CN113958940B - 一种超临界机组高能水回收的保养系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种超临界机组高能水回收的保养系统及方法，系统包括锅炉启动分离器贮水箱，锅炉启动分离器贮水箱与高能水扩容器连通；高能水扩容器上部连通入除氧器；高能水扩容器与冷却水进口管道上设置高能水加药泵；高能水扩容器至除氧器的管道设置取样器；高能水扩容器底部与锅炉启动分离器贮水箱连通；根据高能水回收系统间歇性的工作特点，采取热备用法和氨水法两种保养方式：(a)当机组需要频繁调峰，投入高能水系统的间隔时间在≤7天时，选择热备用法进行保养；(b)当机组下一次调峰间隔＞7天时，选择氨水法进行保养；以上两种保养方法契合了高能水系统间歇性的工作特点，且操作方法简便、有效，确保了高能水系统可以及时投入运行，适应机组所面临的调峰需求。
Description
技术领域
本发明属于火力发电设备供热节能技术领域，特别涉及一种超临界机组高能水回收的保养系统及方法。
背景技术
超(超)临界机组高能水回收技术是一种适用于超(超)临界机组在深度调峰运行状态，机组转湿态运行工况下，高能疏水能、质通过扩容器扩压进行汽、水分离进行回收，能够有效提高机组深度调峰运行的经济性，对于具有深度调峰需求的超超临界机组具有非常好的应用前景。
火电机组虽然在电网中扮演托底保供的角色，但是火电机组究竟何时调峰以及调峰时长都是无法提前预知的，高能水回收系统在机组非深调阶段无法投入使用，高能水回收系统运行特点呈现为间歇性运行方式，停运时长无法预估，深调阶段需尽快投运。在停用阶段必须对高能水系统进行合理的“保养”，才能在机组深调阶段立即投入使用。若高能水回收系统不进行保养或者保养方式不当，则高能水回收系统会因氧化产生大量氧化皮，回收的高能水至除氧器，然后进入汽轮机，会对机组安全性产生严重威胁。根据25项反措，进入汽轮机的铁离子需小于5μg/L,SiO2需小于3μg/L,硬度接近于零。
通过以上分析可以看出，高能水回收系统不仅存在保养时长无法确定、保养后化学指标要求严格，且系统需要尽快投入特点，高能水系统保养难度较大。目前高能水回收系统还未见到相关保养方式介绍，已有的关于机组的干法防锈蚀方法和湿法防锈蚀方法不能简单的套用，其保养方法应根据高能水回收系统的系统构成和间歇性工作特点制定相应的保养方法。
发明内容
针对高能水回收系统的需要较高要求的保养问题，本发明的目的在于提出了一种超临界机组高能水回收的保养系统及方法，用以在高能水回收系统停运后对高能水回收系统进行妥善的保养，以便于高能水回收系统可以在调峰阶段及时投运。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种超临界机组高能水回收的保养系统，包括：锅炉启动分离器贮水箱1，锅炉启动分离器贮水箱1经过高能水电动隔离阀2、高能水进口水流量调节阀3与高能水扩容器4连通，高能水扩容器4上部通过高能水至除氧器汽侧电动阀5、高能水至除氧器汽侧调节阀6、高能水至除氧器汽侧手动阀7连通入除氧器12，高能水扩容器4下部经过扩容器至除氧器出水电动阀8、扩容器至除氧器出水调节阀9和扩容器至除氧器出水手动阀10连通入除氧器12；
高能水扩容器4与冷却水进口管道上依次设置高能水加药泵20、冷却水进口手动阀门19、冷却水进口调节阀18和冷却水进口电动阀17；
高能水扩容器4与扩容器至除氧器出水电动阀8之间的管道设置取样器16；
高能水扩容器4底部通过扩容器危急疏水电动阀21、扩容器危急疏水手动阀22经锅炉疏水扩容器23、以及361阀组与锅炉启动分离器贮水箱1连通。
所述的高能水扩容器4还通过手动阀15、辅汽至高能水扩容器调节阀14、辅汽至高能水扩容器电动阀13与辅汽联箱连通。
基于上述一种超临界机组高能水回收的保养系统的保养方法，提前从电网获取机组深调信息，确定高能水回收系统采取以下任一保养方式：
(a)当机组需要频繁调峰，投入高能水系统的间隔时间在≤7天时，选择热备用法进行保养；
(b)当机组下一次调峰间隔＞7天时，选择氨水法进行保养。
选择热备用法进行保养时，其保养方法步骤如下：
(a)、高能水回收系统投运结束后，关闭高能水电动隔离阀2和高能水进口水流量调节阀3，关闭冷却水进口管路上的冷却水进口电动阀17、冷却水进口调节阀18和冷却水进口手动阀门19；
(b)、开启辅汽至高能水扩容器电动阀13和手动阀15，高能水至除氧器汽侧电动阀5和高能水至除氧器汽侧手动阀7，开启扩容器至除氧器出水电动阀8和扩容器至除氧器出水手动阀10，开启扩容器危急疏水手动阀22；
(c)、辅汽至高能水扩容器调节阀14用于维持扩容器内的压力，设置为自动控制模式，控制目标值为0，其自动控制目标压差＝辅汽联箱压力-高能水扩容器4压力，高能水扩容器4压力低于辅汽联箱压力时，辅汽至高能水扩容器调节阀14开度增大；
(d)、高能水至除氧器汽侧调节阀6，用于平衡高能水扩容器4和除氧器12之间的压力差，设置为自动控制模式，控制目标值为0，其自动控制目标为压差＝高能水扩容器4压力-除氧器12压力，高能水扩容器4压力高于除氧器12压力时，高能水扩容器4至除氧器汽侧调节阀14开度减小；
(e)、扩容器至除氧器出水调节阀9用于维持扩容器内的水位，设置为自动控制模式，控制目标值为高能水扩容器4水位，高能水扩容器4内水位过高时，扩容器至除氧器出水调节阀9开度增加；
(f)、扩容器危急疏水电动阀21，用于防止扩容器内液位超限，设置保护关和保护开逻辑，当高能水扩容器4内液位高于高值时自动开启，当高能水扩容器4内液位过低时自动关闭；
(g)、热备用期间，开启辅汽至扩容器管路和辅汽至除氧器汽侧管路疏水，其它管路的疏水保持关闭。
选择氨水法进行保养时，其保养方法如下：
(a)、高能水回收系统投运结束后，关闭高能水电动隔离阀2和高能水进口水流量调节阀3，关闭冷却水进口管路上的冷却水进口电动阀17和冷却水进口调节阀18，关闭辅汽至高能水扩容器电动阀13和辅汽至高能水扩容器调节阀14，关闭高能水至除氧器汽侧电动阀5和高能水至除氧器汽侧调节阀6，开启扩容器至除氧器出水电动阀8和扩容器至除氧器出水手动阀10，关闭扩容器危急疏水电动阀21；
(b)、对高能水扩容器4进行注水，注水使其水位达到扩容器中间值；
(c)、将除盐水配置成含氨量为600mg/L～900mg/L的保护液，由加药泵20向高能水扩容器4注入保护液，待注入半小时从取样器16取样测试PH值，待PH值达到10.0～10.5后，停止加入保护液；
(d)、保护期间，每隔两天测试一次PH值，若PH值低于10.0，则需要继续补充保护液至PH值大于10.0，若保养期间高能水扩容器4内液位出现明显下降，则应查明原因并及时补充保护液；
(e)、高能水回收系统再次进行投运需将保护液排至地沟，并重新冲洗高能水系统，待Fe离子小于50μg/L、SIO2小于30μg/L和硬度接近于零后方可投入高能水系统。
本发明的优点：
(1)、根据高能水回收系统间歇性的工作特点，提出了热备用法和氨水法两种保养方式，其中热备用法适用于高能水系统备用少于7天的情形，保养期间，扩容器靠现有系统维持与辅汽联箱相同的压力，扩容器冷凝的水排至除氧器，从而使得扩容器水位保持稳定；氨水法适用于高能水系统备用时间超过7天，依靠保持扩容器内PH值在10.0～10.5来防止高能水系统氧化。
(2)、两种保养方法契合了高能水系统间歇性的工作特征，且操作方法简便、有效，确保了高能水系统可以及时投入运行。
(3)、高能水热备用法使得高能水回收系统处于热备用状态，省去了高能水系统投运时的暖管过程，投运该系统迅速，这种快速投运的特征非常适应于目前火电机组深调时的频繁且相对短时的调峰特征。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面以某350MW超临界机组(主蒸汽压力24MPa，主蒸汽温度566℃)所设置的高能水回收系统为例，高能水回收系统扩容器容积为10m3,设计额定回收高能水100t/h，高能水通过扩容器进行扩容后，将汽和水分别回收至除氧器。结合附图对本发明做进一步详细描述进行说明。
参考图1，一种超临界机组高能水回收的保养系统，包括：锅炉启动分离器贮水箱1，锅炉启动分离器贮水箱1，锅炉启动分离器贮水箱1经过高能水电动隔离阀2、高能水进口水流量调节阀3与高能水扩容器4连通，锅炉启动分离器贮水箱1产生的饱和水经过高能水电动隔离阀2和高能水流量调节阀3减压后进入高能水扩容器4扩容，高能水扩容器4上部通过高能水至除氧器汽侧电动阀5、高能水至除氧器汽侧调节阀6、高能水至除氧器汽侧手动阀7连通入除氧器12，扩容后形成的蒸汽经过高能水至除氧器汽侧电动阀5和调节阀6回收至除氧器12，高能水扩容器4下部经过扩容器至除氧器出水电动阀8、扩容器至除氧器出水调节阀9和扩容器至除氧器出水手动阀10连通入除氧器12；饱和水经过扩容器至除氧器出水电动阀8和扩容器至除氧器出水调节阀9从除氧器下方的排尽管回收至除氧器。
高能水扩容器4与冷却水进口管道上依次设置高能水加药泵20、冷却水进口手动阀门19、冷却水进口调节阀18和冷却水进口电动阀17；高能水加药泵20为机械隔膜计量泵，额定压力0.8MPa,流量80L/h，电机功率750W，高能水冷却水管道从高能水扩容器4的顶端进入扩容器；确保加药泵注入的保护液从扩容器顶端注入。
高能水扩容器4与扩容器至除氧器出水电动阀8之间的管道设置取样器16；需要取样时先开启取样器16的冷却水再进行取样。
高能水扩容器4底部通过扩容器危急疏水电动阀21、扩容器危急疏水手动阀22经锅炉疏水扩容器23、以及361阀组还与锅炉启动分离器贮水箱1连通。
所述的高能水扩容器4还通过手动阀15、辅汽至高能水扩容器调节阀14、辅汽至高能水扩容器电动阀13与辅汽联箱连通。
基于上述一种超临界机组高能水回收的保养系统的保养方法，提前从电网获取机组深调信息，确定高能水回收系统采取以下任一保养方式：
(a)当停运时间≤7天时，选择热备用法；
(b)当停运时间＞7天时，选择氨水法。
当机组需要频繁调峰，投入高能水系统的间隔时间在7天之内，选择热备用法进行保养时，其保养方法步骤如下：
(a)、高能水回收系统投运结束后，关闭高能水电动隔离阀2和高能水进口水流量调节阀3，关闭冷却水进口管路上的冷却水进口电动阀17、冷却水进口调节阀18和冷却水进口手动阀门19；
(b)、开启辅汽至高能水扩容器电动阀13和手动阀15，高能水至除氧器汽侧电动阀5和高能水至除氧器汽侧手动阀7，开启扩容器至除氧器出水电动阀8和扩容器至除氧器出水手动阀10，开启扩容器危急疏水手动阀22；
(c)、辅汽至高能水扩容器调节阀14用于维持扩容器内的压力，设置为自动控制模式，控制目标值为0，其自动控制目标压差＝辅汽联箱压力-高能水扩容器4压力，高能水扩容器4压力低于辅汽联箱压力时，辅汽至高能水扩容器调节阀14开度增大，保养期间应密切关注扩容器的压力。
(d)、高能水至除氧器汽侧调节阀6，用于平衡高能水扩容器4和除氧器12之间的压力差，设置为自动控制模式，控制目标值为0，其自动控制目标为压差＝高能水扩容器4压力-除氧器12压力，高能水扩容器4压力高于除氧器12压力时，高能水扩容器4至除氧器汽侧调节阀14开度减小。
(e)、扩容器至除氧器出水调节阀9用于维持扩容器内的水位，设置为自动控制模式，控制目标值为高能水扩容器4水位，高能水扩容器4内水位过高时，扩容器至除氧器出水调节阀9开度增加。
(f)、扩容器危急疏水电动阀21，用于防止扩容器内液位超限，设置保护关和保护开逻辑，当高能水扩容器4内液位高于高值时自动开启，当高能水扩容器4内液位过低时自动关闭。
(g)、热备用期间，开启辅汽至扩容器管路和辅汽至除氧器汽侧管路疏水，其它管路的疏水保持关闭。
当机组下一次调峰间隔超过一周时，选择氨水法进行保养时，其保养方法如下：
(a)、高能水回收系统投运结束后，关闭高能水电动隔离阀2和高能水进口水流量调节阀3，关闭冷却水进口管路上的冷却水进口电动阀17和冷却水进口调节阀18，关闭辅汽至高能水扩容器电动阀13和辅汽至高能水扩容器调节阀14，关闭高能水至除氧器汽侧电动阀5和高能水至除氧器汽侧调节阀6，开启扩容器至除氧器出水电动阀8和扩容器至除氧器出水手动阀10，关闭扩容器危急疏水电动阀21；
(b)、对高能水扩容器4进行注水，注水使其水位达到扩容器中间值；
(c)、将除盐水配置成含氨量为600mg/L～900mg/L的保护液，由加药泵20向高能水扩容器4注入保护液，待注入半小时从取样器16取样测试PH值，待PH值达到10.0～10.5后，停止加入保护液；
(d)、保护期间，每隔两天测试一次PH值，若PH值低于10.0则需要继续补充保护液至PH值大于10.0，若保养期间高能水扩容器4内液位出现下降，则应查明原因并及时补充保护液；
(e)、高能水回收系统再次进行投运需将保护液排至地沟，并重新冲洗高能水系统，待Fe离子小于50μg/L、SIO2小于30μg/L和硬度接近于零后方可投入高能水系统。
Claims (2)
1.一种超临界机组高能水回收的保养方法，所基于的保养系统，包括锅炉启动分离器贮水箱(1)，锅炉启动分离器贮水箱(1)经过高能水电动隔离阀(2)、高能水进口水流量调节阀(3)与高能水扩容器(4)连通，高能水扩容器(4)上部通过高能水至除氧器汽侧电动阀(5)、高能水至除氧器汽侧调节阀(6)、高能水至除氧器汽侧手动阀(7)连通入除氧器(12)，高能水扩容器(4)下部经过扩容器至除氧器出水电动阀(8)、扩容器至除氧器出水调节阀(9)和扩容器至除氧器出水手动阀(10)连通入除氧器(12)；
高能水扩容器(4)与冷却水进口管道上依次设置高能水加药泵(20)、冷却水进口手动阀门(19)、冷却水进口调节阀(18)和冷却水进口电动阀(17)；
高能水扩容器(4)与扩容器至除氧器出水电动阀(8)之间的管道上设置取样器(16)；
高能水扩容器(4)底部通过扩容器危急疏水电动阀(21)、扩容器危急疏水手动阀(22)经锅炉疏水扩容器(23)、以及361阀组与锅炉启动分离器贮水箱(1)连通；
其特征在于，
能够提前从电网获取机组深调信息，确定高能水回收系统采取以下任一种保养方法：
(a)当机组需要频繁调峰，投入高能水系统的间隔时间在≤7天时，选择热备用法进行保养；
(b)当机组下一次调峰间隔＞7天时，选择氨水法进行保养；
选择热备用法进行保养时，其保养方法步骤如下：
(a)、高能水回收系统投运结束后，关闭高能水电动隔离阀(2)和高能水进口水流量调节阀(3)，关闭冷却水进口管路上的冷却水进口电动阀(17)、冷却水进口调节阀(18)和冷却水进口手动阀门(19)；
(b)、开启辅汽至高能水扩容器电动阀(13)和手动阀(15)，高能水至除氧器汽侧电动阀(5)和高能水至除氧器汽侧手动阀(7)，开启扩容器至除氧器出水电动阀(8)和扩容器至除氧器出水手动阀(10)，开启扩容器危急疏水手动阀(22)；
(c)、辅汽至高能水扩容器调节阀(14)用于维持扩容器内的压力，设置为自动控制模式，控制目标值为0，其自动控制目标压差＝辅汽联箱压力－高能水扩容器(4)压力，高能水扩容器(4)压力低于辅汽联箱压力时，辅汽至高能水扩容器调节阀(14)开度增大；
(d)、高能水至除氧器汽侧调节阀(6)，用于平衡高能水扩容器(4)和除氧器(12)之间的压力差，设置为自动控制模式，控制目标值为0，其自动控制目标为压差＝高能水扩容器(4)压力－除氧器(12)压力，高能水扩容器(4)压力高于除氧器(12)压力时，高能水至除氧器汽侧调节阀(6)开度增大；
(e)、扩容器至除氧器出水调节阀(9)用于维持扩容器内的水位，设置为自动控制模式，控制目标值为高能水扩容器(4)水位，高能水扩容器(4)内水位过高时，扩容器至除氧器出水调节阀(9)开度增加；
(f)、扩容器危急疏水电动阀(21)，用于防止扩容器内液位超限，设置保护关和保护开逻辑，当高能水扩容器(4)内液位高于高值时自动开启，当高能水扩容器(4)内液位过低时自动关闭；
(g)、热备用期间，开启辅汽至扩容器管路和辅汽至除氧器汽侧管路疏水，其它管路的疏水保持关闭；
选择氨水法进行保养时，其保养方法如下：
(a)、高能水回收系统投运结束后，关闭高能水电动隔离阀(2)和高能水进口水流量调节阀(3)，关闭冷却水进口管路上的冷却水进口电动阀(17)和冷却水进口调节阀(18)，关闭辅汽至高能水扩容器电动阀(13)和辅汽至高能水扩容器调节阀(14)，关闭高能水至除氧器汽侧电动阀(5)和高能水至除氧器汽侧调节阀(6)，开启扩容器至除氧器出水电动阀(8)和扩容器至除氧器出水手动阀(10)，关闭扩容器危急疏水电动阀(21)；
(b)、对高能水扩容器(4)进行注水，注水使其水位达到扩容器中间值；
(c)、将除盐水配置成含氨量为600mg/L～900mg/L的保护液，由高能水加药泵(20)向高能水扩容器(4)注入保护液，待PH值达到10.0～10.5后，停止加入保护液；
(d)、保护期间，每隔两天测试一次PH值，若PH值低于10.0，则需要继续补充保护液至PH值大于10.0，若保养期间高能水扩容器(4)内液位出现明显下降，则应查明原因并及时补充保护液；
(e)、高能水回收系统再次进行投运需将保护液排至地沟，并重新冲洗高能水系统，待Fe离子小于50μg/L、SIO2小于30μg/L和硬度接近于零后方可投入高能水系统。
2.根据权利要求1所述的一种超临界机组高能水回收的保养方法，其特征在于，所述的高能水扩容器(4)通过手动阀(15)、辅汽至高能水扩容器调节阀(14)、辅汽至高能水扩容器电动阀(13)与辅汽联箱连通。
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