CN112197257B - 一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统，包括实验系统一回路，实验系统二回路两个汽水循环系统和一个测量与自动控制系统；实验系统一回路是基于现有燃煤电站，其热量主要来源于燃煤电站锅炉烟气和汽轮机高压缸抽汽，虽然损耗了一部分发电功率，但完全节省了使用电热或燃煤产生同样蒸汽量所需要的能源，整体上提高了能源的综合利用效率。本发明实验系统一回路所需给水由燃煤电站主给水管道分流进入实验系统一回路，实验系统一回路的冷端水最终汇入燃煤电站的除氧器给中。本发明测量与自动控制系统对水循环系统的关键热力参数进行监测及记录，并根据相关热力参数自动控制阀门、给水泵转速，维持系统的稳定运行。
Description
技术领域
本发明属于热处理及设备技术领域，具体涉及一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统。
背景技术
核电用蒸汽发生器的性能实验需要给一回路提供大量高温高压给水，现有设计主要是根据所需给水参数的范围配备不同型式的锅炉，从而为实验系统提供高温高压给水，提供的给水流量可以达到530t/h；也有一些技术方案使用电热元件加热水产生高温高压给水，但其蒸汽产量要小得多，一般为0.1t/h以下。
综上所述，核电用蒸汽发生器的实验系统，现有设计都需要消耗大量一次或二次能源，且需要建立完整的一回路汽水循环系统，对实验设备的场地占用提出了很高的要求，极大的增加了蒸汽发生器综合实验系统的运行成本和初期投资。
另一方面，使用电热元件加热水产生高温高压蒸汽的技术方案，其高温高压给水产量过低，难以满足所有蒸汽发生器实验的需求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：
一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统，
包括实验系统一回路，实验系统二回路和一个测量与自动控制系统；其中，
实验系统一回路基于现有燃煤电站，实验系统所需高温高压给水由燃煤电站主给水管道分流进入实验系统一回路，实验系统一回路包括依次连通的前置加热器、高压加热器、增压装置、减温器、蒸汽发生器实验体、热水循环泵及板式换热器，实验系统一回路经过蒸汽发生器实验体后的冷端水最终汇入燃煤电站的除氧器中；
实验系统二回路包括依次连通的蒸汽发生器实验体、减温减压装置、汽轮发电机组实验体、冷凝器及凝结水泵；
实验系统一回路和实验系统二回路在蒸汽发生器实验体中发生热量交换；
测量与自动控制系统对实验系统一回路和实验系统二回路的关键热力参数进行监测及记录，并根据相关热力参数自动控制阀门、给水泵转速，维持系统的稳定运行，关键热力参数包括抽/排汽流量、温度、压力和实验系统二回路出口凝结水的温度
本发明进一步的改进在于，实验系统一回路是基于现有燃煤电站，其热量主要来源于燃煤电站锅炉烟气，通过前置加热器将烟气热量传递给实验系统一回路给水，其次利用部分高压缸抽汽。
本发明进一步的改进在于，根据冷端水热力参数按需配置板式换热器，用于对冷端水减温减压，同时加热电厂凝结水。
本发明进一步的改进在于，来自燃煤电站的主给水在前置加热器和高压加热器中加热，通过增压装置中进行压力调整，在减温器中进行温度调整，成为适用于蒸汽发生器实验体所需的高温高压给水，流入蒸汽发生器实验体作为热端水源，根据需要在蒸汽发生器实验体后布置热水循环泵为该回路水循环提供动力。
本发明至少具有如下有益的技术效果：
本发明提供的一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统，其采用现有燃煤电站主给水分流作为实验系统一回路给水来源，通过前置加热器对实验系统一回路给水进行加热，并与之相应的设计了实验系统一回路、实验系统二回路以及测量与自动控制系统，与现有技术方案相对比，减小了实验系统一回路的场地占用，节省了燃煤或电能消耗，提高了能源的综合利用效率。
附图说明
图1为一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统的汽水循环示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。
实施例1：
如图1所示，本发明提供的一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统，其基于现有燃煤电站，设计了实验系统一回路，实验系统二回路两个汽水循环系统和一个测量与自动控制系统，两个汽水循环系统在蒸汽发生器实验体中发生热量交换。
该实验系统一回路给水由燃煤电站主给水管道引入实验系统一回路，原有燃煤电站主给水参数为：t＝273℃，在前置加热器和高压加热器中进一步加热，给水参数达到：t＝330℃。然后，依次通过增压装置和减温器后进入蒸汽发生器实验体。图1标注了测量与自动控制系统的温度、压力和流量测点，测量与自动控制系统会根据温度、压力和流量测点处传感器的数据控制增压装置和减温器等设备的执行机构，从而进行给水热力参数的精确控制。
进一步，实验系统一回路热端给水在蒸汽发生器实验体中完成热量交换后，成为参数约p＝16.5MPa、t＝300℃的冷端水，因为该冷端水仍然具有大量热量，通过板式换热器将其热量传递给凝结水，以减小热量的损失。降温降压之后流入除氧器中，除氧器运行中的凝结水热力参数为：p＝1.0MPa、t＝102℃。
进一步，因为实验系统一回路冷端水压力较高，达到p＝16.5MPa，无需在一回路中配置热水循环泵。
进一步，该实验系统二回路包括蒸汽发生器实验体、汽轮发电机组实验体、冷凝器、凝结水泵及相应管道附件。本实施例中，汽轮发电机组实验体起到了减温减压的作用，无需布置额外的减温减压装置。
进一步，测量与自动控制系统对水循环系统的关键热力参数进行监测及记录，并根据相关热力参数自动控制给水调门、给水泵转速等，维持系统的稳定运行。测量及自动控制系统主要维持的参数有实验系统一回路给水流量、温度及压力和实验系统二回路出口凝结水的温度。
Claims (4)
1.一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统，其特征在于，包括实验系统一回路，实验系统二回路和一个测量与自动控制系统；其中，
实验系统一回路基于现有燃煤电站，实验系统所需高温高压给水由燃煤电站主给水管道分流进入实验系统一回路，实验系统一回路包括依次连通的前置加热器、高压加热器、增压装置、减温器、蒸汽发生器实验体、热水循环泵及板式换热器，实验系统一回路经过蒸汽发生器实验体后的冷端水最终汇入燃煤电站的除氧器中；
实验系统二回路包括依次连通的蒸汽发生器实验体、减温减压装置、汽轮发电机组实验体、冷凝器及凝结水泵；
实验系统一回路和实验系统二回路在蒸汽发生器实验体中发生热量交换；
测量与自动控制系统对实验系统一回路和实验系统二回路的关键热力参数进行监测及记录，并根据相关热力参数自动控制阀门、给水泵转速，维持系统的稳定运行，关键热力参数包括抽/排汽流量、温度、压力和实验系统二回路出口凝结水的温度。
2.根据权利要求1所述的一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统，其特征在于，实验系统一回路是基于现有燃煤电站，其热量主要来源于燃煤电站锅炉烟气，通过前置加热器将烟气热量传递给实验系统一回路给水，其次利用部分高压缸抽汽。
3.根据权利要求1所述的一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统，其特征在于，根据冷端水热力参数按需配置板式换热器，用于对冷端水减温减压，同时加热电厂凝结水。
4.根据权利要求1所述的一种基于燃煤电站的蒸汽发生器综合实验系统，其特征在于，来自燃煤电站的主给水在前置加热器和高压加热器中加热，通过增压装置中进行压力调整，在减温器中进行温度调整，成为适用于蒸汽发生器实验体所需的高温高压给水，流入蒸汽发生器实验体作为热端水源，根据需要在蒸汽发生器实验体后布置热水循环泵为该回路水循环提供动力。
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