CN112377276A - 一种轴向排汽式汽轮机保护装置 - Google Patents
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Abstract
一种轴向排汽式汽轮机保护装置，包括排汽母管、疏水罐和疏水管道，排汽母管底部与疏水罐顶部连通，疏水罐底部与疏水管道连通，疏水罐外侧设置有取样管，液位报警开关通过截止阀与取样管连接，液位报警开关与控制保护系统通过控制电缆连接。其有益效果在于，当汽轮机排汽母管因意外积水时，疏水罐液位将异常上涨，触发液位高1值报警开关，则控制系统会发出报警信号，当液位继续上涨，触发液位高2值报警开关，则保护系统会让汽轮机停机，可以第一时间监视和保护汽轮机，避免积水从低压缸排汽口端部倒流入汽轮机，对汽轮机造成损害。
Description
技术领域
本发明涉及电力行业汽轮机技术相关领域，特别是一种轴向排汽式汽轮机保护装置。
背景技术
轴向排汽式汽轮机，其主要特点在于经汽轮机膨胀做功后的乏汽沿低压缸排汽端轴向的排汽管道直接水平排向凝汽器，相比于传统汽轮机和凝汽器双层布置方式，其主要优点在于前者减小了由于排汽缸内流动转向和排汽管弯头产生的额外排汽损失，提高汽轮机效率，同时也简化了汽水管路布置，土建和厂房投资更小，施工及安装周期更短。
对于所有形式的汽轮机，都设计有汽轮机保护系统，用于保护汽轮机的安全运行。当汽轮机组自身发生故障危及机组的安全运行，或其上下游设备发生故障，如蒸汽产生侧（例如锅炉）、发电机侧发生故障需要汽轮机跳闸时，汽轮机保护系统动作进而迅速地使汽轮机安全停机。
传统的采用汽轮机和凝汽器双层布置方式的汽轮机，其常见的汽轮机保护装置触发条件有：汽轮机控制系统故障、超速保护、轴承温度高、轴（及轴承）振动高、胀差大、轴向位移大、轴承润滑油压、控制油压低、真空低等常见项目。对于轴向排汽式汽轮机，因其特殊的排汽管道布置特点，当出现汽轮机低压缸喷水阀门内漏不严或长时间误开；低旁减温水雾化效果不好、或减温水阀门内漏、或长时间误开；排汽母管下游空冷凝汽器冷凝后的凝结水回水不畅通；排汽母管自身凝结水去下游排水不畅通或下游凝结水箱排水不畅，导致轴向排汽母管的上、下游系统设备运行异常，将造成排汽母管意外产生液位聚积，沿水平方向倒流入汽轮机排汽端，造成汽轮机设备严重损坏。然而目前轴向排汽式汽轮机保护装置中没有直接针对排汽管道凝结水意外聚积的监视、保护措施，危及机组安全运行。
发明内容
为了解决轴向排汽式汽轮机可能因排汽母管积水、返水造成设备意外严重损坏问题，提供可用于事故早期发现、报警，并采取足够安全保护的一种轴向排汽式汽轮机保护装置，其技术方案如下：
一种轴向排汽式汽轮机保护装置，包括排汽母管、疏水罐和疏水管道，排汽母管底部与疏水罐顶部连通，疏水罐底部与疏水管道连通，疏水罐外侧设置有取样管，液位报警开关通过截止阀与取样管连接，液位报警开关与控制保护系统通过控制电缆连接。
疏水罐同侧纵向设置有两个取样管。
三个相同整定高度的液位报警开关设置在同侧两个取样管之间，通过截止阀分别与上下两个取样管连接。
液位报警开关下方的取样管设置有排污阀。
控制保护系统包括控制系统和保护系统。
液位报警开关为液位高1值开关，设置在距离疏水罐底部1/3高度处。
液位报警开关为液位高2值开关，设置在距离疏水罐底部2/3高度处。
液位高1值报警开关与控制系统通过控制电缆连接，用于产生报警信号。
液位高2值报警开关与保护系统通过控制电缆连接，用于遮断汽轮机。
液位高1值报警开关经控制电缆接线引入汽轮机控制系统，用于产生报警信号。
汽轮机控制系统英文为Turbine control system，简称TCS。
液位高2值报警开关经控制电缆接线引入汽轮机保护系统，用于遮断汽轮机。
汽轮机保护系统英文为Emergency trip system，简称ETS。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：当汽轮机排汽母管因意外积水时，疏水罐液位将异常上涨，触发液位高1值报警开关，则控制系统会发出报警信号，当液位继续上涨，触发液位高2值报警开关，则保护系统会让汽轮机停机，可以第一时间监视和保护汽轮机，避免积水从低压缸排汽口端部倒流入汽轮机，对汽轮机造成损害。
附图说明
图1为整体结构示意图：
图中：100、疏水罐，101、排汽母管，102、疏水管道，103、低压旁路管道，104、低压缸喷淋管线，105、106、107、108为取样管，200、汽轮机低压缸，300、凝结水箱，400、空冷岛，H01、H02、H03为液位高1值报警开关，HH01、HH02、HH03为液位高2值报警开关，V1、V2、V3、V4、V5、V6、V8、V9、V10、V11、V12、V13为截止阀，V7、V14为排污阀，V15、低压旁路减温减压阀。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，一种轴向排汽式汽轮机保护装置，包括疏水罐100，液位高1值报警开关H01、H02、H03，液位高2值报警开关HH01、HH02、HH03，取样管截止阀V1、V2、V3、V4、V5、V6、V8、V9、V10、V11、V12、V13，取样管线105、106、107、108，排污阀V7、V14。
排汽母管101底部与疏水罐100顶部连通，疏水罐100底部与疏水管道102连通，取样管105和106为一组，纵向设置在疏水罐100一侧，取样管107和108为一组，纵向设置在疏水罐100另一侧，相同整定高度的液位开关H01、H02、H03共用一组取样管105和106，相同整定高度的液位开关HH01、HH02、HH03共用一组取样管107和108，每个液位开关配有2个截止阀分别与上下两个取样管相连，液位开关下方取样管设置有排污阀。
实施例2
如图1所示，疏水罐100一侧在距离疏水罐100底部1/3高度处设置液位高1值报警开关H01、H02、H03，疏水罐100另一侧在距离疏水罐100底部2/3高度处设置液位高2值报警开关HH01、HH02、HH03；液位高1值报警开关H01、H02、H03和液位高2值报警开关HH01、HH02、HH03的下方的取样管V7和V14设置有排污阀。
实施例3
液位高1值报警开关H01、H02、H03经控制电缆接线引入汽轮机控制系统，用于产生报警信号；液位高2值报警开关HH01、HH02、HH03经控制电缆接线引入汽轮机保护系统，用于遮断汽轮机。
实施例4
在汽轮机排汽母管101开式进汽之前，分别关闭取样管106上的排污阀V7和取样管108上的排污阀V14，开启液位高1值报警开关H01上的截止阀V1和V2，开启液位高1值报警开关H02上的截止阀V3和V4，开启液位高1值报警开关H03上的截止阀V5和V6，开启液位高1值报警开关HH01上的截止阀V8和V9，开启液位高1值报警开关HH02上的截止阀V10和V11，开启液位高1值报警开关HH03上的截止阀V12和V13，本保护装置即投入使用中。
实施例5
当排汽母管101进汽，或因其他原因导致排汽母管101意外积水，那么疏水罐100液位将异常上涨，当液位异常升高至液位高1值报警开关H01、H02、H03所对应的高度，并且三个液位高1值报警开关H01、H02、H03中的两个触发时，则汽轮机控制系统触发“疏水罐液位高1报警”信号，提醒工作人员注意；当液位继续上涨，升高至液位高2值报警开关HH01、HH02、HH03所对应的高度，并且三个液位高2值报警开关HH01、HH02、HH03中的两个触发时，则汽轮机保护系统动作，触发汽轮机停机，以防止对汽轮机造成损害。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种轴向排汽式汽轮机保护装置，包括排汽母管（101）、疏水罐（100）和疏水管道（102），其特征在于，排汽母管（101）底部与疏水罐（100）顶部连通，疏水罐（100）底部与疏水管道（102）连通，疏水罐（100）外侧设置有取样管，液位报警开关通过截止阀与取样管连接，液位报警开关与控制保护系统通过控制电缆连接。
2.根据权利要求1所述的一种轴向排汽式汽轮机保护装置，其特征在于疏水罐（100）同侧纵向设置有两个取样管。
3.根据权利要求2所述的一种轴向排汽式汽轮机保护装置，其特征在于三个相同整定高度的的液位报警开关设置在同侧两个取样管之间，通过截止阀分别与上下两个取样管连接。
4.根据权利要求3所述的一种轴向排汽式汽轮机保护装置，其特征在于液位报警开关下方的取样管设置有排污阀。
5.根据权利要求1所述的一种轴向排汽式汽轮机保护装置，其特征在于控制保护系统包括控制系统和保护系统。
6.根据权利要求4所述的一种轴向排汽式汽轮机保护装置，其特征在于液位报警开关为液位高1值开关，设置在距离疏水罐底部1/3高度处。
7.根据权利要求4所述的一种轴向排汽式汽轮机保护装置，其特征在于液位报警开关为液位高2值开关，设置在距离疏水罐底部2/3高度处。
8.根据权利要求6 所述的一种轴向排汽式汽轮机保护装置，其特征在于液位高1值报警开关与控制系统通过控制电缆连接，用于产生报警信号。
9.根据权利要求7所述的一种轴向排汽式汽轮机保护装置，其特征在于液位高2值报警开关与保护系统通过控制电缆连接，用于遮断汽轮机。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113882912A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-01-04 | 上海电气电站设备有限公司 | 高位布置汽轮机疏水系统 |
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2020
- 2020-12-06 CN CN202011411166.4A patent/CN112377276A/zh active Pending
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