CN111379603A - 一种低压缸零功率机组暖管旁路系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种低压缸零功率机组暖管旁路系统及其工作方法，通过在低压缸零功率运行的减温蒸汽管道上连接旁路管道，通过旁路管道将暖管阶段的蒸汽输出至凝汽器，在机组向背压运行方式运行之前，对减温蒸汽管道提前暖管，将暖管阶段参数不适合低压缸运行的蒸汽通过旁通管路直接通入凝汽器，实现了对抽凝汽机组实施抽凝背供热改造后，低压缸切换至零功率运行时低压缸的保护，提高了机组的运行寿命和灵活切换，解决了低压缸减温蒸汽管道暖管和背压运行方式投入困难的问题。

Description

一种低压缸零功率机组暖管旁路系统及其工作方法

技术领域

本公开涉及热电联产相关技术领域，具体的说，是涉及一种低压缸零功率机组暖管旁路系统及其工作方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

为满足国家节能减排要求，提高热电联产机组运行的灵活性，对抽凝汽机组实施抽凝背供热改造。抽凝汽机改造后，实现低压缸零功率运行，大幅增加供热能力和降低发电煤耗。

机组低压缸零功率改造后，在热电联产机组由纯凝或抽凝运行方式向背压机供热运行切换时，低压缸零功率运行需要向低压缸通入小流量的低压蒸汽进行冷却，通入低压缸的蒸汽流量、温度和压力都要符合设定的要求，来保证系统的安全运行。因此，当背压机供热运行切换时，需要首先投入低压缸减温蒸汽管道，才具备机组运行方式切换的前提。由于低压缸减温蒸汽管道蒸汽需要直接进入低压缸，为了保证低压缸的安全，需要把蒸汽参数调整到接近低压缸进汽参数才允许投入此管道。

发明人发现，现有的装置的低压缸减温蒸汽管道，设计路径较长，设备较多，在机组在向背压机供热运行切换时低压缸减温蒸汽管道暖管较为困难，暖管时间较长，且暖管流量较少，蒸汽参数很难达到投入通入低压缸蒸汽的要求，对低压缸造成影响甚至损坏，大大影响了系统的稳定运行。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种低压缸零功率机组暖管旁路系统及其工作方法，通过在低压缸零功率运行的减温蒸汽管道上连接旁路管道至凝汽器，在机组向背压运行方式运行之前，对减温蒸汽管道提前暖管解决了上述低压缸减温蒸汽管道暖管和背压运行方式投入困难的问题。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种低压缸零功率机组暖管旁路系统，包括连接汽轮机高中压缸和汽轮机低压缸的减温蒸汽管道，用于旁通减温蒸汽管道进入低压缸的管路的旁通管道，所述旁通管道的一端连接减温蒸汽管道靠近低压缸的一端，所述旁路管道的另一端连接凝汽器,所述旁通管道和减温蒸汽管道的连接点至汽轮机低压缸的进气口之间的减温蒸汽管道上设置第三阀门组，所述旁路管道上设置第四阀门组。

一个或多个实施例提供了一种低压缸零功率机组暖管旁路系统的工作方法，包括如下步骤：

获取机组运行的切换配置指令；

当接收到的切换配置指令为控制机组向背压机供热运行方式切换的指令时，关闭第三阀门组，打开第二阀门组和第四阀门组，保持第一阀门组打开，关闭第一减温水提供装置，开启第二减温水提供装置为第二减温减压器提供减温水；

获取减温蒸汽管道内的蒸汽温度，直到蒸汽温度符合背压机供热运行方式下的蒸汽温度要求，打开第三阀门组和第二阀门组，关闭第四阀门组，开启第一减温水提供装置；

实时获取减温蒸汽管道内的蒸汽参数，当蒸汽参数符合背压机供热运行方式下的蒸汽参数要求，关闭第一阀门组，控制机组切换为背压机供热运行方式。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

(1)本公开通过在低压缸零功率运行的减温蒸汽管道上连接旁路管道，通过旁路管道将暖管阶段的蒸汽输出至凝汽器，在机组向背压运行方式运行之前，对减温蒸汽管道提前暖管，将暖管阶段参数不适合低压缸运行的蒸汽通过旁通管路直接通入凝汽器，实现了对抽凝汽机组实施抽凝背供热改造后，低压缸切换至零功率运行时低压缸的保护，提高了机组的运行寿命和灵活切换，解决了低压缸减温蒸汽管道暖管和背压运行方式投入困难的问题。

(2)在暖管阶段同时关闭为第一减温减压器提供减温水的第一减温水提供装置，开启第二减温水提供装置为第二减温减压器提供减温水，在保证对减温蒸汽管道暖管的同时，通过凝汽器入口的第二减温减压器起到保护凝汽器的作用。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。

图1是根据一个或多个实施方式的系统结构示意图；

其中：1、第一阀门组，2、第二阀门组，3、第三阀门组，4、第四阀门组，5、减温蒸汽管道，6、旁通管道，7、中低压连通管道，8、第一减温减压器，9、测量模块，10、汽水分离器，11、第二减温减压器。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

实施例1

在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种低压缸零功率机组暖管旁路系统，包括连接机组的汽轮机高中压缸和汽轮机低压缸的减温蒸汽管道5，用于旁通减温蒸汽管道5进入低压缸的管路的旁通管道6，所述旁通管道6的一端连接减温蒸汽管道靠近低压缸的一端A，所述旁路管道6的另一端连接凝汽器,所述旁通管道6和减温蒸汽管道5的连接点A至汽轮机低压缸的进气口之间的减温蒸汽管道5上设置第三阀门组3，所述旁路管道6上设置第四阀门组4。

本实施例中汽轮机高中压缸为汽轮机高压缸或者中压缸的简称，是指通入低压缸的蒸汽的上一级汽缸。本实施例通过为低压缸设置旁通管路6，将参数不适合低压缸运行的蒸汽通过旁通管路6直接通入凝汽器，实现了对抽凝汽机组实施抽凝背供热改造后，低压缸切换至零功率运行时低压缸的保护，提高了机组的运行寿命和灵活切换。

作为进一步的改进，还包括中低压连通管道7，所述中低压连通管道7连接高中压缸的蒸汽输出端和低压缸的蒸汽输入端，所述减温蒸汽管道5并联连接在中低压连通管道7两端，所述中低压连通管道7上设置第一阀门组1。第一阀门组1的设置实现了低压缸零功率运行和抽凝或者纯凝运行的切换，用于控制是否将高中压缸的输出蒸汽直接输入至低压缸。

在一些实施例中，还包括控制器，减温蒸汽管道5上还设置有第一减温减压器8和测量模块9，所述第一减温减压器8连接第一减温水提供装置，所述控制器分别连接第一减温减压器8、测量模块9和第一减温水提供装置。

可选的，当第三阀门组3关闭并且第四阀门组4开启时，控制器控制连接第一减温减压器8的第一减温水提供装置关闭，第一减温减压器8内不通入减温水；当第三阀门组3开启并且第四阀门组4关闭时，控制器控制打开连接第一减温减压器8的第一减温水提供装置，从而为第一减温减压器8提供减温水。

第一减温减压器8工作在不减温的状态，实现减温蒸汽管道5的暖管，当测量模块检测的蒸汽参数符合低压缸零功率运行的，打开第三阀门组3，关闭旁通管路6，切换机组运行状态使得低压缸进入零功率运行方式。

进一步的，所述测量模块9至少包括温度传感器、压力传感器和湿度传感器，所述温度传感器、压力传感器和湿度传感器设置在减温蒸汽管道5上，并且分别与控制器电连接。

在一些实施例中，可选的，第一减温水提供装置包括储水装置、连通第一减温减压器8的减温水循环管道和设置在减温水管道上的减温水控制调节阀，所述减温水控制调节阀连接至控制器。通过检测的管道的温度数据，可以控制减温水控制调节阀的工作状态进而控制减温水流量，实现快速降温。

在另一些实施例中，可选的，减温蒸汽管道5上还设置有汽水分离器10，所述汽水分离器10可以设置在测量模块9与第一减温减压器8之间的管道上。汽水分离器10将减温蒸汽管道5内的凝结水分离，避免凝结水对后端的设备及管路的运行影响，如可能对管道和设备造成腐蚀、对低压缸叶片造成水蚀等损坏。

进一步地，为在机组处于抽凝或者纯凝工作状态时，蒸汽进入减温蒸汽管道5造成蒸汽流失和造成减温蒸汽管道5上的器件的损坏，可选的，可以在减温蒸汽管道5上靠近高中压缸的一端设置第二阀门组2，所述第二阀门组2电连接控制器。

可选的，为了防止蒸汽温度和压力过高对凝汽器造成损伤，可选的，所述旁路管道6上还设置有第二减温减压器11，所述第二减温减压器11连接第二减温水提供装置，所述第二减温减压器11与控制器电连接。在凝汽器入口设置的第二减温减压器起到保护凝汽器的作用。

连接第二减温减压器11的第二减温水提供装置可以与连接第一减温减压器8的第一减温水提供装置采用相同的装置结构。

实施例2

本实施例提供一种低压缸零功率机组暖管旁路系统的工作方法，包括如下步骤：

步骤1、获取机组运行的切换配置指令；所述切换配置指令包括机组纯凝运行方式、抽凝运行方式、背压机供热运行方式之间的切换的指令；

步骤2、当接收到的切换配置指令为控制机组向背压机供热运行方式切换的指令时，开启暖管旁路6为减温蒸汽管道5进行暖管：关闭第三阀门组3，打开第二阀门组2和第四阀门组4，保持第一阀门组1打开，关闭第一减温水提供装置，开启第二减温水提供装置；

此时第一减温减压器8不对蒸汽降温，第二减温减压器11对通过管道的蒸汽降温，起到保护凝汽器的作用。

步骤3、获取减温蒸汽管道5内的蒸汽温度，直到蒸汽温度符合背压机供热运行方式下的蒸汽参数要求，关闭暖管旁路6开启减温蒸汽管道5：打开第三阀门组3和第二阀门组2，关闭第四阀门组4，开启为第一减温减压器8提供减温水的第一减温水提供装置；

步骤4、实时获取减温蒸汽管道5内的蒸汽参数，当蒸汽参数符合背压机供热运行方式下的蒸汽参数要求，关闭第一阀门组1，控制机组切换为背压机供热运行方式。

可选的，所述蒸汽参数包括至少蒸汽压力、蒸汽温度和蒸汽湿度；

进一步地，在控制机组切换为背压机供热运行方式后，还包括控制进入低压缸蒸汽的参数的步骤，包括：

步骤5、实时获取减温蒸汽管道内的蒸汽参数和低压缸排汽蒸汽参数，所述蒸汽参数包括蒸汽压力、蒸汽温度、蒸汽湿度和低压缸排汽蒸汽参数。低压缸排汽蒸汽参数中的温度能够反映机组低压缸末级及次末级叶片温度。

步骤6、根据蒸汽参数和低压缸排汽蒸汽参数，控制第一减温减压器8和汽水分离器10的工作状态，使机组低压缸末级及次末级叶片温度稳定在设定的范围内，进而保证机组安全稳定运行。

步骤2中，为减温蒸汽管道5投入前暖管的步骤：

低压缸减温蒸汽管道，投入前暖管时，打开第一阀门组1、打开第二阀门组2、关闭阀门组3，全开第一减温减压器8但是不投减温水、同时打开汽水分离器10和测量模块9，打开阀门组4与凝汽器入口的第二减温减压器11且投入减温水。此时通过凝汽器高真空来增加暖管蒸汽的流速和流量，达到快速暖管的目的。在暖管阶段减温蒸汽管道5的第一减温减压器没有起减温减压的作用，为了防止蒸汽温度和压力过高对凝汽器造成损伤，通过凝汽器入口的第二减温减压器11起到保护凝汽器的作用。

步骤3中，减温蒸汽管道5投入使用，在暖管时通过测量模块实时监测蒸汽参数，当蒸汽参数达到设计投入值时，打开第一阀门组1、打开第二阀门组2、打开第三阀门组3，关闭第四阀门组4及凝汽器入口的第二减温减压器11。此时低压缸减温蒸汽管道投入成功。

步骤4中，在低压缸减温蒸汽管道投入成功后，需要对蒸汽参数进行调整以达到设计投运值。此时关闭阀门组1、关闭阀门组4，打开阀门组2、3，通过低压缸减温蒸汽管道减温减压器逐渐调整投运蒸汽参数，当机组低压缸末级及次末级叶片温度稳定且不再上升时，停止蒸汽参数调整，此时低压缸减温蒸汽管道投运成功，机组按背压机供热方式稳定运行。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种低压缸零功率机组暖管旁路系统，其特征是：包括连接汽轮机高中压缸和汽轮机低压缸的减温蒸汽管道，用于旁通减温蒸汽管道进入低压缸的管路的旁通管道，所述旁通管道的一端连接减温蒸汽管道靠近低压缸的一端，所述旁路管道的另一端连接凝汽器,所述旁通管道和减温蒸汽管道的连接点至汽轮机低压缸的进气口之间的减温蒸汽管道上设置第三阀门组，所述旁路管道上设置第四阀门组。

2.如权利要求1所述的一种低压缸零功率机组暖管旁路系统，其特征是：还包括中低压连通管道，所述中低压连通管道连接高中压缸的蒸汽输出端和低压缸的蒸汽输入端，所述减温蒸汽管道并联连接在中低压连通管道两端，所述中低压连通管道上设置第一阀门组。

3.如权利要求1所述的一种低压缸零功率机组暖管旁路系统，其特征是：还包括控制器，减温蒸汽管道上还设置有第一减温减压器和测量模块，所述第一减温减压器连接第一减温水提供装置，所述控制器分别连接第一减温减压器、测量模块和第一减温水提供装置。

4.如权利要求3所述的一种低压缸零功率机组暖管旁路系统，其特征是：当第三阀门组关闭并且第四阀门组开启时，控制器控制关闭连接第一减温减压器的第一减温水提供装置；

当第三阀门组开启并且第四阀门组关闭时，控制器控制打开连接第一减温减压器的第一减温水提供装置。

5.如权利要求3所述的一种低压缸零功率机组暖管旁路系统，其特征是：所述测量模块包括温度传感器、压力传感器和湿度传感器，所述温度传感器、压力传感器和湿度传感器设置在减温蒸汽管道上，分别与控制器电连接。

6.如权利要求3所述的一种低压缸零功率机组暖管旁路系统，其特征是：减温蒸汽管道上还设置有汽水分离器，所述汽水分离器设置在测量模块与第一减温减压器之间的管道上。

7.如权利要求3所述的一种低压缸零功率机组暖管旁路系统，其特征是：在减温蒸汽管道上靠近高中压缸的一端设置第二阀门组，所述第二阀门组电连接控制器。

8.如权利要求1所述的一种低压缸零功率机组暖管旁路系统，其特征是：所述旁路管道上还设置有第二减温减压器，所述第二减温减压器连接第二减温水提供装置，所述第二减温减压器与控制器电连接。

9.一种低压缸零功率机组暖管旁路系统的工作方法，其特征是，包括如下步骤：

获取机组运行的切换配置指令；

当接收到的切换配置指令为控制机组向背压机供热运行方式切换的指令时，关闭第三阀门组，打开第二阀门组和第四阀门组，保持第一阀门组打开，关闭第一减温水提供装置，开启第二减温水提供装置为第二减温减压器提供减温水；

获取减温蒸汽管道内的蒸汽温度，直到蒸汽温度符合背压机供热运行方式下的蒸汽温度要求，打开第三阀门组和第二阀门组，关闭第四阀门组，开启第一减温水提供装置；

实时获取减温蒸汽管道内的蒸汽参数，当蒸汽参数符合背压机供热运行方式下的蒸汽参数要求，关闭第一阀门组，控制机组切换为背压机供热运行方式。

10.如权利要求9所述一种低压缸零功率机组暖管旁路系统的工作方法，其特征是：在控制机组切换为背压机供热运行方式后，还包括控制进入低压缸蒸汽的参数的步骤，包括：

实时获取减温蒸汽管道内的蒸汽参数和低压缸排汽蒸汽参数，所述蒸汽参数包括蒸汽压力、蒸汽温度和蒸汽湿度；

根据蒸汽参数和低压缸排汽蒸汽参数控制第一减温减压器和汽水分离器的工作状态，使机组低压缸末级及次末级叶片温度稳定在设定的范围内。

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