CN206889028U - 一种单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，可有效解决在机组负荷低时，将电厂的一部分热能先储存起来，等到负荷高时或事故时将热能放出，为给水泵汽轮机提供可靠的起源的问题，技术方案是，包括机组汽轮机、给水泵汽轮机、机组除氧器和机组前置泵，该给水泵汽轮机汽源还包括蒸汽抽气系统、热交换器、疏水控制系统、蓄热与蒸汽发生装置，本实用新型可以在机组负荷低时，将电厂的一部分热能先储存起来，等到负荷高时或事故时将热能放出，将给水加热成蒸汽供给水泵汽轮机蒸汽使用，提高了单汽动给水泵机组单机运行给水泵汽轮机汽源的可靠性、稳定性,也有利于机组深度调峰，同时增加了提高了机组一次调频的能力，使用方便，效果好。

Description

一种单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源

技术领域

本实用新型涉及汽轮机汽源，特别是一种单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源。

背景技术

目前，为了提高机组经济性能，越来越多的大容量机组设计采用单汽动给水泵。机组给水泵汽轮机蒸汽系统的可靠性越来越重要，目前设计有三种汽源方式：一种是启动时辅助蒸汽，一种是带负荷后机组四段抽汽和再热冷段蒸汽，当机组四段抽汽压力不能满足给水泵汽轮机运行时，采用外切换方式，高压再热冷段蒸汽将向系统提供汽源。随着电力市场的供大于求的发展形势，电厂发电小时数的不断降低，单机运行的天数逐年在增加，辅助蒸汽的可靠性越来越差，保证机组汽动给水泵汽轮机的汽源显得越来越重要。

随着太阳能热发电机组的不断成熟及应用，高温相变储存技术得到了快速的发展。相变材料的蓄热密度、机械强度、循环稳定性、能量传递过程中的热损失和介质间及介质与蓄热器间的相容性等问题得到很好的解决。二元硝酸熔盐工作温度在500～565℃，蒸汽朗肯循环的效率可达40%。二元碳酸熔盐工作温度甚至高达850℃，产生的蒸汽温度高达580℃以上，可实现超临界发电，以获得更高的蒸汽朗肯循环效率。

如何在机组负荷高时或事故时为给水泵汽轮机提供可靠的起源，保证机组的安全可靠运行，是本领域技术人员关心的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，可有效解决在机组负荷低时，将电厂的一部分热能先储存起来，等到负荷高时或事故时将热能放出，为给水泵汽轮机提供可靠的起源，从而保证机组的安全可靠运行的问题。

本实用新型解决的技术方案是：

一种单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，包括机组汽轮机、给水泵汽轮机、机组除氧器和机组前置泵，该给水泵汽轮机汽源还包括蒸汽抽气系统、热交换器、疏水控制系统、蓄热与蒸汽发生装置，机组汽轮机的蒸汽出口经蒸汽抽气系统与热交换器的蒸汽进口相连，热交换器的出液口与疏水控制系统的进口相连，疏水控制系统的出液口与机组除氧器的进口相连，蓄热与蒸汽发生装置上设置有伸入热交换器的换热循环管道，换热循环管道的进口、出口分别与蓄热与蒸汽发生装置的熔盐出口、熔盐进口相连，换热循环管道上设置有熔盐泵，蓄热与蒸汽发生装置的进水口与机组前置泵的出水口相连，蓄热与蒸汽发生装置的蒸汽出口与给水泵汽轮机的蒸汽进口相连。

所述的蓄热与蒸汽发生装置包括壳体、蒸汽盘管和水泵，蒸汽盘管设置在壳体的内，蒸汽盘管的下端伸出壳体后与进水管连接，上端伸出壳体后与出汽管连接，壳体内腔作为换热空间，换热空间内填充有包裹蒸汽盘管的熔盐，水泵的出水端与进水管连接，进水端与机组前置泵的出水口连接，壳体上端设置有与换热循环管道的出口相连的熔盐循环进口管，下端设置有与换热循环管道的进口相连的熔盐循环出口管，构成熔盐的换热循环通道。

所述的出汽管与给水泵汽轮机的蒸汽进口相连，出汽管上依次设置有压力传感器、温度传感器和第一流量调节阀，压力传感器、温度传感器和第一流量调节阀分别与第一控制器相连，构成蒸汽状态自动控制结构。

所述的疏水控制系统包括蓄液箱，蓄液箱的顶部设置有进液管，蓄液箱的底部设置有与除氧器相连的出液管，进液管上设置有第二流量调节阀，出液管上设置有第三流量调节阀，蓄液箱下部设置有用于检测液位的液位传感器，第二流量调节阀、第三流量调节阀和液位传感器分别与第二控制器相连，构成疏水结构。

所述的第三流量调节阀进水端的出液管上设置有与除氧器8的进口相连的旁通管路，旁通管路上设置有旁通阀。

所述的蓄液箱上设置有用于检测蓄液箱内上部气体压力的蒸汽压力传感器，蓄液箱顶部设置有排气管道，排气管道上设置有第四流量调节阀，蒸汽压力传感器、第四流量调节阀分别与第二控制器相连，构成蓄液箱的压力调节结构。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，在电厂运行时，可以在机组负荷低时，将电厂的一部分热能先储存起来，等到负荷高时或事故时将热能放出，将给水加热成蒸汽供给水泵汽轮机蒸汽使用，增加了机组的安全性，提高了单汽动给水泵机组单机运行给水泵汽轮机汽源的可靠性、稳定性,也有利于机组深度调峰，同时增加了提高了机组一次调频的能力，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型框式连接示意图。

图2为本实用新型蓄热与蒸汽发生装置的结构示意图。

图3为本实用新型疏水控制系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图3给出，本实用新型包括机组汽轮机1、给水泵汽轮机11、机组除氧器8和机组前置泵12，其特征在于，该给水泵汽轮机汽源还包括蒸汽抽气系统2、热交换器3、疏水控制系统7、蓄热与蒸汽发生装置9，机组汽轮机1的蒸汽出口经蒸汽抽气系统2与热交换器3的蒸汽进口相连，热交换器3的出液口与疏水控制系统7的进口相连，疏水控制系统7的出液口与机组除氧器8的进口相连，蓄热与蒸汽发生装置9上设置有伸入热交换器3的换热循环管道5，换热循环管道5的进口、出口分别与蓄热与蒸汽发生装置9的熔盐出口、熔盐进口相连，换热循环管道5上设置有熔盐泵6，蓄热与蒸汽发生装置9的进水口与机组前置泵12的出水口相连，蓄热与蒸汽发生装置9的蒸汽出口与给水泵汽轮机11的蒸汽进口相连。

为保证使用效果，所述的蓄热与蒸汽发生装置9包括壳体91、蒸汽盘管95和水泵98，蒸汽盘管95设置在壳体91的内，蒸汽盘管95的下端伸出壳体后与进水管97连接，上端伸出壳体后与出汽管96连接，壳体91内腔作为换热空间，换热空间内填充有包裹蒸汽盘管的熔盐94，水泵98的出水端与进水管97连接，进水端与机组前置泵12的出水口连接，壳体上端设置有与换热循环管道5的出口相连的熔盐循环进口管92，下端设置有与换热循环管道5的进口相连的熔盐循环出口管93，构成熔盐的换热循环通道。

所述的出汽管96与给水泵汽轮机11的蒸汽进口相连，出汽管96上依次设置有压力传感器13、温度传感器14和第一流量调节阀16，压力传感器13、温度传感器14和第一流量调节阀16分别与第一控制器15相连，构成蒸汽状态自动控制结构；用于控制输出的蒸汽的压力、温度和流量；所述的第一流量调节阀16可采用电磁阀，第一控制器、压力传感器和温度传感器均为市售产品，第一控制器能够接收压力传感器的压力信号和温度传感器的温度信号，然后对第一流量调节阀的启、闭和开度进行调节。

所述的壳体91外壁上设置有保温层；

所述的熔盐为二元硝酸熔盐或二元碳酸熔盐。

所述的热交换器3上装有与其内腔相连、用预先抽真空的抽气器4。

所述的疏水控制系统7包括蓄液箱71，蓄液箱71的顶部设置有进液管72，蓄液箱71的底部设置有与机组除氧器8相连的出液管74，进液管72上设置有第二流量调节阀73，出液管74上设置有第三流量调节阀77，蓄液箱71下部设置有用于检测液位的液位传感器76，第二流量调节阀73、第三流量调节阀77和液位传感器76分别与第二控制器75相连，构成疏水结构；所述的第三流量调节阀77进水端的出液管74上设置有与除氧器8的进口相连的旁通管路711，旁通管路711上设置有旁通阀712；所述的蓄液箱71上设置有用于检测蓄液箱内上部气体压力的蒸汽压力传感器78，蓄液箱71顶部设置有排气管道710，排气管道710上设置有第四流量调节阀79，蒸汽压力传感器78、第四流量调节阀79分别与第二控制器75相连，构成蓄液箱的压力调节结构；所述的第二流量调节阀73、第三流量调节阀77和第四流量调节阀79均可采用电磁阀，第二控制器、蒸汽压力传感器和液位传感器均为市售产品，第二控制器能够接收液位传感器的液位信号、蒸汽压力传感器的压力信号，然后对第二流量调节阀、第三流量调节阀和的第四流量调节阀启、闭和开度进行调节，从而起到疏水的作用，防止汽液混合进入除氧器；旁通管路711保证在第三流量调节阀出现故障时也能继续排水。

本实用新型使用时，通过抽气器4先对热交换器3的内腔进行抽真空，然后在在机组负荷低时，启动蒸汽抽气系统2，蒸汽抽气系统可采用常规的抽气器，将机组汽轮机1的气缸内的高温蒸汽抽到热交换器3内腔的换热空间内，熔盐通过熔盐泵在换热循环管道内循环，循环到热交换器的换热空间时交换热量，通过熔盐将温度储存在蓄热与蒸汽发生装置内，热交换器交换热量后的蒸汽转化成水送入疏水控制系统的蓄液箱，蓄液箱中上部分为残余的小部分蒸汽，下部分为水，当水达到一定高度时，第二液位传感器76发出信号给控制，控制器控制打开出液管74上的第三流量调节阀77，将水送入机组除氧器8参与机组汽轮机的常规水循环；当负荷高时或事故时，打开水泵915，将机组前置泵12的水通过进水管97送入蒸汽盘管95，水在蒸汽盘管内与壳体91内的熔盐换热后转化为高温水蒸气从出汽管96排出到给水泵汽轮机11的蒸汽进口做功，从而提高了单汽动给水泵机组单机运行给水泵汽轮机汽源的可靠性、稳定性。在机组单机运行时，一旦发生非停，机组的辅助汽源将丧失，给水泵汽轮机的汽源立即消失，为机组留下安全隐患。本系统可以输出很高的蒸汽品质能满足机组给水泵汽轮机的正常需求，当机组非停时，可以通过蓄热与蒸汽发生装置，为机组给水泵汽轮机提供稳定的蒸汽既保证机组的安全稳定运行，也有利于机组快速恢复，特别是对单汽动给水泵的机组更为有利。同时在正常运行时，可以参与电网的调峰，机组正常调峰能力最低至锅炉最低稳燃工况，此系统可以将机组一部分热量储存起来，有效的降低机组的调峰负荷，等电网需要负荷时（机组高负荷），减少其余系统供给水泵汽轮机的流量，增加此系统给水泵汽轮机的流量，提高机组的经济性，同时可以在一次调频动作时，通过切换阀将机组给水泵的汽源由四段抽汽切换至本系统，减少四段抽汽的量提高机组的出力满足一次调频的动作要求，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

Claims (8)

1.一种单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，包括机组汽轮机（1）、给水泵汽轮机（11）、机组除氧器（8）和机组前置泵（12），其特征在于，该给水泵汽轮机汽源还包括蒸汽抽气系统（2）、热交换器（3）、疏水控制系统（7）、蓄热与蒸汽发生装置（9），机组汽轮机（1）的蒸汽出口经蒸汽抽气系统（2）与热交换器（3）的蒸汽进口相连，热交换器（3）的出液口与疏水控制系统（7）的进口相连，疏水控制系统（7）的出液口与机组除氧器（8）的进口相连，蓄热与蒸汽发生装置（9）上设置有伸入热交换器（3）的换热循环管道（5），换热循环管道（5）的进口、出口分别与蓄热与蒸汽发生装置（9）的熔盐出口、熔盐进口相连，换热循环管道（5）上设置有熔盐泵（6），蓄热与蒸汽发生装置（9）的进水口与机组前置泵（12）的出水口相连，蓄热与蒸汽发生装置（9）的蒸汽出口与给水泵汽轮机（11）的蒸汽进口相连。

2.根据权利要求1所述的单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，其特征在于，所述的蓄热与蒸汽发生装置（9）包括壳体（91）、蒸汽盘管（95）和水泵（98），蒸汽盘管（95）设置在壳体（91）的内，蒸汽盘管（95）的下端伸出壳体后与进水管（97）连接，上端伸出壳体后与出汽管（96）连接，壳体（91）内腔作为换热空间，换热空间内填充有包裹蒸汽盘管的熔盐（94），水泵（98）的出水端与进水管（97）连接，进水端与机组前置泵（12）的出水口连接，壳体上端设置有与换热循环管道（5）的出口相连的熔盐循环进口管（92），下端设置有与换热循环管道（5）的进口相连的熔盐循环出口管（93），构成熔盐的换热循环通道。

3.根据权利要求2所述的单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，其特征在于，所述的出汽管（96）与给水泵汽轮机（11）的蒸汽进口相连，出汽管（96）上依次设置有压力传感器（13）、温度传感器（14）和第一流量调节阀（16），压力传感器（13）、温度传感器（14）和第一流量调节阀（16）分别与第一控制器（15）相连，构成蒸汽状态自动控制结构。

4.根据权利要求2所述的单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，其特征在于，所述的壳体（91）外壁上设置有保温层。

5.根据权利要求1所述的单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，其特征在于，所述的热交换器（3）上装有与其内腔相连、用预先抽真空的抽气器（4）。

6.根据权利要求1所述的单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，其特征在于，所述的疏水控制系统（7）包括蓄液箱（71），蓄液箱（71）的顶部设置有进液管（72），蓄液箱（71）的底部设置有与机组除氧器（8）相连的出液管（74），进液管（72）上设置有第二流量调节阀（73），出液管（74）上设置有第三流量调节阀（77），蓄液箱（71）下部设置有用于检测液位的液位传感器（76），第二流量调节阀（73）、第三流量调节阀（77）和液位传感器（76）分别与第二控制器（75）相连，构成疏水结构。

7.根据权利要求6所述的单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，其特征在于，所述的第三流量调节阀（77）进水端的出液管（74）上设置有与除氧器8的进口相连的旁通管路（711），旁通管路（711）上设置有旁通阀（712）。

8.根据权利要求6所述的单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源，其特征在于，所述的蓄液箱（71）上设置有用于检测蓄液箱内上部气体压力的蒸汽压力传感器（78），蓄液箱（71）顶部设置有排气管道（710），排气管道（710）上设置有第四流量调节阀（79），蒸汽压力传感器（78）、第四流量调节阀（79）分别与第二控制器（75）相连，构成蓄液箱的压力调节结构。