CN112404051B - 一种蒸汽管网一体化吹扫系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽管网一体化吹扫系统及方法，其中吹扫系统包括高压蒸汽管网、中压蒸汽管网、多条临时跨接管线和一条临时吹扫管线，多条临时跨接管线并联设置在高压蒸汽管网和中压蒸汽管网之间，每条临时跨接管线的入口端和出口端分别与高压蒸汽管网和中压蒸汽管网相连通，临时吹扫管线上依次设置有吹扫控制阀和消声器，消声器垂直地面安装，临时吹扫管线的入口端与中压蒸汽管网的末端相连通，临时吹扫管线的出口端连接有排放口，排放口垂直地面向上，排放口与室外大气相通。本发明通过将高压蒸汽管网和中压蒸汽管网经临时跨接管线连通，实现了高压蒸汽管网和中压蒸汽管网的一体化吹扫，大大简化了吹扫流程，节省了吹扫时间及吹扫费用。

Description

一种蒸汽管网一体化吹扫系统及方法

技术领域

本发明涉及石油化工、煤化工等领域，具体是一种蒸汽管网一体化吹扫系统及方法。

背景技术

随着我国工业化程度不断提升，汽轮机在石油化工、煤化工等领域普遍运用。汽轮机设备的大型化和自动化程度越来越高，为确保汽轮机稳定、安全运行，要求汽轮机动力蒸汽管网安全可靠。高压蒸汽管网和中压蒸汽管网具有高温、高压、高流速的特点，同时又作为全厂汽轮机的驱动能量的运输场所，高、中压蒸汽管道运行的好坏，将直接影响整个装置的运行。

蒸汽吹扫的目的是利用蒸汽的压力产生高速气流的冲刷力，将管道在制造、焊接及安装过程中，遗留在管道内的杂质清除干净。汽轮机的动力蒸汽管线开车前需进行蒸汽吹扫，否则残存在管道内的杂质会出现撞击、打毛汽轮机叶片以及损坏汽封等现象。此外，由于蒸汽吹扫过程温度高，可以利用不同物质热膨胀系数的差异，降低腐蚀产物与管道表面的结合强度，使附着在管道内壁的氧化物杂质剥落下来，在高温气流的冲刷下排出管外。

图1是一种汽轮机动力蒸汽管网正常生产时系统连接示意图，多个汽轮机并联连接设置在高压蒸汽管网和中压蒸汽管网之间，每个汽轮机的进口端经汽轮机高压蒸汽入口速关阀与高压蒸汽管网连接，每个汽轮机的出口端经中抽中压蒸汽速关阀与中压蒸汽管网连接。正常生产时，锅炉装置产生的高压蒸汽经高压蒸汽管网进入汽轮机，通过汽轮机做功后，高压蒸汽降温降压后成为中压蒸汽，由汽轮机中段抽出后进入中压蒸汽管网，再送至用汽装置；吹扫时，对不同等级的蒸汽管网进行分别吹扫，吹扫流程复杂，每个蒸汽管网的吹扫需要约一个月时间，完成不同等级的蒸汽管网吹扫工作时间长、蒸汽消耗量大、操作费用高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种蒸汽管网一体化吹扫系统及方法，通过将高压蒸汽管网和中压蒸汽管网经临时跨接管线连通，实现了高压蒸汽管网和中压蒸汽管网的一体化吹扫，大大简化了吹扫流程，节省了吹扫时间及吹扫费用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种蒸汽管网一体化吹扫系统，包括高压蒸汽管网、中压蒸汽管网、多条临时跨接管线和一条临时吹扫管线，所述的多条临时跨接管线并联设置在所述的高压蒸汽管网和所述的中压蒸汽管网之间，每条所述的临时跨接管线的入口端和出口端分别与所述的高压蒸汽管网和所述的中压蒸汽管网相连通，所述的临时吹扫管线上依次设置有吹扫控制阀和消声器，所述的消声器垂直地面安装，所述的临时吹扫管线的入口端与所述的中压蒸汽管网的末端相连通，所述的临时吹扫管线的出口端连接有排放口，所述的排放口垂直地面向上，所述的排放口与室外大气相通。

本发明吹扫系统吹扫时，锅炉装置产生的吹扫蒸汽依次通过高压蒸汽管网、多条临时跨接管线、中压蒸汽管网，从中压蒸汽管网末端进入临时吹扫管线，经过吹扫控制阀和消声器后排入大气，实现了高压蒸汽管网和中压蒸汽管网的一体化吹扫，简化了吹扫流程，大大节省了吹扫时间及吹扫费用。

为减少噪音污染及减小排放反作用力，排放口垂直地面向上并与室外大气相通。

为减小排汽阻力，作为优选，每条所述的临时跨接管线的管径大于或等于所述的高压蒸汽管网和所述的中压蒸汽管网的管径；位于所述的临时吹扫管线的入口端与所述的吹扫控制阀之间的管线的管径大于或等于所述的高压蒸汽管网和所述的中压蒸汽管网的管径。

作为优选，每条所述的临时跨接管线的出口端以一定的坡度斜向所述的中压蒸汽管网，所述的临时吹扫管线的出口端以一定的坡度斜向所述的排放口。

作为优选，所述的坡度均为3‰~5‰，以保证能将管道内的杂质及产生的冷凝水有效吹出。

作为优选，所述的临时吹扫管线的外侧设置有若干管道支撑，所述的吹扫控制阀的上游管线上设置有压力表。若干管道支撑，用于承受排汽的反作用力，保证吹扫效果。压力表方便吹扫操作人员现场控制吹扫压力，并由此控制吹扫控制阀的启闭。

作为优选，所述的吹扫控制阀的上游管线上设置有第一疏水阀和第一排水阀，所述的消声器的上游管线上设置有第二疏水阀和第二排水阀。第一疏水阀和第一排水阀的设计，可避免管线内出现水击现象，有效保护吹扫控制阀；第二疏水阀和第二排水阀的设计，可避免管线内出现水击现象，有效保护消声器。

作为优选，每条所述的临时跨接管线的入口端与所述的高压蒸汽管网的连接处为所述的高压蒸汽管网与一个汽轮机高压蒸汽入口速关阀的入口端的连接处，每条所述的临时跨接管线的出口端与所述的中压蒸汽管网的连接处为所述的中压蒸汽管网与一个中抽中压蒸汽速关阀的出口端的连接处，所述的汽轮机高压蒸汽入口速关阀和所述的中抽中压蒸汽速关阀分别安装在同一个汽轮机的入口端和出口端，吹扫过程中，所述的汽轮机高压蒸汽入口速关阀的入口端和所述的中抽中压蒸汽速关阀的出口端分别由盲法兰密封，以保证汽轮机清洁。

作为优选，所述的吹扫控制阀的下游管线上设置有蒸汽吹扫检测装置，所述的蒸汽吹扫检测装置包括靶板和T型钢板，所述的T型钢板插设在所述的临时吹扫管线上预留的安装口内，所述的T型钢板的下端悬设于所述的临时吹扫管线的管腔内，所述的靶板通过螺钉固定在所述的T型钢板上，所述的靶板面向吹扫蒸汽的流动方向，所述的靶板为铝板、黄铜板或紫铜板，其厚度为1~2mm，宽度不小于所述的临时吹扫管线的管内径的8%。吹扫过程中，吹扫蒸汽夹带着高压蒸汽管网和中压蒸汽管网内的杂质与吹扫检测装置中的靶板撞击并留下痕迹，便于吹扫操作人员通过观察靶板上斑痕的数量来确定最终吹扫的次数。

一种上述吹扫系统的蒸汽管网一体化吹扫方法，包括以下步骤：

（1）将各个汽轮机高压蒸汽入口速关阀分别与高压蒸汽管网脱开，同时将各个中抽中压蒸汽速关阀分别与中压蒸汽管网脱开，再分别用盲法兰将每个汽轮机高压蒸汽入口速关阀的入口端和每个中抽中压蒸汽速关阀的出口端密封；

（2）在高压蒸汽管网与各个汽轮机高压蒸汽入口速关阀的入口端的连接处分别连接一条临时跨接管线，并将各条临时跨接管线的另一端分别连接在中压蒸汽管网与各个中抽中压蒸汽速关阀的出口端的连接处，从而经并联的多条临时跨接管线将高压蒸汽管网和中压蒸汽管网连接；

（3）在中压蒸汽管网的末端连接一条临时吹扫管线，在该临时吹扫管线上依次增加压力表、第一疏水阀、第一排水阀、吹扫控制阀、蒸汽吹扫检测装置、第二疏水阀、第二排水阀和消声器，消声器垂直地面安装，并在临时吹扫管线的出口端连接排放口，将排放口垂直地面向上并引至室外与室外大气相通，即可开始吹扫；在吹扫初期，为了保证吹扫安全，通过控制吹扫蒸汽流量，控制高压蒸汽管网和中压蒸汽管网的升温速率，打开第一排水阀和第二排水阀，将高压蒸汽管网和中压蒸汽管网内的冷凝水及时排出，避免出现水击现象；通过吹扫控制阀及压力表，控制高压蒸汽管网及中压蒸汽管网内的压力，当高压蒸汽管网和中压蒸汽管网内的压力达到设计吹扫压力时，打开吹扫控制阀，吹扫过程中，锅炉装置产生的吹扫蒸汽夹带着高压蒸汽管网和中压蒸汽管网内的杂质依次通过高压蒸汽管网、多条临时跨接管线、中压蒸汽管网，从中压蒸汽管网末端进入临时吹扫管线，通过压力表和吹扫控制阀及蒸汽吹扫检测装置，经过消声器后排入大气。

作为优选，在高压蒸汽管网与各个汽轮机高压蒸汽入口速关阀之间分别法兰连接高压端可拆卸短管，在中压蒸汽管网与各个中抽中压蒸汽速关阀之间分别法兰连接中压端可拆卸短管，正常生产时，锅炉装置产生的高压蒸汽经高压蒸汽管网进入高压端可拆卸短管后进入汽轮机，降温降压后再经中压端可拆卸短管进入中压蒸汽管网，再送至用汽装置；吹扫前，先将各根高压端可拆卸短管和各根中压端可拆卸短管拆除，再分别用盲法兰将每个汽轮机高压蒸汽入口速关阀的入口端和每个中抽中压蒸汽速关阀的出口端密封；然后在高压蒸汽管网与各根高压端可拆卸短管的连接处和中压蒸汽管网与各根中压端可拆卸短管的连接处分别跨接临时跨接管线，从而经并联的多条临时跨接管线将高压蒸汽管网和中压蒸汽管网连接，再增加临时吹扫管线、压力表、第一疏水阀、第一排水阀、吹扫控制阀、蒸汽吹扫检测装置、第二疏水阀、第二排水阀和消声器。高压端可拆卸短管和中压端可拆卸短管的设置，便于临时跨接管线的拆装。正常生产时，高压端可拆卸短管和中压端可拆卸短管起蒸汽传输作用。需要吹扫时，在吹扫前，先拆除高压端可拆卸短管和中压端可拆卸短管，再安装多条临时跨接管线。待吹扫完成后，重新安装高压端可拆卸短管和中压端可拆卸短管。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明通过将高压蒸汽管网和中压蒸汽管网经临时跨接管线连通，实现了高压蒸汽管网和中压蒸汽管网的一体化吹扫，大大简化了吹扫流程，节省了吹扫时间及吹扫费用。

附图说明

图1为一种汽轮机动力蒸汽管网正常生产时系统连接示意图；

图2为加装高压端可拆卸短管和中压端可拆卸短管后的图1中汽轮机动力蒸汽管网正常生产时系统连接示意图；

图3为针对图2所示蒸汽管网的一体化吹扫系统的系统连接示意图；

图4为实施例中蒸汽吹扫检测装置安装后效果示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1的蒸汽管网一体化吹扫系统，如图3所示，包括高压蒸汽管网1、中压蒸汽管网2、多条临时跨接管线3和一条临时吹扫管线4，多条临时跨接管线3并联设置在高压蒸汽管网1和中压蒸汽管网2之间，每条临时跨接管线3的入口端和出口端分别与高压蒸汽管网1和中压蒸汽管网2相连通，临时吹扫管线4上依次设置有吹扫控制阀41和消声器42，吹扫控制阀41可选用气动或电动阀门，消声器42垂直地面安装，临时吹扫管线4的外侧设置有若干管道支撑43，吹扫控制阀的上游管线上设置有压力表46、第一疏水阀47和第一排水阀48，消声器的上游管线上设置有第二疏水阀49和第二排水阀40，临时吹扫管线4的入口端与中压蒸汽管网2的末端相连通，临时吹扫管线4的出口端连接有排放口44，排放口44垂直地面向上，排放口44与室外大气相通。

实施例1中，每条临时跨接管线3的管径大于或等于高压蒸汽管网1和中压蒸汽管网2的管径；位于临时吹扫管线4的入口端与吹扫控制阀41之间的管线的管径大于或等于高压蒸汽管网1和中压蒸汽管网2的管径。

实施例1中，每条临时跨接管线3的出口端以3‰~5‰的坡度斜向中压蒸汽管网2，临时吹扫管线4的出口端以3‰~5‰的坡度斜向排放口44。

实施例1中，每条临时跨接管线3的入口端与高压蒸汽管网1的连接处为高压蒸汽管网1与一个汽轮机高压蒸汽入口速关阀51的入口端的连接处，每条临时跨接管线3的出口端与中压蒸汽管网2的连接处为中压蒸汽管网2与一个中抽中压蒸汽速关阀52的出口端的连接处，汽轮机高压蒸汽入口速关阀51和中抽中压蒸汽速关阀52分别安装在同一个汽轮机5的入口端和出口端，吹扫过程中，汽轮机高压蒸汽入口速关阀51的入口端和中抽中压蒸汽速关阀52的出口端分别由盲法兰密封。

实施例1中，吹扫控制阀41的下游管线上设置有蒸汽吹扫检测装置7，如图4所示，蒸汽吹扫检测装置包括靶板71和T型钢板72，T型钢板72插设在临时吹扫管线4上预留的安装口74内，T型钢板72的下端悬设于临时吹扫管线4的管腔45内，靶板71通过螺钉73固定在T型钢板72上，靶板71面向吹扫蒸汽的流动方向，靶板71为铝板、黄铜板或紫铜板，其厚度为1~2mm，宽度不小于临时吹扫管线4的管内径的8%。

实施例2：一种利用上述吹扫系统的蒸汽管网一体化吹扫方法，包括以下步骤：

（1）在高压蒸汽管网1与各个汽轮机高压蒸汽入口速关阀51之间分别法兰连接高压端可拆卸短管11，在中压蒸汽管网2与各个中抽中压蒸汽速关阀52之间分别法兰连接中压端可拆卸短管21，正常生产时，如图2所示，锅炉装置产生的高压蒸汽经高压蒸汽管网1进入高压端可拆卸短管11后进入汽轮机5，降温降压后再经中压端可拆卸短管21进入中压蒸汽管网2，再送至用汽装置；吹扫前，先将各根高压端可拆卸短管11和各根中压端可拆卸短管21拆除，再分别用盲法兰将每个汽轮机高压蒸汽入口速关阀51的入口端和每个中抽中压蒸汽速关阀52的出口端密封；

（2）在高压蒸汽管网1与各根高压端可拆卸短管11的连接处和中压蒸汽管网2与各根中压端可拆卸短管21的连接处分别跨接临时跨接管线3，从而经并联的多条临时跨接管线3将高压蒸汽管网1和中压蒸汽管网2连接；

（3）在中压蒸汽管网2的末端连接一条临时吹扫管线4，在该临时吹扫管线4上依次增加压力表46、第一疏水阀47、第一排水阀48、吹扫控制阀41、蒸汽吹扫检测装置7、第二疏水阀49、第二排水阀40和消声器42，消声器42垂直地面安装，并在临时吹扫管线4的出口端连接排放口44，将排放口44垂直地面向上并引至室外与室外大气相通，即可开始吹扫；在吹扫初期，为了保证吹扫安全，通过控制吹扫蒸汽流量，控制高压蒸汽管网1和中压蒸汽管网2的升温速率，打开第一排水阀48和第二排水阀40，将高压蒸汽管网1和中压蒸汽管网2内的冷凝水及时排出，避免出现水击现象；通过吹扫控制阀41及压力表46，控制高压蒸汽管网1及中压蒸汽管网2内的压力，当高压蒸汽管网1和中压蒸汽管网2内的压力达到设计吹扫压力时，打开吹扫控制阀41，吹扫过程中，锅炉装置产生的吹扫蒸汽夹带着高压蒸汽管网1和中压蒸汽管网2内的杂质依次通过高压蒸汽管网1、多条临时跨接管线3、中压蒸汽管网2，从中压蒸汽管网2末端进入临时吹扫管线4，通过压力表46和吹扫控制阀41及蒸汽吹扫检测装置7，经过消声器42后排入大气。

除上述两级蒸汽管网外，本发明一体化吹扫系统及方法也适用于多级蒸汽管网，实现对多级蒸汽管网的同时吹扫。通过在各个等级的蒸汽管网之间设置相应的临时跨接管线，将多个等级的蒸汽管网临时连通，只需要在最末级的蒸汽管网的末端连接设置一套临时吹扫管线、吹扫控制阀和消声器即可。

Claims (9)

1.一种蒸汽管网一体化吹扫系统，其特征在于，包括高压蒸汽管网、中压蒸汽管网、多条临时跨接管线和一条临时吹扫管线，所述的多条临时跨接管线并联设置在所述的高压蒸汽管网和所述的中压蒸汽管网之间，每条所述的临时跨接管线的入口端和出口端分别与所述的高压蒸汽管网和所述的中压蒸汽管网相连通，每条所述的临时跨接管线的入口端与所述的高压蒸汽管网的连接处为所述的高压蒸汽管网与一个汽轮机高压蒸汽入口速关阀的入口端的连接处，每条所述的临时跨接管线的出口端与所述的中压蒸汽管网的连接处为所述的中压蒸汽管网与一个中抽中压蒸汽速关阀的出口端的连接处，所述的汽轮机高压蒸汽入口速关阀和所述的中抽中压蒸汽速关阀分别安装在同一个汽轮机的入口端和出口端，吹扫过程中，所述的汽轮机高压蒸汽入口速关阀的入口端和所述的中抽中压蒸汽速关阀的出口端分别由盲法兰密封，所述的临时吹扫管线上依次设置有吹扫控制阀和消声器，所述的消声器垂直地面安装，所述的临时吹扫管线的入口端与所述的中压蒸汽管网的末端相连通，所述的临时吹扫管线的出口端连接有排放口，所述的排放口垂直地面向上，所述的排放口与室外大气相通。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽管网一体化吹扫系统，其特征在于，每条所述的临时跨接管线的管径大于或等于所述的高压蒸汽管网和所述的中压蒸汽管网的管径；位于所述的临时吹扫管线的入口端与所述的吹扫控制阀之间的管线的管径大于或等于所述的高压蒸汽管网和所述的中压蒸汽管网的管径。

3.根据权利要求1所述的一种蒸汽管网一体化吹扫系统，其特征在于，每条所述的临时跨接管线的出口端以一定的坡度斜向所述的中压蒸汽管网，所述的临时吹扫管线的出口端以一定的坡度斜向所述的排放口。

4.根据权利要求3所述的一种蒸汽管网一体化吹扫系统，其特征在于，所述的坡度均为3‰~5‰。

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽管网一体化吹扫系统，其特征在于，所述的临时吹扫管线的外侧设置有若干管道支撑，所述的吹扫控制阀的上游管线上设置有压力表。

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽管网一体化吹扫系统，其特征在于，所述的吹扫控制阀的上游管线上设置有第一疏水阀和第一排水阀，所述的消声器的上游管线上设置有第二疏水阀和第二排水阀。

7.根据权利要求1所述的一种蒸汽管网一体化吹扫系统，其特征在于，所述的吹扫控制阀的下游管线上设置有蒸汽吹扫检测装置，所述的蒸汽吹扫检测装置包括靶板和T型钢板，所述的T型钢板插设在所述的临时吹扫管线上预留的安装口内，所述的T型钢板的下端悬设于所述的临时吹扫管线的管腔内，所述的靶板通过螺钉固定在所述的T型钢板上，所述的靶板面向吹扫蒸汽的流动方向，所述的靶板为铝板、黄铜板或紫铜板，其厚度为1~2mm，宽度不小于所述的临时吹扫管线的管内径的8%。

8.一种蒸汽管网一体化吹扫方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将各个汽轮机高压蒸汽入口速关阀分别与高压蒸汽管网脱开，同时将各个中抽中压蒸汽速关阀分别与中压蒸汽管网脱开，再分别用盲法兰将每个汽轮机高压蒸汽入口速关阀的入口端和每个中抽中压蒸汽速关阀的出口端密封；

（2）在高压蒸汽管网与各个汽轮机高压蒸汽入口速关阀的入口端的连接处分别连接一条临时跨接管线，并将各条临时跨接管线的另一端分别连接在中压蒸汽管网与各个中抽中压蒸汽速关阀的出口端的连接处，从而经并联的多条临时跨接管线将高压蒸汽管网和中压蒸汽管网连接；

（3）在中压蒸汽管网的末端连接一条临时吹扫管线，在该临时吹扫管线上依次增加压力表、第一疏水阀、第一排水阀、吹扫控制阀、蒸汽吹扫检测装置、第二疏水阀、第二排水阀和消声器，消声器垂直地面安装，并在临时吹扫管线的出口端连接排放口，将排放口垂直地面向上并引至室外与室外大气相通，即可开始吹扫；在吹扫初期，为了保证吹扫安全，通过控制吹扫蒸汽流量，控制高压蒸汽管网和中压蒸汽管网的升温速率，打开第一排水阀和第二排水阀，将高压蒸汽管网和中压蒸汽管网内的冷凝水及时排出，避免出现水击现象；通过吹扫控制阀及压力表，控制高压蒸汽管网及中压蒸汽管网内的压力，当高压蒸汽管网和中压蒸汽管网内的压力达到设计吹扫压力时，打开吹扫控制阀，吹扫过程中，锅炉装置产生的吹扫蒸汽夹带着高压蒸汽管网和中压蒸汽管网内的杂质依次通过高压蒸汽管网、多条临时跨接管线、中压蒸汽管网，从中压蒸汽管网末端进入临时吹扫管线，通过压力表和吹扫控制阀及蒸汽吹扫检测装置，经过消声器后排入大气。

9.根据权利要求8所述的一种蒸汽管网一体化吹扫方法，其特征在于，在高压蒸汽管网与各个汽轮机高压蒸汽入口速关阀之间分别法兰连接高压端可拆卸短管，在中压蒸汽管网与各个中抽中压蒸汽速关阀之间分别法兰连接中压端可拆卸短管，正常生产时，锅炉装置产生的高压蒸汽经高压蒸汽管网进入高压端可拆卸短管后进入汽轮机，降温降压后再经中压端可拆卸短管进入中压蒸汽管网，再送至用汽装置；吹扫前，先将各根高压端可拆卸短管和各根中压端可拆卸短管拆除，再分别用盲法兰将每个汽轮机高压蒸汽入口速关阀的入口端和每个中抽中压蒸汽速关阀的出口端密封；然后在高压蒸汽管网与各根高压端可拆卸短管的连接处和中压蒸汽管网与各根中压端可拆卸短管的连接处分别跨接临时跨接管线，从而经并联的多条临时跨接管线将高压蒸汽管网和中压蒸汽管网连接，再增加临时吹扫管线、压力表、第一疏水阀、第一排水阀、吹扫控制阀、蒸汽吹扫检测装置、第二疏水阀、第二排水阀和消声器。

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