CN112377891B - 一种深度节能的电站锅炉过热器减温水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深度节能的电站锅炉过热器减温水系统，包括汽包出口蒸汽管道、一级过热器进口集箱、一级过热器出口集箱、屏式过热器进口集箱、屏式过热器出口集箱、二级过热器进口集箱、二级过热器出口集箱、二级过热器出口集箱、除氧器、给水泵、3号高压加热器、2号高压加热器、1号高压加热器、省煤器、第一级取水管路电动闸阀、公共管路电动闸阀、第二级取水管路电动闸阀、第三级取水管路电动闸阀、第四级取水管路电动闸阀、第一阀门组、第二阀门组、第三阀门组及第四阀门组，该系统能够在保证过热蒸汽喷水减温效果的前提下，使过热减温水系统达到深度节能运行。

Description

一种深度节能的电站锅炉过热器减温水系统

技术领域

本发明属于电站锅炉过热器减温水领域，涉及一种深度节能的电站锅炉过热器减温水系统。

背景技术

电站锅炉过热器减温水通常由一级减温器和二级减温器组成。过热器一级减温器设置于一过出口与屏过入口导管上，左右对称布置。过热器二级减温器设置于屏过出口与二过入口导管上，左右对称布置。过热器减温器本体包括筒体、喷头、文丘里混合管及衬套等。

电站锅炉过热蒸汽温度控制中普遍采用喷水减温作为主要调节手段。鉴于锅炉给水品质及压力要求较高，通常将给水作为过热器减温水水源。由于给水泵出口处给水在整个给水管路中压力最高、温度最低，过热器减温水从该位置引出后，不仅所需减温水量大大减小，还可以保证减温水能够顺利喷入减温水并具备良好的雾化效果，因此在早期的过热器减温水系统设计实践中，过热器减温水水源普遍取自给水泵出口。但因该部分过热器减温水未经过各台高压加热器吸热，使得回热系统抽汽量有所减少，机组回热程度有所减小，明显降低了机组运行经济性。

近年来，随着火电机组节能减排压力愈发增大，部分火电机组(主要为投产时间较早的600MW亚临界等级及以下机组)实施了过热减温水取水位置节能改造，改造后新增过热减温水无法正常投运得情况较多，具体体现在以下三个方面：其一，在多数负荷段实际过热器减温水量超过设计裕量以致无法达到减温效果；其二，减温水与过热蒸汽之间压差过小以致喷雾冷却效果较差；其三，高负荷段存在新、旧水源切换，显著增加了运行人员操作工作量。因此，开发一种能够兼顾节能、保证减温效果的过热器减温水系统，对原设计取自给水泵出口的过热器减温水系统的节能升级改造，具有极为重要的推广意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种深度节能的电站锅炉过热器减温水系统，该系统能够在保证过热蒸汽喷水减温效果的前提下，使过热减温水系统达到深度节能运行。

为达到上述目的，本发明所述的深度节能的电站锅炉过热器减温水系统包括汽包出口蒸汽管道、一级过热器进口集箱、一级过热器出口集箱、屏式过热器进口集箱、屏式过热器出口集箱、二级过热器进口集箱、二级过热器出口集箱、二级过热器出口集箱、除氧器、给水泵、3号高压加热器、2号高压加热器、1号高压加热器、省煤器、第一级取水管路电动闸阀、公共管路电动闸阀、第二级取水管路电动闸阀、第三级取水管路电动闸阀、第四级取水管路电动闸阀、第一阀门组、第二阀门组、第三阀门组及第四阀门组；

汽包出口蒸汽管道经一级过热器进口集箱、一级过热器出口集箱、屏式过热器进口集箱、屏式过热器出口集箱、二级过热器进口集箱与二级过热器出口集箱相连通；

除氧器的出口依次经给水泵、3号高压加热器、2号高压加热器、1号高压加热器与省煤器的入口相连通，给水泵的出口经第一级取水管路电动闸阀与公共管路电动闸阀的入口相连通，3号高压加热器的出口经第二级取水管路电动闸阀与公共管路电动闸阀的入口相连通，2号高压加热器的出口经第三级取水管路电动闸阀与公共管路电动闸阀的入口相连通，1号高压加热器的出口经第四级取水管路电动闸阀与公共管路电动闸阀的入口相连通；

公共管路电动闸阀的出口分为四路，其中第一路经第一阀门组与屏式过热器进口集箱的左侧入口相连通，第二路经第二阀门组与屏式过热器进口集箱的右侧入口相连通，第三路经第三阀门组与二级过热器进口集箱的左侧入口相连通，第四路经第四阀门组与二级过热器进口集箱的右侧入口相连通。

除氧器经前置泵与给水泵相连通。

第一级取水管路电动闸阀经第一级取水管路止回阀与公共管路电动闸阀相连通；

第二级取水管路电动闸阀经第二级取水管路止回阀与公共管路电动闸阀相连通；

第三级取水管路电动闸阀经第三级取水管路止回阀与公共管路电动闸阀相连通；

第四级取水管路电动闸阀经第四级取水管路止回阀与公共管路电动闸阀相连通。

第一阀门组包括依次相连通的减温水平台左侧一级过热减温水调节阀前电动闸阀、减温水平台左侧一级过热减温水调节阀及减温水平台左侧一级过热减温水调节阀后电动闸阀。

第二阀门组包括依次相连通的减温水平台右侧一级过热减温水调节阀前电动闸阀、减温水平台右侧一级过热减温水调节阀及减温水平台右侧一级过热减温水调节阀后电动闸。

第三阀门组包括依次相连通的减温水平台左侧二级过热减温水调节阀前电动闸阀、减温水平台左侧二级过热减温水调节阀及减温水平台左侧二级过热减温水调节阀后电动闸阀。

第四阀门组包括依次相连通的减温水平台右侧二级过热减温水调节阀前电动闸阀、减温水平台右侧二级过热减温水调节阀及减温水平台右侧二级过热减温水调节阀后电动闸阀。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的深度节能的电站锅炉过热器减温水系统在具体操作时，采用四级取水的方式，其中，第一级取水来自给水泵的出口，第二级取水来自3号高压加热器的出口，第三级取水来自2号高压加热器，第四级取水来自1号高压加热器的出口，通过自动切换过热减温水取水的来源，更好地适应过热减温水与待冷却蒸汽间压差变化，在保证过热器安全运行的前提下，可显著提高过热器减温水系统运行经济性，使过热减温水系统达到深度节能运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制流程图。

其中，1为除氧器、2为前置泵、3为给水泵、4为3号高压加热器、5为2号高压加热器、6为1号高压加热器、7为省煤器、8为一级过热器进口集箱、9为一级过热器出口集箱、10为屏式过热器进口集箱、11为屏式过热器出口集箱、12为二级过热器进口集箱、13为二级过热器出口集箱、14为第一级取水管路电动闸阀、15为公共管路电动闸阀、16为第二级取水管路电动闸阀、17为第三级取水管路电动闸阀、18为第四级取水管路电动闸阀、19为第一级取水管路止回阀、20为第二级取水管路止回阀、21为第三级取水管路止回阀、22为第四级取水管路止回阀、23为减温水平台左侧一级过热减温水调节阀前电动闸阀、24为减温水平台右侧一级过热减温水调节阀前电动闸阀、25为减温水平台左侧一级过热减温水调节阀、26为减温水平台右侧一级过热减温水调节阀、27为减温水平台左侧一级过热减温水调节阀后电动闸阀、28为减温水平台右侧一级过热减温水调节阀后电动闸、29为减温水平台左侧二级过热减温水调节阀前电动闸阀、30为减温水平台右侧二级过热减温水调节阀前电动闸阀、31为减温水平台左侧二级过热减温水调节阀、32为减温水平台右侧二级过热减温水调节阀、33为减温水平台左侧二级过热减温水调节阀后电动闸阀、34为减温水平台右侧二级过热减温水调节阀后电动闸阀。

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，本发明所述的深度节能的电站锅炉过热器减温水系统包括汽包出口蒸汽管道、一级过热器进口集箱8、一级过热器出口集箱9、屏式过热器进口集箱10、屏式过热器出口集箱11、二级过热器进口集箱12、二级过热器出口集箱13、二级过热器出口集箱13、除氧器1、给水泵3、3号高压加热器4、2号高压加热器5、1号高压加热器6、省煤器7、第一级取水管路电动闸阀14、公共管路电动闸阀15、第二级取水管路电动闸阀16、第三级取水管路电动闸阀17、第四级取水管路电动闸阀18、第一阀门组、第二阀门组、第三阀门组及第四阀门组；

汽包出口蒸汽管道经一级过热器进口集箱8、一级过热器出口集箱9、屏式过热器进口集箱10、屏式过热器出口集箱11、二级过热器进口集箱12与二级过热器出口集箱13相连通；

除氧器1的出口依次经给水泵3、3号高压加热器4、2号高压加热器5、1号高压加热器6与省煤器7的入口相连通，给水泵3的出口经第一级取水管路电动闸阀14与公共管路电动闸阀15的入口相连通，3号高压加热器4的出口经第二级取水管路电动闸阀16与公共管路电动闸阀15的入口相连通，2号高压加热器5的出口经第三级取水管路电动闸阀17与公共管路电动闸阀15的入口相连通，1号高压加热器6的出口经第四级取水管路电动闸阀18与公共管路电动闸阀15的入口相连通；

公共管路电动闸阀15的出口分为四路，其中第一路经第一阀门组与屏式过热器进口集箱10的左侧入口相连通，第二路经第二阀门组与屏式过热器进口集箱10的右侧入口相连通，第三路经第三阀门组与二级过热器进口集箱12的左侧入口相连通，第四路经第四阀门组与二级过热器进口集箱12的右侧入口相连通。

除氧器1经前置泵2与给水泵3相连通。

第一级取水管路电动闸阀14经第一级取水管路止回阀19与公共管路电动闸阀15相连通；

第二级取水管路电动闸阀16经第二级取水管路止回阀20与公共管路电动闸阀15相连通；

第三级取水管路电动闸阀17经第三级取水管路止回阀21与公共管路电动闸阀15相连通；

第四级取水管路电动闸阀18经第四级取水管路止回阀22与公共管路电动闸阀15相连通。

第一阀门组包括依次相连通的减温水平台左侧一级过热减温水调节阀前电动闸阀23、减温水平台左侧一级过热减温水调节阀25及减温水平台左侧一级过热减温水调节阀后电动闸阀27。

第二阀门组包括依次相连通的减温水平台右侧一级过热减温水调节阀前电动闸阀24、减温水平台右侧一级过热减温水调节阀26及减温水平台右侧一级过热减温水调节阀后电动闸28。

第三阀门组包括依次相连通的减温水平台左侧二级过热减温水调节阀前电动闸阀29、减温水平台左侧二级过热减温水调节阀31及减温水平台左侧二级过热减温水调节阀后电动闸阀33。

第四阀门组包括依次相连通的减温水平台右侧二级过热减温水调节阀前电动闸阀30、减温水平台右侧二级过热减温水调节阀32及减温水平台右侧二级过热减温水调节阀后电动闸阀34。

参考图2，本发明的具体工作过程为：

当一过出口过热蒸汽实际汽温与目标汽温偏差超过预设值时，则开启减温水平台左侧一级过热减温水调节阀前电动闸阀23、减温水平台右侧一级过热减温水调节阀前电动闸阀24、减温水平台左侧一级过热减温水调节阀后电动闸阀27及减温水平台右侧一级过热减温水调节阀后电动闸28，调节减温水平台左侧一级过热减温水调节阀25及减温水平台右侧一级过热减温水调节阀26的开度，以调节进入到屏式过热器进口集箱10的减温水量；

当屏式过热器出口的过热蒸汽实际汽温与目标汽温偏差超过预设值时，则开启减温水平台左侧二级过热减温水调节阀前电动闸阀29、减温水平台右侧二级过热减温水调节阀前电动闸阀30、减温水平台左侧二级过热减温水调节阀后电动闸阀33及减温水平台右侧二级过热减温水调节阀后电动闸阀34，调节减温水平台左侧二级过热减温水调节阀31及减温水平台右侧二级过热减温水调节阀32的开度，以调整进入屏式过热器出口的减温水量。

当减温速度正常时，则开启第四级取水管路电动闸阀18，关闭第三级取水管路电动闸阀17、第二级取水管路电动闸阀16及第一级取水管路电动闸阀14，由减温水平台左侧一级过热减温水调节阀25、减温水平台右侧一级过热减温水调节阀26、减温水平台左侧二级过热减温水调节阀31及减温水平台右侧二级过热减温水调节阀32调节过热蒸汽温度；

当减温速度减小至第一预设速度值时，则关闭第四级取水管路电动闸阀18、第二级取水管路电动闸阀16及第一级取水管路电动闸阀14，开启第三级取水管路电动闸阀17，通过减温水平台左侧一级过热减温水调节阀25、减温水平台右侧一级过热减温水调节阀26、减温水平台左侧二级过热减温水调节阀31及减温水平台右侧二级过热减温水调节阀32调节过热蒸汽温度；

当减温速度继续减小至第二预设速度值时，则关闭第四级取水管路电动闸阀18、第三级取水管路电动闸阀17及第一级取水管路电动闸阀14，开启第二级取水管路电动闸阀16，通过减温水平台左侧一级过热减温水调节阀25、减温水平台右侧一级过热减温水调节阀26、减温水平台左侧二级过热减温水调节阀31及减温水平台右侧二级过热减温水调节阀32调节过热蒸汽温度；

当减温速度继续减小至第三预设速度值时，则关闭第四级取水管路电动闸阀18、第三级取水管路电动闸阀17及第二级取水管路电动闸阀16，开启第一级取水管路电动闸阀14，通过减温水平台左侧一级过热减温水调节阀25、减温水平台右侧一级过热减温水调节阀26、减温水平台左侧二级过热减温水调节阀31及减温水平台右侧二级过热减温水调节阀32调节过热蒸汽温度。

本发明采用四级取水的方式，其中，第一级取水来自给水泵3的出口，第二级取水来自3号高压加热器4的出口，第三级取水来自2号高压加热器5出口，第四级取水来自1号高压加热器6出口。

与投运第一级取水系统相比，投运第四级取水时，当过热器减温水量为主汽流量的1％时，在50％、75％和100％负荷工况下，机组发电煤耗可降低0.11g/(kW·h)～0.12g/(kW·h)；投运第三级取水时，当过热器减温水量为主汽流量的1％时，在50％、75％和100％负荷工况下，机组发电煤耗可降低0.09g/(kW·h)～0.1g/(kW·h)；投运第二级取水时，当过热器减温水量为主汽流量的1％时，在50％、75％和100％负荷工况下，机组发电煤耗可降低0.04g/(kW·h)。

与传统单级取水方式的过热器减温水系统相比，本发明采用四级取水的方式，通过自动切换过热减温水取水的来源，可更好地适应过热减温水与待冷却蒸汽间压差变化，在保证过热器安全运行的前提下，可显著提高过热器减温水系统运行经济性。

Claims (8)

1.一种深度节能的电站锅炉过热器减温水系统，其特征在于，包括汽包出口蒸汽管道、一级过热器进口集箱(8)、一级过热器出口集箱(9)、屏式过热器进口集箱(10)、屏式过热器出口集箱(11)、二级过热器进口集箱(12)、二级过热器出口集箱(13)、二级过热器出口集箱(13)、除氧器(1)、给水泵(3)、3号高压加热器(4)、2号高压加热器(5)、1号高压加热器(6)、省煤器(7)、第一级取水管路电动闸阀(14)、公共管路电动闸阀(15)、第二级取水管路电动闸阀(16)、第三级取水管路电动闸阀(17)、第四级取水管路电动闸阀(18)、第一阀门组、第二阀门组、第三阀门组及第四阀门组；

汽包出口蒸汽管道经一级过热器进口集箱(8)、一级过热器出口集箱(9)、屏式过热器进口集箱(10)、屏式过热器出口集箱(11)、二级过热器进口集箱(12)及二级过热器出口集箱(13)与二级过热器出口集箱(13)相连通；

除氧器(1)的出口依次经给水泵(3)、3号高压加热器(4)、2号高压加热器(5)、1号高压加热器(6)与省煤器(7)的入口相连通，给水泵(3)的出口经第一级取水管路电动闸阀(14)与公共管路电动闸阀(15)的入口相连通，3号高压加热器(4)的出口经第二级取水管路电动闸阀(16)与公共管路电动闸阀(15)的入口相连通，2号高压加热器(5)的出口经第三级取水管路电动闸阀(17)与公共管路电动闸阀(15)的入口相连通，1号高压加热器(6)的出口经第四级取水管路电动闸阀(18)与公共管路电动闸阀(15)的入口相连通；

公共管路电动闸阀(15)的出口分为四路，其中第一路经第一阀门组与屏式过热器进口集箱(10)的左侧入口相连通，第二路经第二阀门组与屏式过热器进口集箱(10)的右侧入口相连通，第三路经第三阀门组与二级过热器进口集箱(12)的左侧入口相连通，第四路经第四阀门组与二级过热器进口集箱(12)的右侧入口相连通；

除氧器(1)经前置泵(2)与给水泵(3)相连通；

第一级取水管路电动闸阀(14)经第一级取水管路止回阀(19)与公共管路电动闸阀(15)相连通。

2.根据权利要求1所述的深度节能的电站锅炉过热器减温水系统，其特征在于，第二级取水管路电动闸阀(16)经第二级取水管路止回阀(20)与公共管路电动闸阀(15)相连通。

3.根据权利要求2所述的深度节能的电站锅炉过热器减温水系统，其特征在于，第三级取水管路电动闸阀(17)经第三级取水管路止回阀(21)与公共管路电动闸阀(15)相连通。

4.根据权利要求3所述的深度节能的电站锅炉过热器减温水系统，其特征在于，第四级取水管路电动闸阀(18)经第四级取水管路止回阀(22)与公共管路电动闸阀(15)相连通。

5.根据权利要求1所述的深度节能的电站锅炉过热器减温水系统，其特征在于，第一阀门组包括依次相连通的减温水平台左侧一级过热减温水调节阀前电动闸阀(23)、减温水平台左侧一级过热减温水调节阀(25)及减温水平台左侧一级过热减温水调节阀后电动闸阀(27)。

6.根据权利要求5所述的深度节能的电站锅炉过热器减温水系统，其特征在于，第二阀门组包括依次相连通的减温水平台右侧一级过热减温水调节阀前电动闸阀(24)、减温水平台右侧一级过热减温水调节阀(26)及减温水平台右侧一级过热减温水调节阀后电动闸(28)。

7.根据权利要求1所述的深度节能的电站锅炉过热器减温水系统，其特征在于，第三阀门组包括依次相连通的减温水平台左侧二级过热减温水调节阀前电动闸阀(29)、减温水平台左侧二级过热减温水调节阀(31)及减温水平台左侧二级过热减温水调节阀后电动闸阀(33)。

8.根据权利要求7所述的深度节能的电站锅炉过热器减温水系统，其特征在于，第四阀门组包括依次相连通的减温水平台右侧二级过热减温水调节阀前电动闸阀(30)、减温水平台右侧二级过热减温水调节阀(32)及减温水平台右侧二级过热减温水调节阀后电动闸阀(34)。

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