CN112081635A - 一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽轮机发电技术领域，尤其涉及一种消除汽轮机光轴供热改造后中压缸鼓风现象的方法及系统。本发明涉及一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法，包括如下步骤；S1、当汽轮机启动带空负荷时，凝汽器保持真空状态，中压缸内的排汽排入凝汽器，将中压缸内的排汽降至真空状态；S2、当汽轮机带负荷后，切换至供热模式，中压缸内的排汽送至热网用户端。由此，能够消除汽轮机光轴供热改造后中压缸内鼓风的现象。

Description

一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法及系统

技术领域

本发明涉及汽轮机发电技术领域，尤其涉及一种消除汽轮机光轴供热改造后中压缸鼓风现象的方法及系统。

背景技术

目前，低压光轴供热改造技术，是热电联产的一项重要技术。通过对汽轮机低压缸转子进行光轴改造，中压缸排出蒸汽不再进入低压缸做功，通过中压缸排汽口或中低压缸连通管直接对外供汽，不仅能够提高机组热效率，大幅度降低汽轮发电机组的能耗水平，给企业带来可观的经济效益，也可有效地解决城镇日益扩大的热网需求。

但汽轮机组进行低压光轴供热改造后，在机组启动带空负荷时，进入汽轮机的主蒸汽流量较小，中压缸进汽压力低。如果中压排汽直接进入供热管道，中压排汽压力较高(中压排汽背压为热网加热器压力)，使得中压缸末几级的级前压力低于级后压力，从而蒸汽在中压缸内无法顺利通过，产生滞止，随着转子转速不断升高，转子周围的蒸汽被快速搅动，被压缩，产生摩擦鼓风，转子的机械能转换为热能，造成蒸汽温度上升，中压缸缸温随之升高，引起中压后支撑轴承标高抬升，造成机组轴系振动超标，严重影响机组运行安全。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供了一种能够消除汽轮机光轴供热改造后中压缸鼓风现象的方法及系统。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供了一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法，该方法包括如下步骤；

S1、当汽轮机启动带空负荷时，凝汽器保持真空状态，中压缸内的排汽送入凝汽器，将中压缸内的排汽降至真空状态；

S2、当汽轮机带负荷后，切换至供热模式，中压缸内的排汽送至热网用户端。

优选地，在步骤S2中；

当汽轮机带负荷后，汽轮机逐渐增加负荷，此时逐渐减少送入凝汽器的排汽量，逐渐增大送至热网用户端的排汽量，直至中压缸内的排汽全部送入送至所述热网用户端。

优选地，所使用的系统包括排汽管道、排汽旁路管道和供热管道；

中压缸的汽侧出口与排汽管道的入口连通，排汽管道的第一出口通过排汽旁路管道与凝汽器可选择地连通，排汽管道的第二出口通过供热管道与热网用户端可选择的连通，其中；

在步骤S1中；将排汽管道通过排汽旁路管道与凝汽器连通并且将排汽管道与热网用户端的连通切断，使中压缸内的排汽排入凝汽器；

在步骤S2中；将排汽管道与凝汽器的连通切断并且将排汽管道通过供热管道与热网用户端连通，使中压缸内的排汽送至热网用户端。

优选地，在排汽旁路管道上设有旁路电动关断阀，在供热管道上设有供热电动关断阀及调节蝶阀；

在步骤S2中，逐渐关闭排汽旁路管道上的旁路电动关断阀，且根据中压缸的排汽压力逐渐开启供热管道上的供热电动关断阀及供热管道上的调节蝶阀，直到供热管道上的调节蝶阀全开和旁路电动关断阀全关。

优选地，在步骤S1中；

当中压缸的排汽温度大于80℃，对进凝汽器前的中压缸的排汽进行降温。

本发明还提供了一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统，包括汽轮机组、凝汽器、排汽管道、排汽旁路管道和供热管道；汽轮机组包括依次连接的高压缸、中压缸和低压缸，还包括排汽管道、排汽旁路管道和供热管道；中压缸的汽侧出口与排汽管道的入口连通；排汽管道的第一出口通过排汽旁路管道与凝汽器可选择地连通；排汽管道的第二出口通过供热管道与热网用户端可选择的连通。

优选地，在供热管道上设有供热电动关断阀；在排汽旁路管道上设有旁路电动关断阀。

优选地，在供热管道上设有调节蝶阀。

优选地，在排汽旁路管道上设有减温喷水装置。

优选地，在供热管道上设有安全阀和逆止阀。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法，当汽轮机启动带空负荷小流量时，中压缸内的排汽全部排入凝汽器，此时中压缸内的排汽压力降至真空，使中压缸末几级的级前和级后压差增大，，使小流量蒸汽顺利排出中压缸，中压末几级不会产生鼓风，使汽轮机机组安全运行。

本发明提供的一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统，能够消除汽轮机光轴供热改造后中压缸内的鼓风现象。

附图说明

图1为本发明的消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统的结构示意图。

【附图标记说明】

1：高压缸；2：中压缸；3：低压缸；4：排汽管道；5：供热管道；51：调节蝶阀；52：逆止阀；53：供热电动关断阀；54：安全阀；6：排汽旁路管道；61：旁路电动关断阀；62：减温喷水装置；7：凝汽器；8：热网用户端。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

如图1所示，本实施例提供了一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统，该系统是应用于汽轮机低压光轴改造后的系统，包括汽轮机组和凝汽器7，其中，汽轮机组包括依次连接的高压缸1、中压缸2和低压缸3。消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统还包括排汽管道4、排汽旁路管道6和供热管道5，中压缸2的汽侧出口与排汽管道4的入口连通，排汽管道4的第一出口通过排汽旁路管道6与凝汽器7可选择地连通，排汽管道4的第二出口通过供热管道5与热网用户端8可选择的连通。

通常汽轮机组进行低压光轴供热改造后，在汽轮机机组启动带空负荷时，进入汽轮机的主蒸汽流量较小，从而中压缸2的进汽压力低，如果中压排汽直接进入供热管道5，中压缸2的排汽压力较高(中压排汽背压为热网加热器压力)，使得中压缸2末几级的级前压力低于级后压力，因此，蒸汽在中压缸2内无法顺利通过，产生滞止，随着转子转速不断升高，转子周围的蒸汽被快速搅动、被压缩，产生摩擦鼓风，转子的机械能转换为热能，造成蒸汽温度上升，中压缸2缸温随之升高，引起中压后支撑轴承标高抬升，造成机组轴系振动超标，严重影响机组运行安全。因此需要采取必要的措施解决中压缸2鼓风问题。

一般采取以下措施来控制鼓风对机组造成的影响：

(1)汽轮机启动时，严格按照机组运行要求控制蒸汽参数；

(2)严格按照机组运行要求设置机组的转速升速率，保证机组安全顺利启机；

(3)采取排空降低中压排汽压力的方法消除鼓风。

但在汽轮机实际运行中发现，采取以上措施并不能完全消除中压缸2鼓风现象。

本实施例提供的一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统，当汽轮机启动带空负荷小流量时，通过设置的与凝汽器7连接的排汽旁路管道6将中压缸2内的小流量排汽全部排入凝汽器7，此时中压缸2内的排汽压力降至真空，使中压缸2内末几级的级前和级后压差增大，使小流量排汽顺利排出中压缸2，中压末几级不会产生鼓风，当汽轮机带负荷后中压缸2内的排汽全部进入供热管道5中，使汽轮机机组安全运行。

在实际应用的过程中，在供热管道5上设有供热电动关断阀53，通过设置的供热电动关断阀53能够使中压缸2通过供热管道5与热网用户端8可选择地连通。当中压缸2的排汽需要送入凝汽器7时，关闭电动关断阀53阻止中压缸2的排汽进入热网用户端8。当然，在供热管道5上还设有调节蝶阀51、安全阀54和逆止阀52，通过设置的安全阀54能够防止供热抽汽系统内阀门卡涩等极端恶劣情况造成中低压缸连通管内超压，从而保护了汽轮机设备，当汽轮机紧急停机时，逆止阀52能够防止供热抽汽系统管道内的蒸汽和疏水倒流进入汽轮机。

具体地，在排汽旁路管道6上设有旁路电动关断阀61和减温喷水装置62，其中，旁路电动关断阀61能够使中压缸2通过排汽旁路管道6与凝汽器7可选择地连通，当中压缸2的小流量排汽完成时可关闭旁路电动关断阀61，阻止中压缸2内的排汽进入凝汽器7。

应当说明的是，本实施例中排汽管道4的第一出口通过排汽旁路管道6与凝汽器7可选择地连通及排汽管道4的第二出口通过供热管道5与热网用户端8可选择的连通，具体实现方式可以为在供热管道5上设有供热电动关断阀53，在排汽旁路管道6上设有旁路电动关断阀61，当然也可以在排汽管道4的第二出口处设置三通阀实现，通过三通阀三个端口的连通切换以及其中的两个蒸汽流出端口的开度调节来调整中压缸排汽的走向，该实现方式也落入本申请的保护范围内。

基于上述的消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统，本实施例还提供了一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法，包括如下步骤；

S1、当汽轮机启动带空负荷时，凝汽器7保持真空状态，关闭供热管道5上供热电动关断阀53阻止中压缸2内的排汽进入热网用户端8，打开通往凝汽器7的旁路电动关断阀61，即中压缸2与凝汽器7连通，中压缸2内的排汽通过排汽旁路管道6送入凝汽器7，将中压缸2内的排汽降至真空状态。

在实际应用的过程中，当中压缸2内的排汽温度大于80℃，通过启动设置在排汽旁路管道6上的减温喷水装置62对进入凝汽器7前中压缸2的排汽进行降温。

S2、当汽轮机带负荷后，切换至供热模式，即中压缸2的汽侧出口与热网用户端8连通。

具体地，在步骤2中，当所示汽轮机带负荷后，汽轮机逐渐增加负荷，此时逐渐关闭排汽旁路管道6上的旁路电动关断阀61阻止中压缸2内的排汽进入凝汽器7，且根据中压缸2的排汽压力逐渐开启供热管道5上的供热电动关断阀53及调节蝶阀51使中压缸2的排汽进入热网用户端8，直到供热管道5上的调节蝶阀51全开和旁路电动关断阀61全关，此时，中压缸2内的排汽全部接入热网用户端8，正常运行时中压缸2内的排汽不再进入凝汽器7，中压缸内的排汽全部用于供热。

在本实施例中，可以通过在供热管道5上设置安全阀54防止供热抽汽系统内阀门卡涩。通过在供热管道5上设置逆止阀52防止汽轮机紧急停机时供热管道5内的蒸汽和疏水倒流进入汽轮机。

本实施例提供的一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法，当汽轮机启动带空负荷小流量时，中压缸2内的排汽全部排入凝汽器7，此时中压缸2内的排汽压力降至真空，使中压缸2内的末几级的级前和级后压差增大，使小流量蒸汽顺利排出中压缸2，中压末几级不会产生鼓风，使汽轮机机组安全运行。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法，其特征在于，包括如下步骤；

S1、当汽轮机启动带空负荷时，凝汽器保持真空状态，所述中压缸内的排汽送入所述凝汽器，将所述中压缸内的排汽降至真空状态；

S2、当汽轮机带负荷后，切换至供热模式，所述中压缸内的排汽送至热网用户端。

2.根据权利要求1所述的消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法，其特征在于，

在步骤S2中；

当所述汽轮机带负荷后，所述汽轮机逐渐增加负荷，此时逐渐减少送入所述凝汽器的排汽量，逐渐增大送至热网用户端的排汽量，直至所述中压缸内的排汽全部送至所述热网用户端。

3.根据权利要求2所述的消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法，其特征在于，所使用的系统包括排汽管道、排汽旁路管道和供热管道；

所述中压缸的汽侧出口与所述排汽管道的入口连通，所述排汽管道的第一出口通过所述排汽旁路管道与所述凝汽器可选择地连通，所述排汽管道的第二出口通过所述供热管道与所述热网用户端可选择的连通，其中；

在步骤S1中；

使所述中压缸内的排汽排入所述凝汽器；

在步骤S2中；

将所述排汽管道与所述凝汽器的连通切断并且将所述排汽管道通过供热管道与所述热网用户端连通，使所述中压缸内的排汽送至热网用户端。

4.根据权利要求3所述的消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法，其特征在于，

在所述排汽旁路管道上设有旁路电动关断阀，在所述供热管道上设有供热电动关断阀及调节蝶阀；

在步骤S2中，逐渐关闭所述排汽旁路管道上的所述旁路电动关断阀，且根据所述中压缸的排汽压力逐渐开启所述供热管道上的所述供热电动关断阀及所述供热管道上的所述调节蝶阀，直到所述供热管道上的所述调节蝶阀全开和所述旁路电动关断阀全关。

5.根据权利要求1所述的消除汽轮机中压缸鼓风现象的方法，其特征在于，

在步骤S1中；

当所述中压缸的排汽温度大于80℃，对进凝汽器前的所述中压缸的排汽进行降温。

6.一种消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统，其特征在于，包括汽轮机组、凝汽器、排汽管道、排汽旁路管道和供热管道；

所述汽轮机组包括依次连接的高压缸、中压缸、低压缸；

所述中压缸的汽侧出口与所述排汽管道的入口连通；

所述排汽管道的第一出口通过所述排汽旁路管道与所述凝汽器可选择地连通；

所述排汽管道的第二出口通过所述供热管道与热网用户端可选择的连通。

7.根据权利要求6所述的消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统，其特征在于，

在所述供热管道上设有供热电动关断阀；

在所述排汽旁路管道上设有旁路电动关断阀。

8.根据权利要求7所述的消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统，其特征在于，

在所述供热管道上设有调节蝶阀。

9.根据权利要求6所述的消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统，其特征在于，

在所述排汽旁路管道上设有减温喷水装置。

10.根据权利要求6所述的消除汽轮机中压缸鼓风现象的系统，其特征在于，

在所述供热管道上设有安全阀和逆止阀。

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