，保证汽轮机的高压缸和中压缸的冷却速率控制在其自身自然降温速率和最大降温速率之和的一半或将加热后压缩空气的温度控制在与高压缸、中压缸的温差在50℃以下，直至汽轮机完全冷却。

Claims (10)

1.一种电厂汽轮机快速冷却系统，包括汽轮机系统以及与汽轮机系统连通的压缩空气系统（3）和抽气系统（4），其特征在于：所述压缩空气系统（3）和抽气系统（4）通过锅炉（1）内的水冷壁（2）与汽轮机系统连通；
所述水冷壁（2）的底端一侧通过压缩空气管路（17）与所述压缩空气系统（3）连通、底端另一侧通过水冷壁排水管路（19）和抽气管路（18）与抽气系统（4）连通、顶端一侧通过水冷壁连接管路（20）与汽轮机系统连通。
2.根据权利要求1所述的电厂汽轮机快速冷却系统，其特征在于：所述水冷壁（2）是由水冷壁管沿锅炉侧壁环向设置的连通管路。
3.根据权利要求2所述的电厂汽轮机快速冷却系统，其特征在于：所述压缩空气管路（17）上设有集箱（21），所述集箱（21）与压缩空气系统（3）之间设有压缩空气开关阀（24）。
4.根据权利要求3所述的电厂汽轮机快速冷却系统，其特征在于：所述抽气管路（18）与水冷壁排水管路（19）连通、且抽气管路（18）上设有抽气开关阀（25）。
5.根据权利要求4所述的电厂汽轮机快速冷却系统，其特征在于：所述水冷壁排水管路（19）上设有水冷壁排水阀（26）。
6.根据权利要求5所述的电厂汽轮机快速冷却系统，其特征在于：所述水冷壁连接管路（20）上依次连通有汽包（22）和过热器（23）。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电厂汽轮机快速冷却系统，其特征在于：所述汽轮机系统包括依次连通在主管路上的高压缸（5）和凝汽器（8）以及依次连通在次管路（12）上的中压缸（6）和低压缸（7）。
8.根据权利要求7所述的电厂汽轮机快速冷却系统，其特征在于：所述主管路包括与水冷壁连接管路（20）连通的进气管段（9）、连通在进气管段（9）与凝汽器（8）之间的高压缸管段（10）以及与凝汽器出口连通的出气管段（11）；
所述进气管段（9）上设有进气管控制阀（13）；
所述高压缸管段（10）上设有高压缸（5）以及设在高压缸进气端的高压缸进气控制阀（14）和设在高压缸出气端的高压缸出气控制阀（15）。
9.根据权利要求8所述的电厂汽轮机快速冷却系统，其特征在于：所述次管路（12）与主管路的高压缸管段（10）并联连通；
所述次管路（12）的进气端设有中压缸进气控制阀（16）。
10.一种应用权利要求9所述电厂汽轮机快速冷却系统的冷却方法，其特征在于，步骤为：
步骤一：开启水冷壁排水阀（26），将水冷壁（2）内水排空；
步骤二：关闭水冷壁排水阀（26）和进气管控制阀（13），开启抽气系统（4），将水冷壁（2）内残余水分抽空；
步骤三：关闭抽气开关阀（25），开启压缩空气系统（3），向水冷壁（2）内通入压缩空气，利用锅炉（1）的余热将压缩空气加热；
步骤四：开启进气管控制阀（13）、高压缸进气控制阀（14）和中压缸进气控制阀（16），将加热后的压缩空气通入高压缸（5）、中压缸（6）以及低压缸（7）中；
步骤五：调整高压缸进气控制阀（14）和中压缸进气控制阀（16）的开度，控制加热后压缩空气的进气量，保证汽轮机稳定冷却，直至汽轮机完全冷却。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111365084A (zh) * 2020-02-24 2020-07-03 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种带快速冷却功能的电站汽轮机保养系统及方法
CN111852592A (zh) * 2020-06-22 2020-10-30 西安交通大学 基于火电中间再热式凝汽机组的无蒸汽运行系统及方法
CN112360580A (zh) * 2020-10-10 2021-02-12 内蒙古锦联铝材有限公司 利用锅炉余热对汽轮机停机后的快速冷却方式
CN114607477A (zh) * 2022-04-01 2022-06-10 邹平滨能能源科技有限公司 一种单元制机组汽轮机快速冷却方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09210331A (ja) * 1996-02-01 1997-08-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 循環流動層ボイラ
JPH10131719A (ja) * 1996-10-29 1998-05-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気冷却ガスタービンシステム
JP2004060992A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Babcock Hitachi Kk 焼却炉用廃熱回収ボイラ
CN104612763A (zh) * 2014-12-12 2015-05-13 贵州电力试验研究院 一种单元制机组利用邻汽启动中压缸装置及其启动方法
CN107023332A (zh) * 2017-06-19 2017-08-08 绵竹市加林动力备件厂（普通合伙） 一种汽轮机内外缸的顺流冷却降温方法
CN207420638U (zh) * 2017-11-03 2018-05-29 北京国电龙源环保工程有限公司 一种电厂汽轮机快速冷却系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09210331A (ja) * 1996-02-01 1997-08-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 循環流動層ボイラ
JPH10131719A (ja) * 1996-10-29 1998-05-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気冷却ガスタービンシステム
JP2004060992A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Babcock Hitachi Kk 焼却炉用廃熱回収ボイラ
CN104612763A (zh) * 2014-12-12 2015-05-13 贵州电力试验研究院 一种单元制机组利用邻汽启动中压缸装置及其启动方法
CN107023332A (zh) * 2017-06-19 2017-08-08 绵竹市加林动力备件厂（普通合伙） 一种汽轮机内外缸的顺流冷却降温方法
CN207420638U (zh) * 2017-11-03 2018-05-29 北京国电龙源环保工程有限公司 一种电厂汽轮机快速冷却系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111365084A (zh) * 2020-02-24 2020-07-03 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种带快速冷却功能的电站汽轮机保养系统及方法
CN111852592A (zh) * 2020-06-22 2020-10-30 西安交通大学 基于火电中间再热式凝汽机组的无蒸汽运行系统及方法
CN112360580A (zh) * 2020-10-10 2021-02-12 内蒙古锦联铝材有限公司 利用锅炉余热对汽轮机停机后的快速冷却方式
CN114607477A (zh) * 2022-04-01 2022-06-10 邹平滨能能源科技有限公司 一种单元制机组汽轮机快速冷却方法
CN114607477B (zh) * 2022-04-01 2023-08-01 邹平滨能能源科技有限公司 一种单元制机组汽轮机快速冷却方法

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