CN114382558B - 一种漏汽可排空型汽封加热器装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种漏汽可排空型汽封加热器装置，汽封加热器汽侧设置汽侧汽封漏汽旁路，凝结水侧进出口设置电动隔离阀及旁路阀，疏水侧设置事故疏水管道，通过三级事故旁路系统，可有效避免由于汽封加热器管束发生事故或爆管引起主机跳闸，提高机组运行可靠性，具有广泛的推广应用前景。

Description

一种漏汽可排空型汽封加热器装置及其控制方法
技术领域
本发明专利涉及汽轮机汽封加热器系统，可以广泛应用于燃煤、生物质、垃圾电厂项目汽封加热器可靠性改造。
背景技术
汽封加热器是回收汽封漏汽并利用其热量来加热凝结水的装置，减少能源损失，提高机组热效率。机组运行中依靠汽封加热器风机使汽封加热器里形成微负压，用来抽出汽轮机汽封系统的汽气混合物，防止蒸汽从端部汽封漏到汽机房和油系统中而污染环境和破坏油质。这些汽气混合物进入汽封加热器被冷却成水，将凝结水加热，剩余的没有凝结的气体被排往大气。
由于汽封加热器未设置事故疏水系统，当汽封加热器管束发生事故泄漏或爆管时，凝结水漏入轴加汽侧，如泄漏量较大，正常疏水管道无法及时将凝结水排入凝汽器，泄漏的凝结水会在压力作用下沿着汽封漏汽管道返回至汽轮机汽封处，导致汽轮机进水、动静碰摩进而引起主轴弯曲等安全隐患。因此为保证机组安全可靠性，一般在汽封加热器事故时联锁主机跳闸，显然此种控制逻辑不能满足燃煤、生物质以及垃圾发电机组对主机可靠性的要求。
发明内容
发明要解决的技术问题是：如何提高汽封加热器运行的可靠性，提出一种漏汽可排空型汽封加热器装置。
本发明的技术方案具体为：
一种漏汽可排空型汽封加热器装置，在汽封加热器的凝结水侧、汽封漏汽侧、疏水侧分别设置凝结水侧事故旁路系统、漏汽侧事故旁路系统和疏水侧事故旁路系统。
汽封加热器的凝结水侧事故旁路系统是指：凝结水侧汽封加热器的进出口分别设置凝结水侧进口电动隔离阀、凝结水侧出口电动隔离阀及凝结水侧电动旁路阀，其中，在凝结水侧进口电动隔离阀的进口与凝结水侧出口电动隔离阀的出口之间设置旁路，该旁路上设置凝结水侧电动旁路阀。
汽封加热器的漏汽侧事故旁路系统是指：汽封漏汽侧设置有汽封漏汽至汽封加热器风机排汽管的旁路系统，旁路系统主要由两部分组成，第一部分是指，在汽封漏汽源至汽封加热器的漏气进口管道上设置汽封漏汽侧电动隔离阀，紧急情况下能够及时隔离轴封漏汽母管，避免凝结水进入汽轮机汽封环处；第二部分是指，汽封漏汽侧的汽封加热器风机出口管道与漏气进口管道之间设置排汽旁路，该排汽旁路上设置有风机排汽管电动旁路阀。
汽封加热器的疏水侧事故旁路系统是指：疏水侧设置事故疏水管道，事故疏水管道连接在漏气进口管道与排污坑之间，在事故疏水管道上设置事故疏水隔离阀；另一方面，正常情况下，汽封加热器通过正常疏水管道连接单级水封，正常疏水管道上设置正常疏水阀，单级水封连接凝汽器，在排污坑与正常疏水管道之间设置正常疏水快速排放阀。
在汽封加热器上设置远传液位计，远传液位计设置报警水位，该远传液位计与事故疏水隔离阀、正常疏水快速排放阀联动。
一种漏汽可排空型汽封加热器装置控制方法，1）正常运行工况：同典型汽封加热器系统一样，均能满足汽封漏气的运行要求，相关阀门的状态为：凝结水侧：汽封加热器的凝结水侧进口电动隔离阀和凝结水侧出口电动隔离阀开启，凝结水侧电动旁路阀关闭；汽封漏汽侧：汽封漏汽侧电动隔离阀开启，风机排汽管电动旁路阀关闭；疏水侧：正常疏水阀开启，事故疏水隔离阀和正常疏水快速排放阀关闭；
2）汽封加热器事故运行工况：当汽封加热器发生泄漏时，主机不联锁跳闸，相应的立即关闭汽封漏汽侧电动隔离阀，防止汽轮机进水；开启汽封漏汽侧电动隔离阀和事故疏水隔离阀，保证轴加壳侧不超压；关闭轴加凝结水侧进口电动隔离阀和凝结水侧出口电动隔离阀，开启风机排汽管电动旁路阀，保证汽轮机轴封漏汽量减少，轴承箱不进水；关闭正常疏水阀，开启正常疏水快速排放阀。
本发明的有益效果为：本发明提出一种漏汽可排空型汽封加热器装置，汽封加热器汽侧设置汽侧汽封漏汽旁路，凝结水侧进出口设置电动隔离阀及旁路阀，疏水侧设置事故疏水管道，通过三级事故旁路系统，可有效避免由于汽封加热器管束发生事故或爆管引起主机跳闸，提高机组运行可靠性，具有广泛的推广应用前景。
附图说明
图1为本发明漏汽可排空型汽封加热器装置工艺流程图。
1、汽封加热器，2、凝汽器，3、汽封加热器风机，4、单级水封，5、凝结水侧进口电动隔离阀，6、凝结水侧出口电动隔离阀，7、凝结水侧电动旁路阀，8、汽封漏汽侧电动隔离阀，9、风机排汽管电动旁路阀，10、事故疏水隔离阀，11、正常疏水快速排放阀，12、正常疏水阀，13、漏气进口管道，14、汽封加热器风机3出口管道，15、事故疏水管道，16、正常疏水管道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种漏汽可排空型汽封加热器装置，在汽封加热器1的凝结水侧、汽封漏汽侧、疏水侧分别设置凝结水侧事故旁路系统、漏汽侧事故旁路系统和疏水侧事故旁路系统。
其中，汽封加热器1的凝结水侧事故旁路系统是指：凝结水侧汽封加热器的进出口分别设置凝结水侧进口电动隔离阀5、凝结水侧出口电动隔离阀6及凝结水侧电动旁路阀7，其中，在凝结水侧进口电动隔离阀5的进口与凝结水侧出口电动隔离阀6的出口之间设置旁路，旁路上设置凝结水侧电动旁路阀7，方便事故时及时隔离汽封加热器1。
汽封加热器1的漏汽侧事故旁路系统是指：汽封漏汽侧设置有汽封漏汽至汽封加热器风机排汽管的旁路系统，旁路系统主要由两部分组成，第一部分是指，在汽封漏汽源至汽封加热器1的漏气进口管道13上设置汽封漏汽侧电动隔离阀8，紧急情况下能够及时隔离轴封漏汽母管，避免凝结水进入汽轮机汽封环处；第二部分是指，汽封漏汽侧的汽封加热器风机3出口管道14与漏气进口管道13之间设置排汽旁路，该排汽旁路上设置有风机排汽管电动旁路阀9，以便在隔离汽封加热器后汽封漏汽能维持排汽。
汽封加热器1的疏水侧事故旁路系统是指：疏水侧设置事故疏水管道15，事故疏水管道15连接在漏气进口管道13与排污坑之间，在事故疏水管道15上设置事故疏水隔离阀10；另一方面，正常情况下，汽封加热器1通过正常疏水管道16连接单级水封4，正常疏水管道16上设置正常疏水阀12，单级水封4连接凝汽器2，本发明在排污坑与正常疏水管道16之间设置正常疏水快速排放阀11。同时，本发明在汽封加热器1上设置远传液位计，远传液位计设置报警水位，该远传液位计与事故疏水隔离阀10、正常疏水快速排放阀11联动。在高水位报警情况下能够开启事故疏水门，保证汽封加热器1内的水能及时排入排水坑。
汽封加热器事故时汽封漏汽排向大气时，会引起轴封漏汽腔室内压力升高，进而影响供汽母管压力，造成局部超压，因此为提高供汽系统的安全可靠性，供汽母管上设置安全阀。
本发明的工作原理及工作过程为：
按本发明设置的漏汽可排空型汽封加热器装置主要从如下两种运行工况来说明工作原理：
1）正常运行工况：同典型汽封加热器系统一样，均能满足汽封漏气的运行要求，相关阀门的状态为：
凝结水侧：汽封加热器1的凝结水侧进口电动隔离阀5和凝结水侧出口电动隔离阀6开启，凝结水侧电动旁路阀7关闭；汽封漏汽侧：汽封漏汽侧电动隔离阀8开启，风机排汽管电动旁路阀9关闭；疏水侧：正常疏水阀12开启，事故疏水隔离阀10和正常疏水快速排放阀11关闭。
2）汽封加热器事故运行工况：当汽封加热器发生泄漏时，主机不联锁跳闸，相应的立即关闭汽封漏汽侧电动隔离阀8，防止汽轮机进水；开启汽封漏汽侧电动隔离阀7和事故疏水隔离阀10，保证轴加壳侧不超压；关闭轴加凝结水侧进口电动隔离阀5和凝结水侧出口电动隔离阀6，开启风机排汽管电动旁路阀9，保证汽轮机轴封漏汽量减少，轴承箱不进水；关闭正常疏水阀12，开启正常疏水快速排放阀11。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种漏汽可排空型汽封加热器装置，其特征在于：在汽封加热器（1）的凝结水侧、汽封漏汽侧、疏水侧分别设置凝结水侧事故旁路系统、漏汽侧事故旁路系统和疏水侧事故旁路系统；
汽封加热器（1）的凝结水侧事故旁路系统是指：凝结水侧汽封加热器的进出口分别设置凝结水侧进口电动隔离阀（5）、凝结水侧出口电动隔离阀（6）及凝结水侧电动旁路阀（7），其中，在凝结水侧进口电动隔离阀（5）的进口与凝结水侧出口电动隔离阀（6）的出口之间设置旁路，该旁路上设置凝结水侧电动旁路阀（7）；
汽封加热器（1）的漏汽侧事故旁路系统是指：汽封漏汽侧设置有汽封漏汽至汽封加热器风机排汽管的旁路系统，旁路系统主要由两部分组成，第一部分是指，在汽封漏汽源至汽封加热器（1）的漏气进口管道（13）上设置汽封漏汽侧电动隔离阀（8），紧急情况下能够及时隔离轴封漏汽母管，避免凝结水进入汽轮机汽封环处；第二部分是指，汽封漏汽侧的汽封加热器风机（3）出口管道（14）与漏气进口管道（13）之间设置排汽旁路，该排汽旁路上设置有风机排汽管电动旁路阀（9）；
汽封加热器（1）的疏水侧事故旁路系统是指：疏水侧设置事故疏水管道（15），事故疏水管道（15）连接在漏气进口管道（13）与排污坑之间，在事故疏水管道（15）上设置事故疏水隔离阀（10）；另一方面，正常情况下，汽封加热器（1）通过正常疏水管道（16）连接单级水封（4），正常疏水管道（16）上设置正常疏水阀（12），单级水封（4）连接凝汽器（2），在排污坑与正常疏水管道（16）之间设置正常疏水快速排放阀（11）；
在汽封加热器（1）上设置远传液位计，远传液位计设置报警水位，该远传液位计与事故疏水隔离阀（10）、正常疏水快速排放阀（11）联动。
2.一种采用权利要求1所述装置的漏汽可排空型汽封加热器装置控制方法，其特征在于：
1）正常运行工况：相关阀门的状态为：凝结水侧：汽封加热器（1）的凝结水侧进口电动隔离阀（5）和凝结水侧出口电动隔离阀（6）开启，凝结水侧电动旁路阀（7）关闭；汽封漏汽侧：汽封漏汽侧电动隔离阀（8）开启，风机排汽管电动旁路阀（9）关闭；疏水侧：正常疏水阀（12）开启，事故疏水隔离阀（10）和正常疏水快速排放阀（11）关闭；
2）汽封加热器事故运行工况：当汽封加热器发生泄漏时，主机不联锁跳闸，相应的立即关闭汽封漏汽侧电动隔离阀（8），防止汽轮机进水；开启汽封漏汽侧电动隔离阀（8）和事故疏水隔离阀（10），保证轴加壳侧不超压；关闭轴加凝结水侧进口电动隔离阀（5）和凝结水侧出口电动隔离阀（6），开启风机排汽管电动旁路阀（9），保证汽轮机轴封漏汽量减少，轴承箱不进水；关闭正常疏水阀（12），开启正常疏水快速排放阀（11）。
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