CN112031883B - 适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节系统，锅炉再热蒸汽管道经调节型蝶阀后分为两路，其中一路经第一中压主汽阀及第一中压调节阀与中压缸的第一入口相连通，另一路经第二中压主汽阀及第二中压调节阀与中压缸的第二入口相连通，锅炉主蒸汽管道与高压缸的入口相连通，高压缸的排汽口与冷再管道相连通，高压缸的一抽汽口与抽汽管道相连通，该系统能够有效的解决中压阀振动和突然关闭的问题。

Description

适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节系统
技术领域
本发明属于火力发电厂供热技术领域，涉及一种适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节系统。
背景技术
近年来，随着近些年来煤炭价格高涨，以及核电、太阳能、风电、水电等新能源挤占火电生存空间，大部分火电机组的发电经营业务愈发艰难，面临极为严峻的经营形势，火电行业亏损现象普遍。而对于热电联产企业来说，大部分还是能够维持盈利，且业务规模不断增长。在这种情况下，许多大型火电机组在不增加火电机组燃煤量、环保排放量等的基础上进行供热改造，向周边城市供热或向企业供工业抽汽等作为增加收入的重要手段。
火电厂对外提供工业供汽的压力要求相对较高，通常从热再管道、冷再管道或者1段抽汽对外进行供汽，低负荷下这些抽汽口的参数往往较低，难以满足工业供汽的需求。为了满足低负荷下工业供汽参数要求，往往需要中调阀参与调节来提高对外供汽的压力。对于目前中调阀而言，阀型在设计之初仅在机组启动阶段通过其开度变化控制中压缸进汽流量，并未考虑其在机组正常运行时调整中压缸进汽流量。机组启动阶段的参数较低且中调阀参与调整进汽的时间较短，中调阀并没有表现出振动问题。若机组供热改造中，不对中调阀进行相应改造，可能会出现以下三个问题：1)中调阀在小开度下振动严重，中调阀振动会带动中调阀上的油动机摆动、油管路破裂，还会造成中压导汽管道的疲劳破坏，诱发严重的安全性问题，目前国内多个电厂已报道中调阀的振动问题；2)油动机的提升力不足，中调阀的油动机设计之初以机组启机参数进行设计并留有一定的余量，但是对于正常运行的机组而言，随着中调阀开度的减小，油动机的提升力可能存在不足的情况；3)中调阀逻辑控制缺失且调节方式不明确，中调阀并没有设定在部分开度下的自动控制功能和相关逻辑保护，存在中调阀突然关闭的风险。
若对中调阀进行改造，目前汽轮机厂通常的做法为更换提升力更大的油动机和高稳定性的中调阀，其改造费用往往达到1500万元左右，对于电厂来说是较大的一笔投资。此外，有相关报道指出，即使进行了中调阀改造，若中调阀仍然工作在小开度下，振动难以根除。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节系统，该系统能够有效的解决中压阀振动和突然关闭的问题。
为达到上述目的，本发明所述的适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节系统包括锅炉再热蒸汽管道、调节型蝶阀、第一中压主汽阀、第一中压调节阀、第二中压主汽阀、第二中压调节阀、高压缸、中压缸、锅炉主蒸汽管道、冷再管道及抽汽管道；
锅炉再热蒸汽管道经调节型蝶阀后分为两路，其中一路经第一中压主汽阀及第一中压调节阀与中压缸的第一入口相连通，另一路经第二中压主汽阀及第二中压调节阀与中压缸的第二入口相连通，锅炉主蒸汽管道与高压缸的入口相连通，高压缸的排汽口与冷再管道相连通，高压缸的一抽汽口与抽汽管道相连通。
锅炉再热蒸汽管道上连通有供汽管道。
抽汽管道上连通有供汽管道。
冷再管道上连通有供汽管道。
调节型蝶阀为三偏心结构。
调节型蝶阀的最小限位开度为20％。
在调节时，先调节调节型蝶阀，以控制对外供汽压力，再调节第一中压调节阀及第二中压调节阀的开度，进一步控制对外供汽压力。
第一中压调节阀与第二中压调节阀采用交叉步调节方式或者顺序阀调节方式进行调节。
供汽管道上设置有隔离电动阀、减温减压装置、安全阀及逆止阀。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节系统在具体操作时，采用分级降压的理念，在锅炉再热蒸汽管道上设置调节型蝶阀，原有的第一中压调节阀及第二中压调节阀不做改进，通过调节型蝶阀进行一次流量调节，同时实现降压的目的，降压后的蒸汽比容增加、压力降低，第一中压调节阀及第二中压调节阀在降压后的基础上再进行二次流量调节，以确保第一中压调节阀及第二中压调节阀的前后压差相对较小且处于较高的开度，流场相对稳定，从而避免中调阀振动和突然关闭的风险，同时改造费用较低，在不考虑供汽系统部分，添加调节型蝶阀的改造费用约为300万左右。最后需要说明的是，本发明能够实现在不改造中调阀的情况下，以较低的改造代价，实现提升火电机组供热流量和压力的目的。
附图说明
图1为从锅炉再热蒸汽管道2抽汽供工业供汽的结构示意图。
图2为从冷再管道13抽汽供工业供汽的结构示意图。
图3为从抽汽管道14抽汽供工业供汽的结构示意图。
其中，1为调节型蝶阀、2为锅炉再热蒸汽管道、3为隔离电动阀、4为减温减压装置、5为安全阀、6为逆止阀、7为第一中压主汽阀、8为第一中压调节阀、9为第二中压调节阀、10为第二中压主汽阀、11为高压缸、12为中压缸、13为高排管道、14为一段抽汽管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节系统包括锅炉再热蒸汽管道2、调节型蝶阀1、第一中压主汽阀7、第一中压调节阀8、第二中压主汽阀10、第二中压调节阀9、高压缸11、中压缸12、锅炉主蒸汽管道、冷再管道13及抽汽管道14；锅炉再热蒸汽管道2经调节型蝶阀1后分为两路，其中一路经第一中压主汽阀7及第一中压调节阀8与中压缸12的第一入口相连通，另一路经第二中压主汽阀10及第二中压调节阀9与中压缸12的第二入口相连通，锅炉主蒸汽管道与高压缸11的入口相连通，高压缸11的排汽口与冷再管道13相连通，高压缸11的抽汽口与一段抽汽管道14相连通。
参考图1、图2及图3，锅炉再热蒸汽管道2上连通有供汽管道，或者抽汽管道14上连通有供汽管道，或者冷再管道13上连通有供汽管道，供汽管道上设置有隔离电动阀3、减温减压装置4、安全阀5及逆止阀6。
调节型蝶阀1为中心或三偏心结构，调节型蝶阀1的最小限位开度为20％。
在调节时，先调节调节型蝶阀1，以控制对外供汽压力，再调节第一中压调节阀8及第二中压调节阀9的开度，进一步控制对外供汽压力，第一中压调节阀8与第二中压调节阀9采用交叉步调节方式或者顺序阀调节方式进行调节。
锅炉再热蒸汽管道2的支管道位置上加装调节型蝶阀1，加装位置与第一中压主汽阀7及第二中压主汽阀10之间的间距为20m，调节型蝶阀1为三偏心结构，具备流量调节功能，可实现20％～100％区间内稳定工作。调节型蝶阀1的设计承受压力和温度参数为机组再热蒸汽参数。调节型蝶阀1设定最小开度限位逻辑，其最小开度为20％，当调节型蝶阀1的调节系统失灵时，应保持原开度不变，避免调节型蝶阀1完全关闭。当不进行工业供汽时，该调节型蝶阀1保持全开，对第一中压调节阀8及第二中压调节阀9设置以下逻辑：1)第二中压调节阀9的最小关闭开度为20％；2)若第一中压调节阀8及第二中压调节阀9全关，则机组立刻打闸停机。
本发明的具体工作过程为：
当需要提升工业供汽参数时，首先减小调节型蝶阀1的开度，提升工业供汽压力，若可以满足工业供汽压力，则停止减小调节型蝶阀1的开度，若调节型蝶阀1的开度关至20％仍然无法满足对外供汽需求，则调整第一中压调节阀8及第二中压调节阀9的开度，第一中压调节阀8及第二中压调节阀9采取顺序阀的调节方式进行调节，即首先逐步关小第一中压调节阀8，若可以满足工业供汽需求，则停止减小第一中压调节阀8的开度。若第一中压调节阀8全关后，仍然无法满足工业供汽需求，则逐步减小第二中压调节阀9的开度，直至满足工业供汽的需求。第二中压调节阀9的最小开度设置为20％，当第二中压调节阀9的开度达到20％，为此两级调节系统提升工业供汽的极限压力。
当需要减小工业供汽参数时，则先逐步开启第二中压调节阀9，然后逐步开启第一中压调节阀8，最终逐步开启调节型蝶阀1。

Claims (7)

1.一种适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节方法，其特征在于，基于适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节系统，所述适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节系统包括锅炉再热蒸汽管道（2）、调节型蝶阀（1）、第一中压主汽阀（7）、第一中压调节阀（8）、第二中压主汽阀（10）、第二中压调节阀（9）、高压缸（11）、中压缸（12）、锅炉主蒸汽管道、冷再管道（13）及一段抽汽管道（14）；
锅炉再热蒸汽管道（2）经调节型蝶阀（1）后分为两路，其中一路经第一中压主汽阀（7）及第一中压调节阀（8）与中压缸（12）的第一入口相连通，另一路经第二中压主汽阀（10）及第二中压调节阀（9）与中压缸（12）的第二入口相连通，锅炉主蒸汽管道与高压缸（11）的入口相连通，高压缸（11）的排汽口与冷再管道（13）相连通，高压缸（11）的一段抽汽口与抽汽管道（14）相连通；
包括以下步骤：
当需要提升工业供汽参数时，首先减小调节型蝶阀（1）的开度，提升工业供汽压力，若能够满足工业供汽压力，则停止减小调节型蝶阀（1）的开度，若调节型蝶阀（1）的开度关至20%仍然无法满足对外供汽需求，则调整第一中压调节阀（8）及第二中压调节阀（9）的开度，第一中压调节阀（8）及第二中压调节阀（9）采取顺序阀的调节方式进行调节，即首先逐步关小第一中压调节阀（8），若能够满足工业供汽需求，则停止减小第一中压调节阀（8）的开度，若第一中压调节阀（8）全关后，仍然无法满足工业供汽需求，则逐步减小第二中压调节阀（9）的开度，直至满足工业供汽的需求，第二中压调节阀（9）的最小开度设置为20%，当第二中压调节阀（9）的开度达到20%，为此两级调节系统提升工业供汽的极限压力；
当需要减小工业供汽参数时，则先逐步开启第二中压调节阀（9），然后逐步开启第一中压调节阀（8），最终逐步开启调节型蝶阀（1）。
2.根据权利要求1所述的适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节方法，其特征在于，锅炉再热蒸汽管道（2）上连通有供汽管道。
3.根据权利要求1所述的适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节方法，其特征在于，抽汽管道（14）上连通有供汽管道。
4.根据权利要求1所述的适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节方法，其特征在于，冷再管道（13）上连通有供汽管道。
5.根据权利要求1所述的适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节方法，其特征在于，调节型蝶阀（1）为中心蝶阀或者三偏心结构。
6.根据权利要求1所述的适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节方法，其特征在于，第一中压调节阀（8）与第二中压调节阀（9）采用交叉步调节方式或者顺序阀调节方式进行调节。
7.根据权利要求2、3或4所述的适用于中调阀参与调节提升工业供汽参数的两级调节方法，其特征在于，供汽管道上设置有隔离电动阀（3）、减温减压装置（4）、安全阀（5）及逆止阀（6）。
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