CN112282877A - 一种二次再热机组工业抽汽系统及其运行方法 - Google Patents

一种二次再热机组工业抽汽系统及其运行方法 Download PDF

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Abstract

本公开提出了一种二次再热机组工业抽汽系统及其运行方法，包括：二次再热机组及分别连接至一次、二次再热低温蒸汽管道的工业抽汽管道；所述一次、二次再热低温蒸汽管道为二次再热机组输送一次、二次再热低温蒸汽，所述工业抽汽管道连接至二次再热机组的汽源并经减温减压后供至用户，根据工业蒸汽参数确定减温水来自给水泵一次中间抽头或凝结水系统。保证工业供热的可靠性及深度调峰和停机检修的需求。

Description

一种二次再热机组工业抽汽系统及其运行方法
技术领域
本公开属于1000MW级二次再热机组工业抽汽技术领域，尤其涉及一种二次再热机组工业抽汽系统及其运行方法。
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，不必然构成在先技术。
1000MW级二次再热机组是目前效率最高、能耗最低的火电机组，但在现有的电力系统运营模式下，火电机组深度调峰需求日益加大，单纯依靠发电的盈利能力差。为进一步降低机组发电煤耗指标，需尽可能拓展热电联产的运行模式，实现机组抽汽供热，以提升电厂的盈利水平。
工业抽汽要求连续、稳定，不能中断，否则会造成设备正常生产中断，经济损失较大。1000MW级二次再热机组蒸汽参数较高，在选择抽汽汽源时，要兼顾用户需求、经济性和深度调峰的要求。
二次再热机组抽汽主要是用来供工业用汽，从一冷、二冷抽汽，还有从中低压联通管抽汽的，参数较低，一般用于采暖供汽。
目前二次再热机组没有做工业抽汽改造，存在的问题主要是抽汽改造使再热蒸汽流量减小，有造成再热器超温爆管的隐患，因此抽汽改造不能对锅炉受热面造成影响。为消除锅炉爆管隐患，需对锅炉受热面进行改造，技术改进比较复杂，影响了二次再热机组做工业抽汽改造。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种二次再热机组工业抽汽系统，可满足不同参数的供汽需求。
为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
第一方面，公开了一种二次再热机组工业抽汽系统，包括：
二次再热机组及分别连接至一次、二次再热低温蒸汽管道的工业抽汽管道；
所述一次、二次再热低温蒸汽管道为二次再热机组输送一次、二次再热低温蒸汽，所述工业抽汽管道连接至二次再热机组的汽源并经减温减压后供至用户，减温水来自给水泵一次中间抽头或凝结水系统(根据工业蒸汽参数确定)。
本公开技术方案从一冷、二冷抽汽。本公开技术方案将抽汽系统，不对锅炉受热面改造。
进一步的技术方案，所述二次再热机组为高压工业抽汽汽源。
优选的，所述高压工业抽汽以一次再热冷段抽汽作为汽源。
进一步的技术方案，所述二次再热机组为低压工业抽汽汽源。
优选的，所述低压工业抽汽以二次再热冷段作为主要抽汽汽源，一次再热冷段作为低负荷时的补充汽源。
进一步的技术方案，所述二次再热机组为两台，每台二次再热机组所连接的工业抽汽管道汇合成一根供汽母管，供汽母管母管经厂区管架接至厂外供热管线。
进一步的技术方案，两台机组并汽前的管道上设置开关阀。
进一步的技术方案，将减温水经减压后接至减温减压器。减温水管道上按流向顺序依次设置电动关断阀、滤网、电动调节阀、手动关断阀、止回阀和流量测量装置。
第二方面，公开了一种二次再热机组工业抽汽方法，包括：
一次、二次再热低温蒸汽管道为二次再热机组输送一次、二次再热低温蒸汽，所述工业抽汽管道连接至二次再热机组的汽源并经减温减压后供至用户，减温水来自给水泵一次中间抽头或凝结水系统(根据工业蒸汽参数确定)。
进一步的技术方案，高压对应的工业抽汽管道接自一次再热低温蒸汽管道，机组负荷大于30％时可满足抽汽参数要求；
低压对应的工业抽汽管道机组负荷大于50％时，汽源选择二次再热低温蒸汽管道；机组负荷低于50％时，二次再热低温蒸汽参数不能满足需求，汽源选择一次再热低温蒸汽管道。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
本公开技术方案机组设置工业抽汽管道，连成母管供至用户，保证工业供热的可靠性及深度调峰和停机检修的需求。
本公开技术方案设置高压工业抽汽管道和低压工业抽汽管道，用户可根据实际需要进行选择。高压工业抽汽管道接自一次再热低温蒸汽管道，机组负荷大于30％时可满足抽汽参数要求。低压工业抽汽管道的汽源有两路，分别接自一次再热低温蒸汽管道和二次再热低温蒸汽管道，机组负荷大于30％时可满足抽汽参数要求。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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不当限定。
图1为本公开实施例高压工业抽汽系统结构图；
图2为本公开实施例低压工业抽汽系统结构图；
图中，1.电动隔离阀，2.气动止回阀，3.减温减压器，4.安全阀，5.流量测量装置，6.滤网，7.电动调节阀，8.截止阀，9.止回阀。
具体实施方式
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。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本实施例公开了一种二次再热机组工业抽汽系统，包括：
二次再热机组及分别连接至一次、二次再热低温蒸汽管道的工业抽汽管道；
一次、二次再热低温蒸汽管道为二次再热机组输送一次、二次再热低温蒸汽，所述工业抽汽管道连接至二次再热机组的汽源并经减温减压后供至用户，减温水来自给水泵一次中间抽头或凝结水系统(根据工业蒸汽参数确定)。
具体的实施例子中，以某2×1000MW级二次再热机组为例，阐述该工业抽汽系统及其运行方法。该机组有两种参数的供汽需求，高参数蒸汽设计参数：压力2.8MPa，温度330℃，蒸汽量35t/h；低参数蒸汽设计参数：压力1.6MPa，温度300℃，蒸汽量120.8t/h。
(1)供汽汽源选择
该机组由于参与深度调峰，经常出现单台机组低负荷运行情况，极端达到40％负荷甚至以下，故工业抽汽汽源必须考虑低负荷时的可靠性。综合考虑焓降、热损失、安全性，工业抽汽的汽源选择如下：
①高压工业抽汽汽源选择：可满足该参数要求的抽汽口有主蒸汽、再热冷段、再热热段、一段抽汽、二段抽汽。由于一、二段抽汽抽汽量有限，主蒸汽、再热热段抽汽的焓降、热损失较大，且运行过程安全性差，因此考虑从一次再热冷段抽汽。不同工况下高压工业抽汽口运行参数见下表：
工况 抽汽口位置 运行压力Mpa.a 运行温度℃
THA 一次再热冷段 10.618 426.2
75％THA 一次再热冷段 7.89 430.5
50％THA 一次再热冷段 5.285 435.6
40％THA 一次再热冷段 4.264 437.9
30％THA 一次再热冷段 3.274 438
②低压工业抽汽汽源选择：可满足该参数要求的抽汽口有：主蒸汽、再热冷段、再热热段、一～四段抽汽。由于一、四段抽汽抽汽余量不满足要求，主蒸汽、再热热段抽汽的焓降、热损失较大，且运行过程安全性差，因此考虑二次再热冷段作为主要抽汽汽源，一次再热冷段作为低负荷时的补充汽源。不同工况下低压工业抽汽口运行参数见下表：
工况 抽汽口位置 运行压力Mpa.a 运行温度℃
THA 二次再热冷段 3.384 443.3
75％THA 二次再热冷段 2.542 446.7
50％THA 二次再热冷段 1.724 450.3
40％THA 一次再热冷段 4.264 437.9
30％THA 一次再热冷段 3.274 438
(2)热力系统
为保证工业供热的可靠性，考虑到深度调峰和停机检修的需求，两台机组都设置工业抽汽管道，连成母管供至用户。具体热力系统如下：
如图1所示，关于高压工业抽汽管道热力系统：
高压工业抽汽管道接自一次再热低温蒸汽管道(从止回阀后接出)，经减温减压后供至用户。工业抽汽管道上按照气流顺序依次设置电动关断阀、抽汽逆止阀、电动减温减压器以及流量测量装置。另外，为防止单台机组供汽时，抽汽流入另外一台机组管线造成热损失，在两台机组并汽前的管道上均设置电动关断阀。每台机组工业抽汽管道汇合成一根供汽母管，供汽母管上也安装一个流量测量装置，母管经厂区管架接至厂外供热管线。
高压工业抽汽的减温水来自给水泵一次中间抽头，经减压后接至减温减压器。减温水管道上按流向顺序依次设置电动关断阀、滤网、电动调节阀、手动关断阀、止回阀和流量测量装置。其中，减温水是给蒸汽降温用的，给水泵一次中间抽头接出来的水压力过高，要先减压，然后接入减温减压器。
再次参见附图1所示，对热源输送来的一次蒸汽温度、压力进行减温减压，使其二次蒸汽压力、温度达到生产工艺的要求。优点：技术成熟，管路简单。
如图2所示，关于低压工业抽汽管道热力系统：
低压工业抽汽管道的汽源有两路，分别接自一次再热低温蒸汽管道(从止回阀后接出)和二次再热低温蒸汽管道(从止回阀后接出)。工业抽汽管道上按照气流顺序依次设置电动关断阀、抽汽逆止阀、电动减温减压器以及流量测量装置。另外，为防止单台机组供汽时，抽汽流入另外一台机组管线造成热损失，在两台机组并汽前的管道上设置电动关断阀。每台机组工业抽汽管道汇合成一根供汽母管，供汽母管上也安装一个流量测量装置，母管经厂区管架接至厂外供热管线。
低压工业抽汽的减温水来自凝结水管道，接自凝结水升压泵后，经减压后接至减温减压器。减温水管道上按流向顺序依次设置电动关断阀、滤网、电动调节阀、手动关断阀、止回阀和流量测量装置。
再次参见附图2所示，对热源输送来的一次蒸汽温度、压力进行减温减压，使其二次蒸汽压力、温度达到生产工艺的要求。对于二次再热机组，选取二次再热冷段作为主要汽源，一次再热冷段作为备用汽源。优点：技术成熟，管路简单。
(3)机组运行方法
①高压工业抽汽
高压工业抽汽管道接自一次再热低温蒸汽管道，机组负荷大于30％时可满足抽汽参数要求。
单台机组抽汽时，抽汽流量占一次再热蒸汽流量的比例如下表所示：
Figure BDA0002703826680000071
具体运行阶段，可根据锅炉厂要求，选择单台机组或两台机组抽汽。
②低压工业抽汽
低压工业抽汽管道的汽源有两路，分别接自一次再热低温蒸汽管道和二次再热低温蒸汽管道，机组负荷大于30％时可满足抽汽参数要求。
机组负荷大于50％时，汽源选择二次再热低温蒸汽管道；机组负荷低于50％时，二次再热低温蒸汽参数不能满足需求，汽源选择一次再热低温蒸汽管道。
单台机组抽汽时，抽汽流量占一、二次再热蒸汽流量的比例如下表所示：
Figure BDA0002703826680000072
Figure BDA0002703826680000081
具体运行阶段，可根据锅炉厂要求，选择单台机组或两台机组抽汽。
(4)经济效益
该1000MW级二次再热机组工业供热后的经济指标如下：
序号 项目 单位 数值
1 年工业供热量 万GJ/a 285.40
2 改造前年均发电标准煤耗 g/kWh 255.44
3 改造后年均发电标准煤耗 g/kWh 252.00
4 年发电节约标煤量 万t/a 3.78
5 年工业供热节约标煤量 万t/a 1.37
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)

1.一种二次再热机组工业抽汽系统，其特征是，包括：
二次再热机组及分别连接至一次、二次再热低温蒸汽管道的工业抽汽管道；
所述一次、二次再热低温蒸汽管道为二次再热机组输送一次、二次再热低温蒸汽，所述工业抽汽管道连接至二次再热机组的汽源并经减温减压后供至用户，根据工业蒸汽参数确定减温水来自给水泵一次中间抽头或凝结水系统。
2.如权利要求1所述的一种二次再热机组工业抽汽系统，其特征是，所述二次再热机组为高压工业抽汽汽源。
3.如权利要求1所述的一种二次再热机组工业抽汽系统，其特征是，所述高压工业抽汽以一次再热冷段抽汽作为抽汽汽源。
4.如权利要求1所述的一种二次再热机组工业抽汽系统，其特征是，所述二次再热机组为低压工业抽汽汽源。
5.如权利要求1所述的一种二次再热机组工业抽汽系统，其特征是，所述低压工业抽汽汽源中以二次再热冷段作为主要抽汽汽源，一次再热冷段作为低负荷时的补充汽源。
6.如权利要求1所述的一种二次再热机组工业抽汽系统，其特征是，所述二次再热机组为两台，每台二次再热机组所连接的工业抽汽管道汇合成一根供汽母管，供汽母管母管经厂区管架接至厂外供热管线。
7.如权利要求1所述的一种二次再热机组工业抽汽系统，其特征是，两台机组并汽前的管道上设置开关阀。
8.如权利要求1所述的一种二次再热机组工业抽汽系统，其特征是，将减温水经减压后接至减温减压器。减温水管道上按流向顺序依次设置电动关断阀、滤网、电动调节阀、手动关断阀、止回阀和流量测量装置。
9.一种二次再热机组工业抽汽方法，其特征是，包括：
一次、二次再热低温蒸汽管道为二次再热机组输送一次、二次再热低温蒸汽，所述工业抽汽管道连接至二次再热机组的汽源并经减温减压后供至用户，根据工业蒸汽参数确定减温水来自给水泵一次中间抽头或凝结水系统。
10.如权利要求9所述的一种二次再热机组工业抽汽方法，其特征是，高压对应的工业抽汽管道接自一次再热低温蒸汽管道，机组负荷大于30％时可满足抽汽参数要求；
低压对应的工业抽汽管道机组负荷大于50％时，汽源选择二次再热低温蒸汽管道；机组负荷低于50％时，二次再热低温蒸汽参数不能满足需求，汽源选择一次再热低温蒸汽管道。
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