CN105605551B - 一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统和方法，该系统包括高压旁路调节阀、高压缸、中压缸、低压缸、第一至第六阀门组、低压旁路调节阀、锅炉、凝汽器、第一高压加热器、第二高压加热器、第三高压加热器、给水泵、除氧器以及凝结水泵。该包括以下步骤：1)从汽轮机低压旁路调节阀前的低压旁路管道上连接管道至第一高压加热器抽汽管道逆止门后的抽汽管道上；2)从高压旁路调节阀后的高压旁路管道上连接管道至第三高压加热器抽汽管道逆止门后的抽汽管道上；3)在机组启动过程中，从旁路引入蒸汽进入高压加热器的汽侧，利用高压加热器吸收旁路蒸汽的热量，蒸汽凝结的水通过逐级自流进入除氧器，从而起到吸收旁路蒸汽的热量和工质的目的。

Description

一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统和方法

技术领域：

本发明属于电力领域，具体涉及一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统和方法。

背景技术：

电站启动时，在锅炉点火升温升压尚未冲转阶段，锅炉产生的蒸汽必须通过旁路排入凝汽器。在冲转及低负荷阶段，仍有部分蒸汽需要通过汽轮机旁路排入凝汽器。高压加热器的加热汽源为汽轮机抽汽，高压加热器是在汽轮机冲转后带一定负荷后才能投入。

目前系统主要存在以下不足：

1、排入凝汽器的蒸汽，其热量无法被利用，是能量的浪费；

2、蒸汽排入凝汽器，提高了凝结水的温度，降低了汽轮机的效率；

3、凝结水的温度过高会影响精处理的运行，很多电厂都发生过在启动初期由于凝结水温度过高而使得精处理无法正常投运；

4、蒸汽进入凝汽器变成凝结水后，还要利用凝结水泵打入除氧器，增加了凝结水泵的耗功；

5、高压加热器在点火初期不能投入，锅炉给水温度偏低，不利于锅炉的安全经济运行(锅炉水冷壁温度低、炉膛温度低、锅炉燃烧不好，尾部烟道容易堆积可燃物、燃料消耗量大)；

6、高压加热器的首次投用也必须在机组带负荷后进行，高压加热器汽侧不能够进行提前冲洗，延长了机组带负荷后的启动时间。

发明内容：

本发明的目的在于针对目前机组系统的不足，提供了一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统和方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统，包括高压旁路调节阀、高压缸、中压缸、低压缸、第二阀门组、第一阀门组、第三阀门组、第四阀门组、低压旁路调节阀、锅炉、第五阀门组、凝汽器、第一高压加热器、第二高压加热器、第三高压加热器、给水泵、除氧器、凝结水泵以及第六阀门组；其中，

锅炉的第一出口分为两股，第一股接在高压缸的入口，第二股接在高压旁路调节阀的入口；高压旁路调节阀的出口分为两股，一股接在高压旁路至第五阀门组的入口，另一股与高压缸的第一出口汇合接在锅炉第二入口；高压缸的第二出口接在第一阀门组的入口，第一阀门组的出口与低压旁路至第六阀门组出口汇合接在第一高压加热器的第二入口；在高压缸第一出口管道上开口接管道至第二阀门组的入口，第二阀门组的出口接在第二高压加热器的第二入口；锅炉的第二出口分为两股，第一股接在中压缸的入口，第二股接在低压旁路调节阀的入口；在低压旁路调节阀的入口管道上开口接管道至低压旁路至第六阀门组入口；中压缸的第一出口接低压缸的入口，中压缸的第二出口接第四阀门组的入口，第四阀门组的出口接在除氧器的第二入口，中压缸的第三出口接第三阀门组的入口，第三阀门组的出口与第五阀门组的出口管道汇合接在第三高压加热器的第二入口；低压缸的出口接在凝汽器的第一入口，低压旁路调节阀的出口接在凝汽器的第二入口，凝汽器的出口接在凝结水泵的入口，凝结水泵出口接在除氧器的第一入口，除氧器的出口接在给水泵的入口，给水泵的出口接在第三高压加热器的第一入口，第三加热器的出口接在第二高压加热器的第一入口，第二高压加热器的出口接在第一高压加热器的第一入口，第一高压加热器出口接在锅炉的第一入口。

本发明进一步的改进在于，第二阀门组为二段抽汽截止门及逆止门。

本发明进一步的改进在于，第一阀门组为一段抽汽截止门及逆止门。

本发明进一步的改进在于，第三阀门组为三段抽汽截止门及逆止门。

本发明进一步的改进在于，第四阀门组为四段抽汽截止门及逆止门。

本发明进一步的改进在于，第五阀门组为高压旁路至第三高压加热器汽源管截止门、调节门及逆止门。

本发明进一步的改进在于，第六阀门组为低压旁路至第一高压加热器汽源管截止门、调节门及逆止门。

一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的方法，该方法基于上述的一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统，包括以下步骤：

1)从汽轮机低压旁路调节阀前的低压旁路管道上连接管道至第一高压加热器抽汽管道逆止门后的抽汽管道上；

2)从高压旁路调节阀后的高压旁路管道上连接管道至第三高压加热器抽汽管道逆止门后的抽汽管道上；

3)在机组启动过程中，从旁路引入蒸汽进入高压加热器的汽侧，利用高压加热器吸收旁路蒸汽的热量，蒸汽凝结的水通过逐级自流进入除氧器，从而起到吸收旁路蒸汽的热量和工质的目的。

相对于现有技术，本发明具有如下的优点：

本发明一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统和方法。本发明和目前通常使用的系统比起来有以下几方面明显的优点：

1)直接回收了部分旁路蒸汽的热量，具有节能效果；

2)降低了启动阶段凝结水的温度，提高了汽轮机的效率；

3)降低了启动阶段凝结水的温度，对精处理系统的安全运行有利；

4)减少了凝泵的出力，具有节能效果；

5)目前机组的高压加热器的加热汽源为汽轮机抽汽，在启动阶段高压加热器的汽侧无法投用，而本发明和在启动阶段引入蒸汽进入高压加热器汽侧，巧妙地利用了高压加热器的空档期，提高了设备的利用效率；

6)目前在启动初期，给水的温度主要靠除氧器加热，除氧器的加热汽源一般为辅汽，而辅汽的汽量有限，因此给水温度一般很难提高，而该方法引入了旁路大量汽源，通过多个环节加热给水，给水温度显著提高；

7)随着给水温度的提高，进而提高了锅炉省煤器、蒸发受热面和炉膛温度，对锅炉启动初期燃烧有利，有利于锅炉的安全运行，同时节约了燃料。

8)在启动初期，高压加热器即可投入冲洗，能够加快机组汽水品质合格，加快机组带负荷后的启动速度。

附图说明：

图1为一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统的结构框图。

图中：1-高压旁路调节阀，2-高压缸，3-中压缸，4-低压缸，5-第二阀门组，6-第一阀门组，7-第三阀门组，8-第四阀门组，9-低压旁路调节阀，10-锅炉，11-第五阀门组，12-凝汽器，13-第一高压加热器，14-第二高压加热器，15-第三高压加热器，16-给水泵，17-除氧器，18-凝结水泵，19-第六阀门组。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明做出进一步的详细说明。

如图1所示，本发明一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统，包括高压旁路调节阀1、高压缸2、中压缸3、低压缸4、第二阀门组5、第一阀门组6、第三阀门组7、第四阀门组8、低压旁路调节阀9、锅炉10、第五阀门组11、凝汽器12、第一高压加热器13、第二高压加热器14、第三高压加热器15、给水泵16、除氧器17、凝结水泵18以及第六阀门组19。

其中，锅炉10的第一出口分为两股，第一股接在高压缸2的入口，第二股接在高压旁路调节阀1的入口；高压旁路调节阀1的出口分为两股，一股接在高压旁路至第五阀门组11的入口，另一股与高压缸2的第一出口汇合接在锅炉10第二入口；高压缸2的第二出口接在第一阀门组6的入口，第一阀门组6的出口与低压旁路至第六阀门组19出口汇合接在第一高压加热器13的第二入口；在高压缸2第一出口管道上开口接管道至第二阀门组5的入口，第二阀门组5的出口接在第二高压加热器14的第二入口；锅炉10的第二出口分为两股，第一股接在中压缸3的入口，第二股接在低压旁路调节阀9的入口；在低压旁路调节阀9的入口管道上开口接管道至低压旁路至第六阀门组19入口；中压缸3的第一出口接低压缸4的入口，中压缸3的第二出口接第四阀门组8的入口，第四阀门组8的出口接在除氧器17的第二入口，中压缸3的第三出口接第三阀门组7的入口，第三阀门组7的出口与第五阀门组11的出口管道汇合接在第三高压加热器15的第二入口；低压缸4的出口接在凝汽器12的第一入口，低压旁路调节阀9的出口接在凝汽器12的第二入口，凝汽器12的出口接在凝结水泵18的入口，凝结水泵18出口接在除氧器17的第一入口，除氧器17的出口接在给水泵16的入口，给水泵16的出口接在第三高压加热器15的第一入口，第三加热器15的出口接在第二高压加热器14的第一入口，第二高压加热器14的出口接在第一高压加热器13的第一入口，第一高压加热器13出口接在锅炉10的第一入口。其中，第一阀门组6为一段抽汽截止门及逆止门，第二阀门组5为二段抽汽截止门及逆止门，第三阀门组7为三段抽汽截止门及逆止门，第四阀门组8为四段抽汽截止门及逆止门，第五阀门组11为高压旁路至第三高压加热器汽源管截止门调节门及逆止门，第六阀门组19为低压旁路至第一高压加热器汽源管截止门调节门及逆止门。

如图1所示，本发明一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的方法，包括如下步骤：

从汽轮机低压旁路调节阀前的低压旁路管道上连接管道至第一高压加热器抽汽管道逆止门后的抽汽管道上；

从高压旁路调节阀后的高压旁路管道上连接管道至第三高压加热器抽汽管道逆止门后的抽汽管道上；

在机组启动前，确保第一高压加热器、第二高压加热器、第三高压加热器的抽汽截止门和逆止门关闭并牢靠隔离。打开第一高压加热器、第二高压加热器、第三高压加热器的危机疏水门，确保高压加热器的水位保护正常投入。

打开从低压旁路和高压旁路至第一高压加热器、第三高压加热器的隔离门，微开调节门，机组启动过程中，在进行高压旁路、低压旁路暖管时，也对高压旁路、低压旁路至第一高压加热器、第三高压加热器及除氧器的管道进行暖管。

各路管道充分暖管后，高压旁路维持主蒸汽管道压力和流量满足机组启动要求，逐步开大低压旁路至第一高压加热器的调节门，同时逐步关小低压旁路调节门，维持低压旁路压力满足机组启动要求，在此过程中注意观察第一高压加热器汽侧压力及水位，观测第一高压加热器水侧温升情况，保证第一高压加热器的安全运行。

第一高压加热器投入正常后，如果此时低压旁路调节门的开度还比较大，则逐步开大高压旁路至第三高压加热器的调节门，同时逐步关小低压旁路调节门，维持低压旁路压力满足机组启动要求，在此过程中注意观察第三高压加热器汽侧压力及水位，观测第三高压加热器水侧温升情况，保证第三高压加热器的安全运行。

高压加热器投入正常，高压加热器疏水合格后，疏水可以采用逐级自流的方式回收到除氧器。

在机组并网、带负荷后，随着旁路逐步关小，旁路蒸汽量逐渐减小，逐步退出旁路蒸汽到高压加热器的蒸汽，并将高压加热器的该路蒸汽隔离，高压加热器按照原有方式投入运行。

Claims (6)

1.一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统，其特征在于，包括高压旁路调节阀(1)、高压缸(2)、中压缸(3)、低压缸(4)、第二阀门组(5)、第一阀门组(6)、第三阀门组(7)、第四阀门组(8)、低压旁路调节阀(9)、锅炉(10)、第五阀门组(11)、凝汽器(12)、第一高压加热器(13)、第二高压加热器(14)、第三高压加热器(15)、给水泵(16)、除氧器(17)、凝结水泵(18)以及第六阀门组(19)；其中，

锅炉(10)的第一出口分为两股，第一股接在高压缸(2)的入口，第二股接在高压旁路调节阀(1)的入口；高压旁路调节阀(1)的出口分为两股，一股接在高压旁路至第五阀门组(11)的入口，另一股与高压缸(2)的第一出口汇合接在锅炉(10)第二入口；高压缸(2)的第二出口接在第一阀门组(6)的入口，第一阀门组(6)的出口与低压旁路至第六阀门组(19)出口汇合接在第一高压加热器(13)的第二入口；在高压缸(2)第一出口管道上开口接管道至第二阀门组(5)的入口，第二阀门组(5)的出口接在第二高压加热器(14)的第二入口；锅炉(10)的第二出口分为两股，第一股接在中压缸(3)的入口，第二股接在低压旁路调节阀(9)的入口；在低压旁路调节阀(9)的入口管道上开口接管道至低压旁路至第六阀门组(19)入口；中压缸(3)的第一出口接低压缸(4)的入口，中压缸(3)的第二出口接第四阀门组(8)的入口，第四阀门组(8)的出口接在除氧器(17)的第二入口，中压缸(3)的第三出口接第三阀门组(7)的入口，第三阀门组(7)的出口与第五阀门组(11)的出口管道汇合接在第三高压加热器(15)的第二入口；低压缸(4)的出口接在凝汽器(12)的第一入口，低压旁路调节阀(9)的出口接在凝汽器(12)的第二入口，凝汽器(12)的出口接在凝结水泵(18)的入口，凝结水泵(18)出口接在除氧器(17)的第一入口，除氧器(17)的出口接在给水泵(16)的入口，给水泵(16)的出口接在第三高压加热器(15)的第一入口，第三加热器(15)的出口接在第二高压加热器(14)的第一入口，第二高压加热器(14)的出口接在第一高压加热器(13)的第一入口，第一高压加热器(13)出口接在锅炉(10)的第一入口；

第二阀门组(5)为二段抽汽截止门及逆止门；

第一阀门组(6)为一段抽汽截止门及逆止门。

2.根据权利要求1所述的一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统，其特征在于，第三阀门组(7)为三段抽汽截止门及逆止门。

3.根据权利要求1所述的一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统，其特征在于，第四阀门组(8)为四段抽汽截止门及逆止门。

4.根据权利要求1所述的一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统，其特征在于，第五阀门组(11)为高压旁路至第三高压加热器汽源管截止门、调节门及逆止门。

5.根据权利要求1所述的一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统，其特征在于，第六阀门组(19)为低压旁路至第一高压加热器汽源管截止门、调节门及逆止门。

6.一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至5中任一项所述的一种利用汽轮机旁路蒸汽加热锅炉给水的系统，包括以下步骤：

1)从汽轮机低压旁路调节阀前的低压旁路管道上连接管道至第一高压加热器抽汽管道逆止门后的抽汽管道上；

2)从高压旁路调节阀后的高压旁路管道上连接管道至第三高压加热器抽汽管道逆止门后的抽汽管道上；

3)在机组启动过程中，从旁路引入蒸汽进入高压加热器的汽侧，利用高压加热器吸收旁路蒸汽的热量，蒸汽凝结的水通过逐级自流进入除氧器，从而起到吸收旁路蒸汽的热量和工质的目的。