CN113236385A - 一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统及工作方法，本发明设置有热压机，其驱动蒸汽为主蒸汽，引射蒸汽为热再蒸汽。高负荷运行，热再蒸汽压力不低于工业供汽压力时，工业供汽汽源来自热再蒸汽；中高负荷运行，热再蒸汽压力略低于工业供汽压力时，工业供汽汽源仍然来自热再蒸汽，但中联门需适度憋压以满足工业供汽压力；低负荷运行，中联门前后压差达到制造厂给出的安全限值时，工业供汽汽源来自主蒸汽通过热压机引射热再蒸汽后的蒸汽；低负荷运行，热压机出现故障时，切至主蒸汽旁路供汽管道。该运行方式灵活，既能保证工业供汽品质和供汽量的要求，又能解除中联门参调能力的限制。
Description
技术领域
本发明属于燃煤发电机组热电联产供热领域，具体涉及一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统及工作方法。
背景技术
随着可再生能源的迅猛发展以及大气污染问题的日益严重，燃煤火电机组的电网功能逐渐从主体向电力调节型转变。充分挖掘机组现有系统的调峰能力，最大限度的增加机组运行灵活性成为当前燃煤火电机组的重要任务。当燃煤发电机组频繁参与深度调峰时，承担工业供汽的机组必须要保证供汽参数的可靠性和稳定性，需按质按量满足用汽企业的要求，以避免用汽企业因蒸汽品质和蒸汽量下降引起减产甚至停产问题，造成严重的经济损失。
大量燃煤发电机组通过技术改造承担对外工业供汽，其中基于中联门参调的热再管道供汽技术已普遍应用。该工业供汽技术属于可调整抽汽，在机组高负荷运行时，热再蒸汽品质满足供汽需求，无需中联门参与调节。当机组在中高电负荷运行时，需通过中联门适度憋压以保证供汽压力。当机组低负荷运行时，则需对中联门进一步关小，对热再蒸汽大幅提压，以维持工业供汽压力和流量的稳定。但中联门在憋压状态时，其前后压差不宜过大，否则将影响阀门运行安全，甚至造成阀杆断裂等安全事故发生。因此，中联门的参调能力十分有限，是限制该供汽机组宽域运行的主要因素。
基于中联门参调的热再可调抽汽技术运行范围窄，煤电机组深度调峰需求和供汽能力保障的矛盾难以有效解决，当前有通过对中联门改造以提升其参调能力的方案，但存在投资费用大、改造效果仍无法满足机组极限深调等缺点。
发明内容
本发明的目的在于解决现有热再管道工业供汽技术实际应用时中联门参调能力有限，导致机组运行范围窄、深度调峰需求和低负荷工业供汽能力保障的矛盾难以有效解决的问题，提供一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统及工作方法。
为了达到上述目的，一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统，包括锅炉、高压缸、中压缸和热压机；
锅炉通过主蒸汽管道连接高压缸进汽侧，高压缸排汽侧通过冷再管道连接锅炉；
锅炉通过热再管道连接中压缸。
主蒸汽管道通过驱动管道连接热压机，热再管道通过引射管道连接热压机，热压机通过工业供汽辅管道对外供汽。
热再管道连接工业供汽主管道和引射管道，工业供汽主管道上设置有主减压阀、主减温器和主截止阀，引射管道上设置有引射截止阀。
主蒸汽管道连接本体吹灰管道。
本体吹灰管道连接旁路管道，旁路管道上设置有旁路减压阀和旁路截止阀。
热再管道上设置有中联门。
工业供汽主管道在热再管道的抽汽位置在中联门上游。
驱动管道上设置有驱动截止阀和驱动减温器。
工业供汽辅管道上设置有辅减温器和辅截止阀。
一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统的工作方法，机组在高负荷运行，热再蒸汽压力不低于工业供汽压力时，工业供汽全部来自热再管道，热再蒸汽减温减压后对外供出；
机组在中高负荷运行，热再蒸汽压力低于工业供汽压力时，工业供汽全部来自热再管道，中联门部分开启，对热再蒸汽提压以满足工业供汽压力；
机组在低负荷运行，中联门前后压差达到安全限值时，工业供汽来自主蒸汽管道和热再管道，经热压机引射减温后对外供出；
机组在低负荷运行，热压机出现故障时，工业供汽来自主蒸汽管道，经旁路管道减温减压后供出。
机组在高负荷运行，热再蒸汽压力不低于工业供汽压力时，主截止阀开启，驱动截止阀、引射截止阀、辅截止阀和旁路截止阀关闭；
机组在中高负荷运行，热再蒸汽压力低于工业供汽压力时，主截止阀开启，驱动截止阀、引射截止阀、辅截止阀和旁路截止阀关闭；
机组在低负荷运行，中联门前后压差达到安全限值时，主截止阀和旁路截止阀关闭，驱动截止阀、引射截止阀和辅截止阀开启；
机组在低负荷运行，热压机出现故障时，主截止阀、引射截止阀和辅截止阀关闭，驱动截止阀和旁路截止阀开启。
与现有技术相比，本发明设置有热压机，其驱动蒸汽为主蒸汽，引射蒸汽为热再蒸汽。中高负荷运行，热再蒸汽压力略低于工业供汽压力时，工业供汽汽源仍然来自热再蒸汽，但中联门需适度憋压以满足工业供汽压力；低负荷运行，中联门前后压差达到制造厂给出的安全限值时，工业供汽汽源来自主蒸汽通过热压机引射热再蒸汽后的蒸汽；低负荷运行，热压机出现故障时，切至主蒸汽旁路供汽管道。该运行方式灵活，既能保证工业供汽品质和供汽量的要求，又能解除中联门参调能力的限制。且在大流量工业供汽时，一部分供汽取自主蒸汽，一部分供汽取自热再蒸汽，避免因过量抽取主蒸汽而引起再热器超温，真正实现深度调峰状态下机组宽域、安全、稳定运行。
进一步的，本发明在本体吹灰管道上打孔引出主蒸汽，避免直接在主蒸汽母管打孔引汽，减少了施工安全隐患和改造工作量。高负荷运行，热再蒸汽压力不低于工业供汽压力时，工业供汽汽源来自热再蒸汽。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
其中，1、锅炉，2、高压缸，3、中压缸，4、主蒸汽管道，5、冷再管道，6、热再管道，7、工业供汽主管道，8、驱动管道，9、中联门，10、热压机，11、引射管道，12、工业供汽辅管道，13、主减压阀，14、主减温器，15、主截止阀，16、辅减温器，17、辅截止阀，18、驱动截止阀，19、驱动减温器，20、引射截止阀，21、旁路管道，22、旁路减压阀，23、旁路截止阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1，一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统，主要包括锅炉1、高压缸2、中压缸3和热压机10；锅炉1通过主蒸汽管道4连接高压缸2进汽侧，高压缸2排汽侧通过冷再管道5连接锅炉1；锅炉1通过热再管道6连接中压缸3。热压机10通过驱动管道8连接主蒸汽管道4，通过引射管道11连接热再管道6，热压机10通过工业供汽辅管道12对外供汽。
中高负荷以上运行时，热再管道6内的蒸汽一部分进入工业供汽主管道7，其余部分进入中压缸3；低负荷运行时，热再管道6内的蒸汽一部分进入引射管道11，其余部分进入中压缸3。
主蒸汽管道4内的蒸汽一部分进入本体吹灰管道，其余部分进入高压缸2。
中高负荷以下时，本体吹灰管道内的蒸汽一部分进入驱动管道8，其余部分用作吹灰汽源。低负荷运行，热压机10出现故障时，本体吹灰管道内的蒸汽一部分进入旁路管道21，其余部分用作吹灰汽源。
热再管道6上设置有中联门9。工业供汽主管道7在热再管道6的抽汽位置在中联门9前。
工业供汽主管道7上设置有主减压阀13、主减温器14和主截止阀15。驱动管道8上设置有驱动截止阀18和驱动减温器19。引射管道11上设置有引射截止阀20。工业供汽辅管道12上设置有辅减温器16和辅截止阀17。旁路管道21上设置有旁路减压阀22和旁路截止阀23。
机组在高负荷运行，热再蒸汽压力不低于工业供汽压力时，主截止阀15开启，驱动截止阀18、引射截止阀20、辅截止阀17和旁路截止阀23关闭，工业供汽全部来自热再管道6，此时中联门9不参与调节，热再蒸汽减温减压后对外供出；机组在中高负荷运行，热再蒸汽压力略低于工业供汽压力时，主截止阀15开启，驱动截止阀18、引射截止阀20、辅截止阀17和旁路截止阀23关闭，工业供汽全部来自热再管道6，中联门9关小，适度对热再蒸汽提压以满足工业供汽压力；机组在低负荷运行，中联门9前后压差达到制造厂给出的安全限值时，主截止阀15和旁路截止阀23关闭，驱动截止阀18、引射截止阀20和辅截止阀17开启，工业供汽来自主蒸汽管道4和热再管道6，经热压机引射减温后对外供出。机组在低负荷运行，热压机10出现故障时，主截止阀15、引射截止阀20和辅截止阀17关闭，驱动截止阀18和旁路截止阀23开启，工业供汽来自主蒸汽管道4，经旁路管道21减温减压后供出。
实施例：
某电厂1000MW机组汽轮机为东方汽轮机有限公司制造的N1000-25/600/600型、超超临界、单轴、四缸、四排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机，需承担对外高压供汽参数为3.1MPa、310℃、220t/h，抽汽位置为热再管道。
中联门参与调节时，受中联门调节特性限制，以及轴向推力影响，承担220t/h高压供汽时，经制造厂校核后机组的最低运行负荷为530MW。若机组深度调峰需进一步降低电负荷，热再处抽汽压力已无法满足用汽要求。
利用该发明改造后，设置热压机，驱动蒸汽为主蒸汽，引射蒸汽为热再蒸汽。机组电负荷低于530MW时，汽源来自主蒸汽管道和热再管道。经核算，机组深度调峰至30％THA(300MW)负荷运行时，仍能满足3.1MPa的供汽压力，大大提高了机组运行灵活性，真正实现了机组全负荷的宽域运行。
Claims (10)
1.一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统，其特征在于，包括锅炉(1)、高压缸(2)、中压缸(3)和热压机(10)；
锅炉(1)通过主蒸汽管道(4)连接高压缸(2)进汽侧，高压缸(2)排汽侧通过冷再管道(5)连接锅炉(1)；
锅炉(1)通过热再管道(6)连接中压缸(3)；
主蒸汽管道(4)通过驱动管道(8)连接热压机(10)，热再管道(6)通过引射管道(11)连接热压机(10)，热压机(10)通过工业供汽辅管道(12)对外供汽。
2.根据权利要求1所述的一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统，其特征在于，热再管道(6)连接工业供汽主管道(7)和引射管道(11)，工业供汽主管道(7)上设置有主减压阀(13)、主减温器(14)和主截止阀(15)，引射管道(11)上设置有引射截止阀(20)。
3.根据权利要求1所述的一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统，其特征在于，主蒸汽管道(4)连接本体吹灰管道。
4.根据权利要求3所述的一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统，其特征在于，本体吹灰管道连接旁路管道(21)，旁路管道(21)上设置有旁路减压阀(22)和旁路截止阀(23)。
5.根据权利要求1所述的一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统，其特征在于，热再管道(6)上设置有中联门(9)。
6.根据权利要求5所述的一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统，其特征在于，工业供汽主管道(7)在热再管道(6)的抽汽位置在中联门(9)上游。
7.根据权利要求1所述的一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统，其特征在于，驱动管道(8)上设置有驱动截止阀(18)和驱动减温器(19)。
8.根据权利要求1所述的一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统，其特征在于，工业供汽辅管道(12)上设置有辅减温器(16)和辅截止阀(17)。
9.权利要求1所述的一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统的工作方法，其特征在于，机组在高负荷运行，热再蒸汽压力不低于工业供汽压力时，工业供汽全部来自热再管道(6)，热再蒸汽减温减压后对外供出；
机组在中高负荷运行，热再蒸汽压力低于工业供汽压力时，工业供汽全部来自热再管道(6)，中联门(9)部分开启，对热再蒸汽提压以满足工业供汽压力；
机组在低负荷运行，中联门(9)前后压差达到安全限值时，工业供汽来自主蒸汽管道(4)和热再管道(6)，经热压机引射减温后对外供出；
机组在低负荷运行，热压机(10)出现故障时，工业供汽来自主蒸汽管道(4)，经旁路管道(21)减温减压后供出。
10.根据权利要求9所述的一种高参数、大流量的多热源工业供汽系统的工作方法，其特征在于，机组在高负荷运行，热再蒸汽压力不低于工业供汽压力时，主截止阀(15)开启，驱动截止阀(18)、引射截止阀(20)、辅截止阀(17)和旁路截止阀(23)关闭；
机组在中高负荷运行，热再蒸汽压力低于工业供汽压力时，主截止阀(15)开启，驱动截止阀(18)、引射截止阀(20)、辅截止阀(17)和旁路截止阀(23)关闭；
机组在低负荷运行，中联门(9)前后压差达到安全限值时，主截止阀(15)和旁路截止阀(23)关闭，驱动截止阀(18)、引射截止阀(20)和辅截止阀(17)开启；
机组在低负荷运行，热压机(10)出现故障时，主截止阀(15)、引射截止阀(20)和辅截止阀(17)关闭，驱动截止阀(18)和旁路截止阀(23)开启。
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