CN207261055U - 汽轮机快速启动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽轮机领域，公开了一种汽轮机快速启动装置，其中，所述汽轮机快速启动装置包括压缩空气加热装置、温度控制系统、压缩空气测温元件、汽缸内壁测温元件和汽缸，所述压缩空气加热装置的出口与所述汽缸连接，所述压缩空气测温元件用于检测经过所述压缩空气加热装置加热后的压缩空气的温度，所述汽缸内壁测温元件用于测定所述汽缸的内壁温度，所述温度控制系统用于接收所述压缩空气测温元件和所述汽缸内壁测温元件的反馈信号，并根据得到的反馈信号控制所述压缩空气加热装置的加热功率。该汽轮机快速启动装置可以提前暖机，从而减少汽轮机启动时暖机时间，缩短机组启动时间，提早投运脱硝装置，减轻电厂的环保压力。

Description

汽轮机快速启动装置

技术领域

本实用新型涉及电厂汽轮机领域，具体涉及一种汽轮机快速启动装置。

背景技术

国家对于火力发电厂随着环保要求的日益严格，污染物的排放不仅在机组运行实时监测，在机组启动过程中也实时监测。机组启动过程中，汽轮机由于机械方面的原因需要暖机，此时蒸汽参数低、停留时间长，锅炉无法达到理想工作状态，环保设置无法正常投入，污染物的排放严重超标，给电厂带来极大的环保压力。

汽轮机发电机组检修之后，汽机处于冷态，在机组启动过程中，汽轮机由于机械方面的原因需要暖机，此时蒸汽参数低、停留时间长，从启动到并网一般需5至6小时，并网后带到脱硝催化剂投运的烟气温度还需3至4小时，机组在启动过程中有8至10小时锅炉无法达到理想工作状态，脱硝设置无法正常投入，NO_X污染物的排放严重超标，给电厂带来极大的环保压力。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术汽轮机启动存在的上述问题，提供一种汽轮机快速启动装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种汽轮机快速启动装置，其中，所述汽轮机快速启动装置包括压缩空气加热装置、温度控制系统、压缩空气测温元件、汽缸内壁测温元件和汽缸，所述压缩空气加热装置的出口与所述汽缸连接，所述压缩空气测温元件用于检测经过所述压缩空气加热装置加热后的压缩空气的温度，所述汽缸内壁测温元件用于测定所述汽缸的内壁温度，所述温度控制系统用于接收所述压缩空气测温元件和所述汽缸内壁测温元件的反馈信号，并根据得到的反馈信号控制所述压缩空气加热装置的加热功率。

优选地，所述汽缸包括低压缸、中压缸和高压缸，所述低压缸、所述中压缸和所述高压缸依次串联连通。

优选地，所述高压缸的顶部和底部分别设置有高压进汽管路，顶部的高压进汽管路上设置有排气管路，底部的高压进汽管路上设置有第一疏水管路，所述压缩空气加热装置分别与所述排气管路和所述第一疏水管路连通。

优选地，所述高压缸的顶部设置有两条高压进汽管路，所述高压缸的底部设置有两条高压进汽管路。

优选地，所述高压缸上还设置有高压内缸疏水管路和高压外缸疏水管路，所述压缩空气加热装置分别与所述高压内缸疏水管路和所述高压外缸疏水管路连通。

优选地，所述中压缸上设置有中压进汽管路，所述中压进汽管路上设置有第二疏水管路，所述压缩空气加热装置与所述第二疏水管路连通。

优选地，所述中压缸上设置有人孔门，所述高压缸的蒸汽排出管路上设置有压缩空气排出管路。

优选地，在压缩空气进入所述压缩空气加热装置之前的管路上依次设置有除油装置和除水装置。

优选地，在压缩空气进入所述除油装置之前的管路上设置有电动调节阀。

优选地，在所述压缩空气加热装置与所述汽缸之间设置有集气箱。

本实用新型的汽轮机快速启动装置将加热后的压缩空气送入汽轮机高中压缸，提前暖机，从而减少汽轮机启动时暖机时间，缩短机组启动时间，提早投运脱硝装置，减轻电厂的环保压力；通过温度控制系统、压缩空气测温元件和汽缸内壁测温元件之间的协同配合，自动控制压缩空气的加热温度保持压缩空气与汽缸内壁有一定的温差，在规定范围内按一定速率提高汽缸温度，以达到暖机目的；

以350MW超临界机组为例，汽轮机快速启动装置可减少冷态暖机时间，提前0.5小时并网，提前1小时投运脱硝装置；节省燃油1吨(采用微油助燃燃烧)(若采用油抢启动锅炉，可节油达20多吨)，并节省启动时的厂用电，减少氮氧化物排放300公斤。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施方式的汽轮机快速启动装置；

图2是本实用新型的汽轮机快速启动装置中的热的压缩空气与汽轮机接口的示意图。

附图标记说明

1 压缩空气加热装置； 2 温度控制系统；

3 压缩空气测温元件； 4 汽缸内壁测温元件；

5 汽缸； 51 低压缸；

52 中压缸； 521 中压进汽管路；

522 第二疏水管路； 53 高压缸；

531 高压进汽管路； 532 排气管路；

533 第一疏水管路； 534 高压内缸疏水管路；

535 高压外缸疏水管路； 6 除油装置；

7 除水装置； 8 电动调节阀；

9 集气箱； 10 手动截止阀；

11 安全阀； 12 压力表；

13 流量计。

具体实施方式

本实用新型提供了一种汽轮机快速启动装置，其中，如图1所示，所述汽轮机快速启动装置包括压缩空气加热装置1、温度控制系统2、压缩空气测温元件3、汽缸内壁测温元件4和汽缸5，所述压缩空气加热装置1的出口与所述汽缸5连接，所述压缩空气测温元件3用于检测经过所述压缩空气加热装置1加热后的压缩空气的温度，所述汽缸内壁测温元件4用于测定所述汽缸5的内壁温度，所述温度控制系统2用于接收所述压缩空气测温元件3和所述汽缸内壁测温元件4的反馈信号，并根据得到的反馈信号控制所述压缩空气加热装置1的加热功率。

本实用新型中，温度控制系统2根据气缸5内壁的温度以及加热后的压缩空气的温度控制压缩空气加热装置1的加热功率，使得送入气缸5的压缩空气与气缸5内壁保持一定的温差(例如，压缩空气比气缸5内壁温度高10-20℃)，并在规定范围内按一定速率提高汽缸5的温度，以达到暖机目的。

本实用新型中，热的压缩空气在气缸5的进口和出口容易设置，操作方便，可全周进气，对转子，汽缸加热比较均匀，原有金属温度监视点可加以利用，便于监视和控制加热速率。

本实用新型的气缸5可以为现有技术中的常用的汽轮机气缸，例如，如图2所示，所述气缸5包括低压缸51、中压缸52和高压缸53，所述低压缸51、所述中压缸52和所述高压缸53依次串联连通。

根据本实用新型的一种优选实施方式，如图2所示，所述高压缸53的顶部和底部分别设置有高压进汽管路531，顶部的高压进汽管路531上设置有排气管路532，底部的高压进汽管路531上设置有第一疏水管路533，所述压缩空气加热装置1分别与所述排气管路532和所述第一疏水管路连通533。

本实用新型中，所述高压缸53的顶部和底部的高压进汽管路531的设置可以根据本领域常规的设置方式，例如，所述高压缸53的顶部设置有两条高压进汽管路531，所述高压缸53的底部设置有两条高压进汽管路531。

本实用新型中，优选情况下，所述高压缸53上还设置有高压内缸疏水管路534和高压外缸疏水管路535，所述压缩空气加热装置1分别与所述高压内缸疏水管路534和所述高压外缸疏水管路535连通。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，如图2所示，所述中压缸52上设置有中压进汽管路521，所述中压进汽管路521上设置有第二疏水管路522，所述压缩空气加热装置1与所述第二疏水管路522连通。

本实用新型中，热的压缩空气在气缸5中加热后排出气缸5，优选地，所述中压缸52上设置有人孔门，所述高压缸53的蒸汽排出管路上设置有压缩空气排出管路。加热气缸后的压缩空气通过所述中压缸52上的人孔门和所述高压缸53上的压缩空气排出管路排出气缸5。

本实用新型中，为了得到干燥的压缩空气，优选地，在压缩空气进入所述压缩空气加热装置1之前的管路上依次设置有除油装置6和除水装置7。

本实用新型中，为了更好地控制压缩空气的流量，优选地，在压缩空气进入所述除油装置6之前的管路上设置有电动调节阀8。

本实用新型中，所述电动调节阀8前的管路上还可以设置有手动截止阀10，有利于手动断开或连通压缩空气的供给；所述除水装置7和压缩空气加热装置1之间还可以设置有安全阀11、压力表12和流量计13，方便对压缩空气及设备情况进行监控。

本实用新型中，在所述压缩空气加热装置1与所述汽缸5之间还可以设置有集气箱9。所述集气箱9用于暂时储存加热后的压缩空气；所述集气箱9的出口还可以设置电动截止阀，来控制压缩空气进入气缸5。

本实用新型的汽轮机快速启动装置用来暖机时的具体实施过程如下：

在汽轮机机组启动前48小时投运此装置。装置的投运分三部分，第一部分：压缩空气加热设备的预热；第二部分：汽机暖机过程；第三部分：汽机暖机停用。

汽机暖机主要用于汽机冷态的暖机，冷态的标志为高压静叶持环调节级下部内壁温度小于150℃(说明：汽轮机高压静叶持环调节级内壁温度小于150℃，为冷态启动；大于或等于150℃小于300℃，则为温态启动；大于或等于300℃，而小于400℃时为热态启动；大于或等于400℃时为极热态启动)。暖机目标温度为高压静叶持环调节级下部内壁温度150-180℃，受加热装置功率的影响，汽机目标温度一般只能加热到150-180℃之间，实际使用中以能达到的温度加热极限为准，只要能达到150-180℃区间就达到的暖机目标，达到了温态启动的条件。

使用时压缩空气气压不小于0.4MPa(加热的进气压力最小不能小于0.1MPa，最大不能大于0.8MPa)

第一部分：压缩空气加热设备的预热

向气缸中通冷的压缩空气10分钟后，开启压缩空气加热装置的电源，压缩空气加热装置的温度设定值为高压静叶持环调节级下部内壁温度的测量值。当压缩空气的温度达到高压静叶持环调节级下部内壁温度的测量值时，打开集气箱的疏水门，在确保无汽水喷出时门，关闭疏水门，加热设备的预热结束。

第二部分：汽机暖机过程

关闭高、中压缸本体疏水门及各级抽逆止门前、后疏水，并检查高、中压主汽门、调门，各级抽逆止门、抽汽电动门在关闭状态。连通压缩空气加热装置与气缸，对汽机进行暖机。

第三部分：汽机暖机停用

当汽缸温度达到目标值，并维持一定时间(1小时)后，即可停止汽轮机快速启动装置的运行。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽轮机快速启动装置，其特征在于，所述汽轮机快速启动装置包括压缩空气加热装置(1)、温度控制系统(2)、压缩空气测温元件(3)、汽缸内壁测温元件(4)和汽缸(5)，所述压缩空气加热装置(1)的出口与所述汽缸(5)连接，所述压缩空气测温元件(3)用于检测经过所述压缩空气加热装置(1)加热后的压缩空气的温度，所述汽缸内壁测温元件(4)用于测定所述汽缸(5)的内壁温度，所述温度控制系统(2)用于接收所述压缩空气测温元件(3)和所述汽缸内壁测温元件(4)的反馈信号，并根据得到的反馈信号控制所述压缩空气加热装置(1)的加热功率。

2.根据权利要求1所述的汽轮机快速启动装置，其特征在于，所述汽缸(5)包括低压缸(51)、中压缸(52)和高压缸(53)，所述低压缸(51)、所述中压缸(52)和所述高压缸(53)依次串联连通。

3.根据权利要求2所述的汽轮机快速启动装置，其特征在于，所述高压缸(53)的顶部和底部分别设置有高压进汽管路(531)，顶部的高压进汽管路(531)上设置有排气管路(532)，底部的高压进汽管路(531)上设置有第一疏水管路(533)，所述压缩空气加热装置(1)分别与所述排气管路(532)和所述第一疏水管路(533)连通。

4.根据权利要求3所述的汽轮机快速启动装置，其特征在于，所述高压缸(53)的顶部设置有两条高压进汽管路(531)，所述高压缸(53)的底部设置有两条高压进汽管路(531)。

5.根据权利要求3或4所述的汽轮机快速启动装置，其特征在于，所述高压缸(53)上还设置有高压内缸疏水管路(534)和高压外缸疏水管路 (535)，所述压缩空气加热装置(1)分别与所述高压内缸疏水管路(534)和所述高压外缸疏水管路(535)连通。

6.根据权利要求2-4中任意一项所述的汽轮机快速启动装置，其特征在于，所述中压缸(52)上设置有中压进汽管路(521)，所述中压进汽管路(521)上设置有第二疏水管路(522)，所述压缩空气加热装置(1)与所述第二疏水管路(522)连通。

7.根据权利要求2-4中任意一项所述的汽轮机快速启动装置，其特征在于，所述中压缸(52)上设置有人孔门，所述高压缸(53)的蒸汽排出管路上设置有压缩空气排出管路。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的汽轮机快速启动装置，其特征在于，在压缩空气进入所述压缩空气加热装置(1)之前的管路上依次设置有除油装置(6)和除水装置(7)。

9.根据权利要求8所述的汽轮机快速启动装置，其特征在于，在压缩空气进入所述除油装置(6)之前的管路上设置有电动调节阀(8)。

10.根据权利要求1-4中任意一项所述的汽轮机快速启动装置，其特征在于，在所述压缩空气加热装置(1)与所述汽缸(5)之间设置有集气箱(9)。