CN220169437U - 一种提高二次再热机组带负荷性能的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，涉及二次再热机组技术领域。包括热力连接系统、二次再热机组高压加热器系统和二次再热机组蒸汽系统，热力连接系统包括热力连接管道和热力调节阀，二次再热机组高压加热器系统包括1‑4号高压加热器，所述1‑4号高压加热器通过给水管道依次串联，2号高压加热器的疏水口连接有2号高加正常疏水管道，热力连接系统通过热力连接管道与二次再热机组2号高加正常疏水管道相连，热力连接管道另一端接入二次再热机组蒸汽系统低压再热器冷段管道，热力连接管道上设置有热力调节阀。本实用新型解决了在带负荷过程中二次再热机组做功蒸汽量无法快速补充的问题。

Description

一种提高二次再热机组带负荷性能的系统

技术领域

本实用新型涉及二次再热机组技术领域，特别是涉及一种提高二次再热机组带负荷性能的系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着风电、光伏等绿色能源接入电网比例的逐步提高，电网稳定形势趋于严峻，需要火电机组提供更有力的辅助服务性能，其中，快速带负荷顶峰是火电机组对电网的重要支撑功能，其性能要求不低于1.5％/min额定负荷。

带负荷是指机组增加出力、提高电量输出的过程。大型火电机组增带负荷时，锅炉侧从加煤到蒸汽量增加，需3分钟以上的时间，主蒸汽的消耗得不到及时补充，带负荷过程常因主汽压下降过多而闭锁或反调。二次再热机组由于锅炉一次汽水系统的蓄热相对更小，增带较大负荷时主汽压下降更快，其性能难以达到1.5％/min额定负荷的要求。因此，在带负荷过程中如何实现二次再热机组做功蒸汽量的快速补充成为亟待解决的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，通过增设由管道、阀门、喷嘴组成的热力连接系统，将二次再热机组2号高压加热器(高加)的疏水喷入低压再热蒸汽系统，增加中压缸的进汽量和中/低压缸出力，从而提高机组的带负荷性能，及时弥补带负荷过程中锅炉响应滞后造成的一次汽不足。

本实用新型采用如下技术方案：

一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，包括热力连接系统、二次再热机组高压加热器系统和二次再热机组蒸汽系统，热力连接系统包括热力连接管道和热力调节阀，二次再热机组高压加热器系统包括1-4号高压加热器，所述1-4号高压加热器通过给水管道依次串联，2号高压加热器的疏水口连接有2号高加正常疏水管道，热力连接系统通过热力连接管道与二次再热机组2号高加正常疏水管道相连，热力连接管道另一端接入二次再热机组蒸汽系统低压再热器冷段管道，热力连接管道上设置有热力调节阀。

进一步的，所述二次再热机组蒸汽系统包括锅炉过热器、主蒸汽管道、主蒸汽调门、超高压缸、高压再热器冷段管道、锅炉高压再热器、高压再热器热段管道、高压缸、低压再热器冷段管道、锅炉低压再热器、低压再热器热段管道、中压缸和低压缸。

更进一步的，热力连接系统还包括喷嘴，所述喷嘴设置在热力连接管道的出口处。

更进一步的，1号高压加热器给水管道的出口与锅炉相连，锅炉过热器蒸汽通过主蒸汽管道上的主蒸汽调门进入超高压缸。

更进一步的，所述锅炉低压再热器通过所述低压再热器冷段管道与高压缸相连；所述锅炉低压再热器通过所述低压再热器热段管道与中压缸相连。

进一步的，所述低压再热器冷段管道上设置有喷水装置和事故喷水减温调节阀，减温水经事故喷水减温调节阀和喷水装置进入低压再热器冷段管道。

更进一步的，所述热力连接系统的热力连接管道的出口与在喷水装置和事故喷水减温调节阀之间的管道相连。

进一步的，所述2号高加正常疏水管道的入口连接2号高压加热器，所述2号高加正常疏水管道的出口连接3号高压加热器。

更进一步的，所述2号高加正常疏水管道上设置有水位调节阀。

更进一步的，所述热力连接系统的热力连接管道的入口与水位调节阀和3号高压加热器之间的2号高加正常疏水管道相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过增设由管道、阀门、喷嘴组成的热力连接系统，将二次再热机组2号高压加热器(高加)的疏水喷入二次再热机组的低压再热蒸汽系统，利用2号高加疏水的内能和锅炉低压再热器的蓄热，增加进入汽轮机的热能，增加中压缸的进汽量和中/低压缸出力，从而提高机组的带负荷性能，及时弥补锅炉响应滞后造成的一次汽不足，解决了在带负荷过程中二次再热机组做功蒸汽量无法快速补充的问题。

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为本实用新型提高二次再热机组带负荷性能的系统整体结构示意图；

图中：1.1号高压加热器，2.2号高压加热器，3.3号高压加热器，4.4号高压加热器，5.给水管道，6.事故喷水减温调节阀，7.喷水装置，8.热力调节阀，9.热力连接管道，10.水位调节阀，11.低压再热器冷段管道，12.锅炉低压再热器，13.锅炉，14.主蒸汽调门，15.2号高加正常疏水管道，16.高压再热器冷段管道，17.锅炉过热器，18.锅炉高压再热器，19.主蒸汽管道；20.高压再热器热段管道，21.低压再热器热段管道，22.超高压缸，23.高压缸，24.中压缸，25.低压缸。

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。

术语解释部分:本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语在本实用新型的具体含义。

实施例

本实用新型在现有技术的基础上为解决背景技术中的技术问题提出一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，包括热力连接系统、二次再热机组高压加热器系统和二次再热机组蒸汽系统，如图1所示，热力连接系统包括热力连接管道9、热力调节阀8和喷嘴，二次再热机组高压加热器系统包括1号高压加热器1，2号高压加热器2，3号高压加热器3，4号高压加热器4，二次再热机组蒸汽系统包括低压再热器冷段管道11、锅炉低压再热器12、锅炉13、主蒸汽调门14、高压再热器冷段管道16、锅炉过热器17、锅炉高压再热器18、主蒸汽管道19、高压再热器热段管道20、低压再热器热段管道21、超高压缸22、高压缸23、中压缸24和低压缸25。

2号高压加热器的疏水口连接有2号高加正常疏水管道，热力连接系统通过热力连接管道9与二次再热机组2号高加正常疏水管道15相连，热力连接管道9另一端接入低压再热器冷段管道11，喷嘴设置在热力连接管道9的出口处，热力连接管道9上设置有热力调节阀8。低压再热器冷段管道11上设置有喷水装置7和事故喷水减温调节阀6，事故喷水减温调节阀6用于控制减温水量。减温水经事故喷水减温调节阀和喷水装置进入低压再热器冷段管道，调节汽温。热力连接系统的热力连接管道9的出口与在喷水装置7和事故喷水减温调节阀6之间的管道11相连，通过喷水装置接入低压再热器冷段管道。所述主蒸汽调门14用于调节汽轮机进汽量，进而调节机组负荷。1-4号高压加热器通过给水管道依次串联，1号高压加热器给水管道的出口与锅炉13相连，锅炉过热器17蒸汽通过主蒸汽管道上的主蒸汽调门进入超高压缸22，4号高压加热器4的输入端连接给水管道5。

二次再热机组蒸汽系统中，锅炉过热器17、主蒸汽管道19、主蒸汽调门14、超高压缸22、高压再热器冷段管道16、锅炉高压再热器18、高压再热器热段管道20、高压缸23、低压再热器冷段管道11、锅炉低压再热器12、低压再热器热段管道21、中压缸24和低压缸25依次相连，蒸汽流程相应为：锅炉过热器→主蒸汽管道→主蒸汽调门→超高压缸→高压再热器冷段→锅炉高压再热器→高压再热器热段管道→高压缸→低压再热器冷段管道→锅炉低压再热器→低压再热器热段管道→中压缸→低压缸。

2号高加正常疏水管道15的入口连接2高压加热器2，2号高加正常疏水管道15的出口连接3号高压加热器3。2号高加正常疏水管道15上设置有水位调节阀10，所述水位调节阀10用于调节2高压加热器2的水位。热力连接系统的热力连接管道9的入口与在水位调节阀10和3号高压加热器3之间的2号高加正常疏水管道15相连。

本实施例在热力连接系统上设置热力调节阀V，2号高加疏水自2号高加水位调节阀后引出，经热力调节阀V，引到低压再热蒸汽事故喷水装置前，再经事故喷水装置雾化后，喷入低压再热器冷段管道，利用2号高加疏水的内能和锅炉低压再热器的蓄热，增加进入汽轮机的热能。2号高加疏水为7MPa、300℃左右的高压饱和水，喷入3.5MPa、430℃左右的低压再热蒸汽冷段后，迅速汽化为低压过热蒸汽；再吸收锅炉低压再热器的蓄热，即成为满足中压缸进汽要求的高焓值过热蒸汽，及时弥补了锅炉响应滞后造成的一次汽不足。

根据三次汽在二次再热机组的做功占比60％左右，以及在锅炉3min的响应滞后时间内，机组仍要保持1.5％/min带负荷性能的目标，本实施例通流量按三次汽额定流量的7.5％左右设计。

热力调节阀V的控制方式：①当机组通过主蒸汽调门GV增带较大负荷(比如增加5％以上额定负荷)时，若主蒸汽压力下降到低于设定值1MPa或GV开度达70％以上，则热力调节阀V开度按33％/min速率打开；其原理为当一次汽带负荷能力不能再增加(即主蒸汽压力下降到低于设定值1MPa或GV开度达70％以上)时，以3分钟全开的速率，打开热力调节阀V，增加三次汽量，通过中低压缸继续增带负荷。②随着锅炉燃烧逐步发挥作用，若主蒸汽压力恢复到设定值或GV开度50％以下，则热力调节阀V按一定速率关闭。其原理为，随着锅炉燃烧产汽量增加，可以通过一次汽增带负荷时，热力调节阀V逐步关闭，热力连接系统退出，本实施例中热力连接系统只用于弥补锅炉燃烧的滞后时间。③可根据紧急需要手动操作，实现更灵活的调节作用。

本实施例热力连接系统投用期间，闭锁低压再热蒸汽事故喷水减温功能，烟气挡板、燃烧器摆角等再热汽温调节手段要投入自动。

本实施例利用了2号高加疏水和锅炉低压再热器蓄热，挖潜了机组的整体蓄热能力，实现了机、炉深度耦合，能提高机组的调频、调峰能力，为机组的灵活性提供了全新的手段。

考虑到机组正常运行时，事故喷水减温调节阀处在关闭状态，本实施例热力连接系统的投用也有减温效果，因此利用了机组已有的喷水雾化装置，减少了新增设系统的成本。

本实施例通过设置热力连接系统可减轻带负荷期间主蒸汽参数的波动，有利于锅炉安全运行。还可避免机组因维持带负荷性能，主蒸汽调门在较大的节流状态下工作，减少节流损失。

最后应说明的是，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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (9)

1.一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，其特征在于，热力连接系统、二次再热机组高压加热器系统和二次再热机组蒸汽系统，热力连接系统包括热力连接管道和热力调节阀，二次再热机组高压加热器系统包括1-4号高压加热器，所述1-4号高压加热器通过给水管道依次串联，2号高压加热器的疏水口连接有2号高加正常疏水管道，热力连接系统通过热力连接管道与二次再热机组2号高加正常疏水管道相连，热力连接管道另一端接入二次再热机组蒸汽系统低压再热器冷段管道，热力连接管道上设置有热力调节阀；热力连接系统还包括喷嘴，所述喷嘴设置在热力连接管道的出口处。

2.如权利要求1所述的一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，其特征在于，所述二次再热机组蒸汽系统包括锅炉过热器、主蒸汽管道、主蒸汽调门、超高压缸、高压再热器冷段管道、锅炉高压再热器、高压再热器热段管道、高压缸、低压再热器冷段管道、锅炉低压再热器、低压再热器热段管道、中压缸和低压缸。

3.如权利要求2所述的一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，其特征在于，1号高压加热器给水管道的出口与锅炉相连，锅炉过热器蒸汽通过主蒸汽管道上的主蒸汽调门进入超高压缸。

4.如权利要求2所述的一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，其特征在于，所述锅炉低压再热器通过所述低压再热器冷段管道与高压缸相连；所述锅炉低压再热器通过所述低压再热器热段管道与中压缸相连。

5.如权利要求2所述的一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，其特征在于，所述低压再热器冷段管道上设置有喷水装置和事故喷水减温调节阀，减温水经事故喷水减温调节阀和喷水装置进入低压再热器冷段管道。

6.如权利要求5所述的一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，其特征在于，所述热力连接系统的热力连接管道的出口与在喷水装置和事故喷水减温调节阀之间的管道相连。

7.如权利要求1所述的一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，其特征在于，所述2号高加正常疏水管道的入口连接2号高压加热器，所述2号高加正常疏水管道的出口连接3号高压加热器。

8.如权利要求1所述的一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，其特征在于，所述2号高加正常疏水管道上设置有水位调节阀。

9.如权利要求8所述的一种提高二次再热机组带负荷性能的系统，其特征在于，所述热力连接系统的热力连接管道的入口与水位调节阀和3号高压加热器之间的2号高加正常疏水管道相连。