CN107842843A - 超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法及补水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法及补水系统，超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法包括计算稳压蒸汽吹管期间的耗水量G，根据耗水量G设计超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统。采用上述超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法设计的补水系统包括除盐水箱、第一连接管道、除盐泵、凝补水箱、第二连接管道、凝补泵、凝汽器、补水管道和补水泵。本发明的优点在于：解决了化学补水和锅炉用水不匹配的问题，满足了锅炉稳压蒸汽吹管的用水需求，提高了火电机组基建过程的效率和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电机组稳压蒸汽吹管领域，尤其涉及一种超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法及补水系统。
背景技术
依据《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》DLT1269-2013及《火力发电建设工程启动试运及验收规程》DLT5437-2009的规定，新建火电机组锅炉在机组整套启动前，必须对锅炉水系统、蒸汽系统进行蒸汽吹扫，以吹除管道内部的氧化铁皮、铁屑、焊渣、砂粒等杂物，确保锅炉受热面、汽轮机叶片和阀门的安全，加快蒸汽品质合格的进程。然而在火电机组锅炉蒸汽吹管过程中，常常发生因化学补水能力无法满足这一特殊阶段的需求，造成锅炉蒸汽吹管这一高风险、非正常运行状态的时间延长，加大了基建工作的风险性，且大大浪费了各参建单位的人力、物力，给火电机组的整套试运和商业运行造成障碍。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以满足锅炉稳压蒸汽吹管用水需求的超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法及补水系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法，包括以下步骤：
用压降法监测稳压蒸汽吹管时蒸汽的动量，取稳压蒸汽吹管系统中的某一小区段，当该区段足够小时，该区段中的蒸汽比容可视为一个常数，此时流经该区段的阻力为：
ΔP＝ξ[C2(2g·ν)]；
式中：ΔP为阻力，ξ为阻力系数，C为平均流速，ν为蒸汽比容，ɡ为重力加速度；
根据《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》，过热器、再热器及其管道各段的吹管系数应不小于1.0。而蒸汽吹管过程是一个极为复杂的热力过程，难以用简单的、准确的方法直接测量吹管时蒸汽的动量。用压降法来监测吹管时蒸汽的动量是较为简易的方法。
以下角标0表示额定工况，此时：
ΔP/ΔP0
＝ζ[C2/(2g.v)]/ζ[C0 2/(2g.v0)]
＝(C2/v)/(C0 2/v0)
＝[(G.v/F)2/v]/[(G0.v0/F)2/v0]
＝(G2.v)/(G0 2.v0)
＝吹管系数；
式中：F为通流截面积，G为质量流量，G0为额定工况下的质量流量，ν0为额定工况下的蒸汽比容，k为吹管系数；
则稳压蒸汽吹管期间的耗水量为：
吹管系数k为1.0～1.4，G0和ν0为锅炉设计参数和吹管期间已知参数，ν通过查水蒸气比容表得出，代入上式计算得稳压蒸汽吹管期间的耗水量G；
根据耗水量G设计超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统。
采用上述超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法设计的补水系统，包括除盐水箱(1)、第一连接管道(2)、除盐泵(3)、凝补水箱(4)、第二连接管道(5)、凝补泵(6)、凝汽器(7)、补水管道(8)和补水泵(9)；所述第一连接管道(2)的一端分为若干路支管连接所述除盐水箱(1)，另一端连接所述凝补水箱(4)，所述第一连接管道(2)的各路支管上分别设有除盐泵(3)；所述第二连接管道(5)的一端分为若干路支管连接所述凝补水箱(4)，另一端连接所述凝汽器(7)，所述第二连接管道(5)的各路支管上分别设有凝补泵(6)；所述补水管道(8)的一端连接所述除盐水箱(1)，另一端连接所述凝汽器(7)，所述补水管道(8)上设有补水泵(9)。
作为优化的技术方案，所述除盐水箱(1)共两个，两个除盐水箱(1)相互连通。
作为优化的技术方案，所述第一连接管道(2)连接在其中一个除盐水箱(1)上，所述补水管道(8)的一端分为两路支管，分别连接两个除盐水箱(1)。
作为优化的技术方案，每个除盐水箱(1)的容积大于或等于3000m3。
作为优化的技术方案，所述第一连接管道(2)连接所述除盐水箱(1)的一端分为四路支管，设在四路支管上的除盐泵(3)的流量分别为200t/h、200t/h、100t/h、100t/h。
作为优化的技术方案，所述第二连接管道(5)连接所述凝补水箱(4)的一端分为三路支管，设在三路支管上的凝补泵(6)的流量分别为410t/h、200t/h、100t/h。
作为优化的技术方案，所述补水泵(9)的流量大于或等于500t/h。
作为优化的技术方案，所述补水管道(8)采用不锈钢管，管径为DN350，壁厚为12mm。
作为优化的技术方案，所述补水泵(9)入口侧和出口侧的补水管道(8)上分别设有手动隔离门(10)。
本发明的优点在于：可计算出稳压蒸汽吹管期间的耗水量，解决了化学补水和锅炉用水不匹配的问题，满足了锅炉稳压蒸汽吹管的用水需求，提高了火电机组基建过程的效率和安全性。
附图说明
图1是本发明超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统的结构示意图。
具体实施方式
超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法，包括以下步骤：
用压降法监测稳压蒸汽吹管时蒸汽的动量，取稳压蒸汽吹管系统中的某一小区段，当该区段足够小时，该区段中的蒸汽比容可视为一个常数，此时流经该区段的阻力为：
ΔP＝ξ[C2(2g·ν)]；
式中：ΔP为阻力，ξ为阻力系数，C为平均流速，ν为蒸汽比容，ɡ为重力加速度；
以下角标0表示额定工况，此时：
ΔP/ΔP0
＝ζ[C2/(2g.v)]/ζ[C0 2/(2g.v0)]
＝(C2/v)/(C0 2/v0)
＝[(G.v/F)2/v]/[(G0.v0/F)2/v0]
＝(G2.v)/(G0 2.v0)
＝k；
式中：F为通流截面积，G为质量流量，G0为额定工况下的质量流量，ν0为额定工况下的蒸汽比容，k为吹管系数；
则稳压蒸汽吹管期间的耗水量为：
吹管系数k为1.0～1.4，G0和ν0为锅炉设计参数和吹管期间已知参数，ν通过查水蒸气比容表得出，代入上式计算得稳压蒸汽吹管期间的耗水量G；
根据耗水量G设计超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统。
计算得出某发电厂火力发电机组稳压蒸汽吹管期间耗水量G约为850～1200t/h。
如图1所示，超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统，包括除盐水箱1、第一连接管道2、除盐泵3、凝补水箱4、第二连接管道5、凝补泵6、凝汽器7、补水管道8、补水泵9和手动隔离门10。
除盐水箱1共两个，两个除盐水箱1相互连通，每个除盐水箱1的容积大于或等于3000m3。
第一连接管道2的一端分为四路支管连接在其中一个除盐水箱1上，另一端连接凝补水箱4，第一连接管道2的各路支管上分别设有除盐泵3，四个除盐泵3的流量分别为200t/h、200t/h、100t/h、100t/h。
第二连接管道5的一端分为三路支管连接凝补水箱4，另一端连接凝汽器7，第二连接管道5的各路支管上分别设有凝补泵6，三个凝补泵6的流量分别为410t/h、200t/h、100t/h。
补水管道8的一端分为两路支管分别连接在除盐水箱1的底部，另一端连接凝汽器7，补水管道8上设有补水泵9，补水泵9入口侧和出口侧的补水管道8上分别设有手动隔离门10。
补水管道8采用不锈钢管，管径为DN350，壁厚为12mm。
补水泵9的流量大于或等于500t/h。
每次点火前，将两台除盐水箱1装满水，并维持凝补水箱4的高水位，在机组启、停耗水率较大的阶段，启动2台200t/h的除盐水泵1，在机组正常运行耗水量较小的阶段，启动2台100t/h的除盐水泵1，可以满足机组的正常补水需求；在锅炉稳压蒸汽吹管过程中启动4台除盐水泵1和补水泵9，可以满足锅炉稳压蒸汽吹管的用水需求，当补水泵9停止补水时，关闭其入口侧和出口侧的手动隔离门10。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法，其特征在于，包括以下步骤：
用压降法监测稳压蒸汽吹管时蒸汽的动量，取稳压蒸汽吹管系统中的某一小区段，当该区段足够小时，该区段中的蒸汽比容可视为一个常数，此时流经该区段的阻力为：
ΔP＝ξ[C2/(2g·ν)]；
式中：ΔP为阻力，ξ为阻力系数，C为平均流速，ν为蒸汽比容，ɡ为重力加速度；
以下角标0表示额定工况，此时：
ΔP/ΔP0
＝ζ[C2/(2g.v)]/ζ[C0 2/(2g.v0)]
＝(C2/v)/(C0 2/v0)
＝[(G.v/F)2/v]/[(G0.v0/F)2/v0]
＝(G2.v)/(G0 2.v0)
＝k；
式中：F为通流截面积，G为质量流量，G0为额定工况下的质量流量，ν0为额定工况下的蒸汽比容，k为吹管系数；
则稳压蒸汽吹管期间的耗水量为：
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<mo>/</mo>
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<mo>;</mo>
</mrow>
吹管系数k为1.0～1.4，G0和ν0为锅炉设计参数和吹管期间已知参数，ν通过查水蒸气比容表得出，代入上式计算得稳压蒸汽吹管期间的耗水量G；
根据耗水量G设计超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统。
2.一种采用如权利要求1所述的超临界机组稳压蒸汽吹管补水方法设计的补水系统，其特征在于：包括除盐水箱(1)、第一连接管道(2)、除盐泵(3)、凝补水箱(4)、第二连接管道(5)、凝补泵(6)、凝汽器(7)、补水管道(8)和补水泵(9)；所述第一连接管道(2)的一端分为若干路支管连接所述除盐水箱(1)，另一端连接所述凝补水箱(4)，所述第一连接管道(2)的各路支管上分别设有除盐泵(3)；所述第二连接管道(5)的一端分为若干路支管连接所述凝补水箱(4)，另一端连接所述凝汽器(7)，所述第二连接管道(5)的各路支管上分别设有凝补泵(6)；所述补水管道(8)的一端连接所述除盐水箱(1)，另一端连接所述凝汽器(7)，所述补水管道(8)上设有补水泵(9)。
3.如权利要求2所述的超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统，其特征在于：所述除盐水箱(1)共两个，两个除盐水箱(1)相互连通。
4.如权利要求3所述的超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统，其特征在于：所述第一连接管道(2)连接在其中一个除盐水箱(1)上，所述补水管道(8)的一端分为两路支管，分别连接两个除盐水箱(1)。
5.如权利要求3所述的超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统，其特征在于：每个除盐水箱(1)的容积大于或等于3000m3。
6.如权利要求5所述的超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统，其特征在于：所述第一连接管道(2)连接所述除盐水箱(1)的一端分为四路支管，设在四路支管上的除盐泵(3)的流量分别为200t/h、200t/h、100t/h、100t/h。
7.如权利要求6所述的超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统，其特征在于：所述第二连接管道(5)连接所述凝补水箱(4)的一端分为三路支管，设在三路支管上的凝补泵(6)的流量分别为410t/h、200t/h、100t/h。
8.如权利要求5所述的超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统，其特征在于：所述补水泵(9)的流量大于或等于500t/h。
9.如权利要求2所述的超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统，其特征在于：所述补水管道(8)采用不锈钢管，管径为DN350，壁厚为12mm。
10.如权利要求2-9任一项所述的超临界机组稳压蒸汽吹管补水系统，其特征在于：所述补水泵(9)入口侧和出口侧的补水管道(8)上分别设有手动隔离门(10)。
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