CN217841752U - 一种低压缸零出力系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种低压缸零出力系统，包括：汽轮机单元，包括通过管道连接的高中压缸和低压缸；旁路冷却单元，包括连接在汽轮机单元管道上的旁路隔离阀和旁路调节阀；凝汽单元，包括连接在低压缸出口的乏汽管道，乏汽管道连接冷却装置；抽真空单元，包括连接在冷却装置上串联连接的第一真空泵和第二真空泵。通过串联的两组真空泵提高凝汽单元的真空度，从而降低汽轮机排汽压力，根据水蒸汽热物理性质，当压力降低后，蒸汽密度降低。使得低压缸排出的蒸汽体积流量增加，低压缸叶片内蒸汽流速高于临界流速，使得叶片处于做功状态，叶片受力近似于抽凝或纯凝工况，不再发生振动，从而确保低压缸运行安全稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及热电技术领域，具体为一种低压缸零出力系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
火电发电机组中的汽轮发电机与锅炉一一对应，在给周围城区居民供热时，存在以热定电的问题，发电负荷受供热负荷制约，灵活性差。而为了提高供热机组的发电负荷调节灵活性，提出了低压缸零功率切缸工艺：通过中低压缸连通管蝶阀，降低低压缸进汽流量，使得低压缸做功达到或接近零。
目前的低压缸零出力技术，通常是在连通管蝶阀前后加装包括调节阀、减温器、汽水分离器等设备在内的旁路冷却蒸汽系统，当连通管蝶阀关闭时，旁路冷却系统运行，通过减温器降低低压缸进汽温度，从而带走更多的鼓风热。
低压缸通汽流量(体积流量)低于允许的最低流量时，蒸汽在低压缸动叶片内处于鼓风状态而不是做功状态，所以此时的叶片受到冲击，汽轮机振动及叶片强度都将受到影响。另外，目前的切缸技术对低压缸进汽进行喷水减温，受雾化效果、汽水分离器工作状态影响，一旦有液滴进入低压缸，会对一、二级叶片造成严重的冲击腐蚀，从而降低低压缸的寿命。
实用新型内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种低压缸零出力系统，在低压缸出口的冷却装置上设置串联的两组真空泵，以提高凝汽真空度的方式，降低汽轮机排汽压力，使低压缸末级蒸汽体积流量增加，叶片内蒸汽流速高于临界流速，使得叶片处于做功状态。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型的第一个方面提供一种低压缸零出力系统，包括：
汽轮机单元，包括通过管道连接的高中压缸和低压缸；
旁路冷却单元，包括连接在汽轮机单元管道上的旁路隔离阀和旁路调节阀；
凝汽单元，包括连接在低压缸出口的乏汽管道，乏汽管道连接冷却装置；
抽真空单元，包括连接在冷却装置上串联连接的第一真空泵和第二真空泵。
高中压缸和低压缸通过连通管连接，连通管上设有第一阀门。
连通管并列设置旁路管道，旁路管道连接在高中压缸出口的连通管和低压缸进口的连通管上。
旁路管道上设有旁路隔离阀和旁路调节阀，旁路隔离阀靠近高中压缸的出口管路，旁路调节阀靠近低压缸的入口管路。
凝汽单元通过乏汽管道连接低压缸出口和冷却装置的入口，冷却装置的出口连接凝结水管道，凝结水管道上连接凝结水泵。
抽真空单元通过抽真空管道连接在冷却装置上，抽真空管道依次连接真空旁路阀、第一真空泵和真空抽气排放口。
抽真空管道上还连接第二真空泵，第二真空泵与真空旁路阀并联。
真空旁路阀关闭状态下，第二真空泵在抽真空管道上形成与第一真空泵串联的抽汽管路。
第一真空泵为水环真空泵，第二真空泵为罗茨真空泵。
与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
通过串联的两组真空泵提高凝汽单元的真空度，从而降低汽轮机排汽压力，根据水蒸汽热物理性质，当压力降低后，蒸汽密度降低。使得低压缸排出的蒸汽体积流量增加，低压缸叶片内蒸汽流速高于临界流速，使得叶片处于做功状态，叶片受力近似于抽凝或纯凝工况，不再发生振动，从而确保低压缸运行安全稳定。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1是本实用新型一个或多个实施例提供的系统结构示意图；
图中：1、高中压缸，2、连通管，3、旁路冷却管道，4、旁路隔离阀，5、旁路调节阀，6、连通管蝶阀，7、低压缸，8、乏汽管道，9、空冷岛(或凝汽器)，10、凝结水管道，11、抽气排空口，12、凝结水泵，13、水环真空泵，14、罗茨真空泵，15、真空旁路阀，16、抽真空管道。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
以下实施例给出一种低压缸零出力系统，在低压缸出口的冷却装置上设置串联的两组真空泵，以提高凝汽真空度的方式，降低汽轮机排汽压力，使低压缸末级蒸汽体积流量增加，叶片内蒸汽流速高于临界流速，使得叶片处于做功状态。
实施例一：
如图1所示，一种低压缸零出力系统，包括：
汽轮机单元，包括通过管道连接的高中压缸1和低压缸7；
旁路冷却单元，包括连接在汽轮机单元管道上的旁路隔离阀4和旁路调节阀5；
凝汽单元，包括连接在低压缸7出口的乏汽管道8，乏汽管道8连接冷却装置(空冷岛或凝汽器9)；
抽真空单元，包括连接在空冷岛(或凝汽器)9上串联连接的第二真空泵(罗茨真空泵14)和第一真空泵(水环真空泵13)。
高中压缸1和低压缸7通过连通管2连接，连通管2上设有第一阀门(连通管蝶阀6)。
连通管2并列设置一旁路管道3，旁路管道3连接在高中压缸1出口的连通管2和低压缸7进口的连通管2上。
旁路管道3上设有旁路隔离阀4和旁路调节阀5，旁路隔离阀4靠近高中压缸1的出口管路，旁路调节阀5靠近低压缸7的入口管路。
凝汽单元通过乏汽管道8连接低压缸7出口和空冷岛(或凝汽器)9的入口，空冷岛(或凝汽器)9的出口连接凝结水管道10，凝结水管道10上设有凝结水泵12。
抽真空单元通过抽真空管道16连接在空冷岛(或凝汽器)9上，抽真空管道12依次连接真空旁路阀15、水环真空泵13和真空抽气排放口12。
抽真空管道12上还连接罗茨真空泵14，罗茨真空泵14与真空旁路阀15并联。
真空旁路阀15关闭状态下，罗茨真空泵14在抽真空管道12上形成与水环真空泵13串联的抽汽管路。
系统运行如下：
当机组需要从抽凝工况切换到切缸工况时，连通管蝶阀6逐步关闭，同时旁路隔离阀4、旁路调节阀5打开，确保连通管蝶阀6全部关闭前，旁路隔离阀4、旁路调节阀5开度达到100％。
在连通管蝶阀6逐步关闭同时，启动罗茨真空泵14，待罗茨真空泵14完全启动后，逐步关闭真空旁路阀15。
罗茨真空泵14启动后，可以大幅提高水环真空泵13的抽气能力，从而减少机组凝汽单元的不凝气体，从而提高换热效果，降低低压缸7背压至2～4kPa。
连通管蝶阀6全部关闭后，通过旁路调节阀5控制低压缸进汽量，旁路调节阀5开度根据低压缸7排汽温度进行调节：当排汽温度高于70℃(汽轮机喷水降温报警温度-10℃)，开大阀门，增加低压缸进汽量；当排汽温度低于60℃，关小阀门，减少低压缸进汽量。
维持低压缸末级叶片处于做功状态，需要足够的蒸汽体积流量。根据弗留格尔公式，为减少低压缸进汽量(质量流量)，需要降低进汽压力，同时还需要降低排汽压力。如350MW等级汽轮发电机组，低压缸排汽压力从15kPa、54℃，降至3kPa、65℃，在相同体积流量445m3/s条件下，蒸汽质量流量从160t/h降至31t/h，低压缸输出功率从20.4MW降至2.4MW，基本实现零功率输出。
因低压缸末级叶片仍处于做功状态，叶片受力未发生变化，和正常抽凝或纯凝工作基本相同，因此，两种类型真空泵的引入，能够使低压缸振动较小，安全性和使用寿命可以获得保障。
通过串联的两组真空泵提高凝汽单元的真空度，从而降低汽轮机排汽压力，根据水蒸汽热物理性质，当压力降低后，蒸汽密度降低。使得低压缸排出的蒸汽体积流量增加，低压缸叶片内蒸汽流速高于临界流速，使得叶片处于做功状态，叶片受力近似于抽凝或纯凝工况，不再发生振动，从而确保低压缸运行安全稳定。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低压缸零出力系统，其特征在于：包括：
汽轮机单元，包括通过管道连接的高中压缸和低压缸；
旁路冷却单元，包括连接在汽轮机单元管道上的旁路隔离阀和旁路调节阀；
凝汽单元，包括连接在低压缸出口的乏汽管道，乏汽管道连接冷却装置；
抽真空单元，包括连接在冷却装置上串联连接的第一真空泵和第二真空泵。
2.如权利要求1所述的一种低压缸零出力系统，其特征在于：所述高中压缸和低压缸通过连通管连接，连通管上设有第一阀门。
3.如权利要求2所述的一种低压缸零出力系统，其特征在于：所述连通管并列设置旁路管道，旁路管道连接在高中压缸出口的连通管和低压缸进口的连通管上。
4.如权利要求3所述的一种低压缸零出力系统，其特征在于：所述旁路管道上设有旁路隔离阀和旁路调节阀，旁路隔离阀靠近高中压缸的出口管路，旁路调节阀靠近低压缸的入口管路。
5.如权利要求1所述的一种低压缸零出力系统，其特征在于：所述凝汽单元通过乏汽管道连接低压缸出口和冷却装置的入口，冷却装置的出口连接凝结水管道。
6.如权利要求5所述的一种低压缸零出力系统，其特征在于：所述凝结水管道上连接凝结水泵。
7.如权利要求1所述的一种低压缸零出力系统，其特征在于：所述抽真空单元通过抽真空管道连接在冷却装置上，抽真空管道依次连接真空旁路阀、第一真空泵和真空抽气排放口。
8.如权利要求7所述的一种低压缸零出力系统，其特征在于：所述抽真空管道上还连接第二真空泵，第二真空泵与真空旁路阀并联。
9.如权利要求8所述的一种低压缸零出力系统，其特征在于：所述真空旁路阀关闭状态下，第二真空泵在抽真空管道上形成与第一真空泵串联的抽汽管路。
10.如权利要求1所述的一种低压缸零出力系统，其特征在于：所述第一真空泵为水环真空泵，第二真空泵为罗茨真空泵。
Priority Applications (1)
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| CN202221546380.5U CN217841752U (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 一种低压缸零出力系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117145589A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 华能济南黄台发电有限公司 | 一种汽轮机低压缸零出力旁路冷却蒸汽调节装置 |
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2022
- 2022-06-20 CN CN202221546380.5U patent/CN217841752U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN117145589A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 华能济南黄台发电有限公司 | 一种汽轮机低压缸零出力旁路冷却蒸汽调节装置 |
| CN117145589B (zh) * | 2023-10-31 | 2024-01-19 | 华能济南黄台发电有限公司 | 一种汽轮机低压缸零出力旁路冷却蒸汽调节装置 |
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