一种延长安全阀使用寿命的供热运行系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及火电机组供热技术领域，尤其涉及一种延长安全阀使用寿命的供热运行系统。


背景技术：

[0002]
近几年，随着国内的供热需求不断增长，热电联产机组供热压力逐渐增大，又因为我国大部分火电机组有深度调峰的需要，所以热电厂要打破“以热定电”的运行模式，提高机组深度调峰的灵活性。
[0003]
为充分利用汽轮机中压缸排汽供热，增强机组灵活性调峰能力，目前“光轴供热改造技术”和“低压缸零出力改造技术”备受关注。两项技术都是利用中低压联通管抽汽供热，充分利用了蒸汽热量，减少了冷源损失，大幅度提升了供热量，满足了冬季采暖不断增长的供热需要，降低了机组发电煤耗，提高了机组经济性。在实际运行中，为了保证光轴供热系统、低压缸零出力系统安全运行，通常采用在采暖抽汽管路设置安全阀以用于机组运行的安全性。由于各种原因，机组实际运行时中排抽汽管路压力会有超压现象发生，此时采暖抽汽管路中的蒸汽会通过安全阀排出，从而使中压缸排汽压力降低到正常值范围内，保证机组的运行安全。对于光轴供热改造机组、切缸改造机组来说，实际运行过程中其低压缸进汽量保持低值，低压缸蝶阀进汽开度不能太大，当电网侧负荷迅速升高、热网侧负荷波动时，中压缸排汽压力会瞬间、短暂的升高，抽汽管道蒸汽压力超过安全阀整定值，使得安全阀打开，从而造成非事故状态下的安全阀泄压。因供热期供热负荷波动、调峰的需求，这种非安全事故的瞬间、短暂的蒸汽超压时常会出现，引起安全阀动作，安全阀的频繁动作会损坏安全阀的严密性及其使用性能，阀体本身出现故障的概率大大增加，极大降低安全阀的使用寿命，严重影响了机组的运行安全。
[0004]
其中，光轴供热改造技术是指，采暖期将机组的低压缸的转子更换为光轴转子(不带叶片)，增设低压缸冷却蒸汽系统，中低压缸之间的联通管路上的联通蝶阀完全闭合，仅靠低压缸冷却蒸汽管道对低压缸通入少量的冷却蒸汽去带走低压缸的鼓风热量，剩余的中压缸排汽全部送至热网加热器加热热网循环水用于供热，大幅提升了机组供热能力，提高了机组经济性。在非采暖期，低压缸光轴转子(不带叶片)更换为原纯凝转子，机组恢复为纯凝运行方式。低压缸零出力改造技术是指，通过对汽轮机的中低压缸之间的联通管路、冷却蒸汽旁路、供热抽汽管路、低压缸喷水减温以及相关监视测点的安装，切除低压缸进汽用于供热，实现低压缸零出力供热，实现灵活的热电运行方式。


技术实现要素：

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(一)要解决的技术问题
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鉴于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提供一种延长安全阀使用寿命的供热运行系统，其解决了瞬时超压导致安全阀频繁动作的技术问题。
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(二)技术方案
[0008]
为了达到上述目的，本实用新型实施方式提供一种延长安全阀使用寿命的供热运行系统，其包括：
[0009]
中压缸；
[0010]
低压缸，所述中压缸与所述低压缸通过联通管路连接，所述联通管路上设置联通蝶阀；
[0011]
热网加热系统，所述联通管路与所述热网加热系统通过抽汽管路连接，所述抽汽管路的接入点位于所述联通蝶阀的上游；
[0012]
其中，所述抽汽管路上沿汽流方向依次设置有动力泄压阀组、安全阀组和抽汽阀组，所述动力泄压阀组的压力整定值低于所述安全阀组的压力整定值。
[0013]
可选地，所述动力泄压阀组包括泄压管路和设置于所述泄压管路上的电动泄压阀，所述泄压管路在所述抽汽管路上的接入点位于所述安全阀组的上游。
[0014]
可选地，所述抽汽管路上且在所述动力泄压阀组的上游处设置有第一测压单元。
[0015]
可选地，所述抽汽管路上且在所述动力泄压阀组的下游处设置有第二测压单元。
[0016]
可选地，所述延长安全阀使用寿命的供热运行系统还包括逻辑控制机构，所述逻辑控制机构分别与所述电动泄压阀、所述安全阀组、所述抽汽阀组、所述联通蝶阀和所述热网加热系统连接。
[0017]
可选地，所述安全阀组包括多根安全管路和一一对应地设置于所述安全管路上的安全阀，所述安全管路在所述抽汽管路上的接入点位于所述动力泄压阀组的下游。
[0018]
可选地，所述抽汽阀组包括沿汽流方向依次设置所述抽汽管路上的抽汽快关阀、抽汽逆止阀和抽汽蝶阀。
[0019]
可选地，所述热网加热系统包括用于给热网用户供热的热网管路、设置于所述热网管路上的热网加热器与热网循环水泵，所述抽汽管路将热蒸汽送至所述热网加热器与热网循环水进行换热。
[0020]
可选地，所述联通管路上并联设置有并联管路，所述并联管路的接入点位于所述联通蝶阀的上游且所述并联管路的接出点位于所述联通蝶阀的下游，所述并联管路上设置有电动调门。
[0021]
可选地，所述低压缸能够拖动发电机运转。
[0022]
(三)有益效果
[0023]
本实用新型的有益效果是：在安全阀组的上游设置动力泄压阀组，且动力泄压阀组的压力整定值低于安全阀组的压力整定值，在中压缸排汽出现瞬间的、短暂的超压情况下，可以用于抽汽管路中蒸汽的泄压，既可以对瞬间的、短暂的蒸汽超压进行泄压，又防止了安全阀组的频繁动作，得到一种兼顾延长安全阀寿命、运行安全性和系统灵活性的供热运行系统。光轴供热改造机组、切缸供热改造机组在供热运行时，各种非事故原因导致的抽汽管路蒸汽压力升高的蒸汽，从此动力泄压阀组泄出，避免了安全阀组在非机组事故状态下的频繁启闭，大大延长了安全阀的使用寿命。
附图说明
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图1为本实用新型的延长安全阀使用寿命的供热运行系统的示意图。
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【附图标记说明】
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10：中压缸；20：低压缸；30：热网加热系统；31：热网管路；32：热网加热器；33：热网循环水泵；34：热网用户；41：联通管路；42：联通蝶阀；43：并联管路；44：电动调门；51：抽汽管路；52：第一测压单元；531：泄压管路；532：电动泄压阀；54：第二测压单元；551：安全管路；552：安全阀；56：抽汽快关阀；57：抽汽逆止阀；58：抽汽蝶阀；60：发电机；70：高压缸。
具体实施方式
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为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0028]
如图1所示，本实用新型实施方式提供一种延长安全阀使用寿命的供热运行系统，其包括中压缸10、低压缸20和热网加热系统30；中压缸10与低压缸20通过联通管路41连接，联通管路41上设置联通蝶阀42；联通管路41与热网加热系统30通过抽汽管路51连接，抽汽管路51的接入点位于联通蝶阀42的上游。其中，抽汽管路51上沿汽流方向依次设置有动力泄压阀组、安全阀组和抽汽阀组，动力泄压阀组的压力整定值低于安全阀组的压力整定值(即开启压力)。其中，泄压阀在管路内的压力超过预定的压力值时则控制阀体开启进行泄压，该预定的压力值即为前述的压力整定值，动力泄压阀组的动力来源可以电力、液压或压力空气等，即，动力泄压阀组可以包括电动泄压阀、液压泄压阀或者气动泄压阀等。另外，在供热运行系统里一般还包括有高压缸70，主蒸汽a供入高压缸70内，而高压缸70向中压缸10提供蒸汽排汽，此外还有再热蒸汽b也供入中压缸10内。此外，低压缸20还能够拖动发电机60运转，从而实现能量的电力转换。
[0029]
在安全阀组的上游设置动力泄压阀组，并使动力泄压阀组的压力整定值低于安全阀组的压力整定值，即动力泄压阀组会比安全阀组更容易跟随压力波动而优先开启。在中压缸10排汽出现瞬间的、短暂的超压情况下，可以用于抽汽管路51中蒸汽的泄压，既可以对瞬间的、短暂的蒸汽超压进行泄压，又防止了安全阀组的频繁动作，得到一种兼顾延长安全阀寿命、运行安全性和系统灵活性的供热运行系统。无论是光轴供热改造技术还是低压缸零出力改造技术，都适用于上述供热运行系统，在供热运行时，中压缸10的排汽通过抽汽管路51进入热网加热系统30，在热网加热系统30中热网循环水与高温蒸汽交换热量，温度提升的热网循环水供给热网用户34。光轴供热改造机组、切缸供热改造机组在供热运行时，各种非事故原因导致的抽汽管路51内蒸汽压力升高的蒸汽，经此动力泄压阀组泄出，避免了安全阀组在非机组事故状态下的频繁启闭，大大延长了安全阀组的使用寿命。
[0030]
其中，在优选的实施例中，动力泄压阀组包括泄压管路531和设置于泄压管路531上的电动泄压阀532，泄压管路531在抽汽管路51上的接入点位于安全阀组的上游。通过设置压力整定值略低的电动泄压阀532，并将泄压管路531接入安全阀组的上游，电动泄压阀532可以先于安全阀组对抽汽管路51内的瞬间的、短暂的蒸汽超压进行泄压，从而使安全阀组不必频繁启动。其中，电动泄压阀532是根据管路的工作压力通过电动执行机构控制阀门的启闭。电动泄压阀532可以是蒸汽电动泄压阀，是一种用于高温高压蒸汽介质泄压的电动控制阀。当抽汽管路51检测的压力达到限定值时电动执行机构实现阀门的开关、调节动作，
从而达到抽汽管路51内的蒸汽介质从蒸汽电动泄压阀排出的目的。该阀结构简单、反应灵敏，操作过程中因蒸汽本身的压力冲击特性，阀门工件不会轻易卡住而损坏，实际运行中十分灵敏且安全稳定。
[0031]
在更优选的实施例中，参见图1，抽汽管路51上且在动力泄压阀组的上游处设置有第一测压单元52，可以对抽汽管路51内的压力进行实时监测，以便于电动泄压阀532进行对应的动作。此外，抽汽管路51上且在动力泄压阀组的下游处设置有第二测压单元54。第一测压单元52和第二测压单元54所规定的压力限定值比安全阀组对应的压力整定值略低，并且根据该压力限定值来设定电动泄压阀532的压力整定值。当抽汽管路51中压力瞬间、短暂的超出压力限定值时，会被安装于电动泄压阀532两侧的测压单元检测到并反馈给电动泄压阀532，从而使得电动泄压阀532联锁开启，从而使得部分高温高压蒸汽从电动泄压阀532排出，抽汽管路51的压力恢复在稳定范围内后电动泄压阀532联锁关闭。其中，第一测压单元52和第二测压单元54均可以为压力传感器或测压接头等。上述供热运行系统安装两个测压单元，使电动泄压阀532和安全阀组的使用更加可靠，泄压效果全部得到了提升，进一步保证了机组供热运行的安全性。
[0032]
其中，为了提升上述供热运行系统的自动化程度，其还包括逻辑控制机构，逻辑控制机构分别与电动泄压阀532、安全阀组、抽汽阀组、联通蝶阀42和热网加热系统30连接。逻辑控制机构可以为plc、单片机或工控机等，该逻辑控制机构与各个元件可以采用各种常规的连接方式，例如，常规的电连接或电信号连接，只要能够实现控制与信息反馈即可，以全面提升自动化程度，减少人工操作造成的失误。
[0033]
进一步地，安全阀组包括多根安全管路551和一一对应地设置于安全管路551上的安全阀552，安全管路551在抽汽管路51上的接入点位于动力泄压阀组的下游。多个安全阀552共同配合，可以提升泄压操作的可靠性，避免对系统的其他结构造成不可逆的损害。其中，安全阀552为安装于抽汽管路51上用于事故状态下进行泄压的一种阀门。安全阀552在供热系统运行时起保护作用，当抽汽管路51中的压力超过安全阀552的整定值时，安全阀552开启，将抽汽管路51中部分蒸汽排入管道外，从而使抽汽管路51的压力降低，保证机组的运行安全。
[0034]
其中，在前述实施例中，抽汽阀组包括沿汽流方向依次设置抽汽管路51上的抽汽快关阀56、抽汽逆止阀57和抽汽蝶阀58。抽汽快关阀56可以防止抽汽管路51内的蒸汽倒流引起汽轮机超速事故，抽汽逆止阀57在遇到蒸汽由抽汽管路51向汽轮机本体倒流时即自动关闭，抽汽蝶阀58可以根据系统运行状态指令来进行开闭。通过这三种不同的阀门来对不同的运行状态进行调整，以保证供热运行系统能够安全稳定地运行。
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在图1所示的实施例中，热网加热系统30包括用于给热网用户34供热的热网管路31、设置于热网管路31上的热网加热器32与热网循环水泵33，抽汽管路51对热网加热器32进行供热，即抽汽管路51能够将热蒸汽送至热网加热器32与热网循环水进行换热。在供热运行时，中压缸10的排汽通过抽汽管路51进入热网加热器32，在热网加热器32中热网循环水与抽汽管路51的高温蒸汽交换热量，温度提升的热网循环水供给热网用户34，而给热网用户34供热后的热网循环水可以由热网循环水泵33再次泵送至热网加热器32进行加热。
[0036]
此外，联通管路41上并联设置有并联管路43，并联管路43的接入点位于联通蝶阀42的上游且并联管路43的接出点位于联通蝶阀42的下游，并联管路43上设置有电动调门
44。在切缸后，联通蝶阀42关闭，而可以通过电动调门44进低压缸冷却蒸汽。
[0037]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0038]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或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上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0039]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
[0040]
在本说明书的描述中，术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
[0041]
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行改动、修改、替换和变型。