专利名称：一种联合循环机组的快速启动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种联合循环机组的快速启动系统，用于改善机组的响应特性和机组经济性。属于主要应用于9F级及以上燃气-蒸汽联合循环发电机组热力系统工程的设计和改造技术领域。
背景技术：
目前，在实用新型厂的联合循环机组中，由于凝结水和给水中溶解氧的存在，是导致电厂热力设备腐蚀的重要原因，热力设备的腐蚀会影响材料的性能，其生成的氧化物及垢样会影响机组的安全运行。凝结水和给水溶解氧的含量需要控制在一个较为合适的水平，国家标准(GB/T 12145-2008)要求凝结水溶解氧含量小于等于50 μ g/L。 联合循环机组中的凝结水在启动时超标的原因有如下几个1)除盐水补充。由于除盐水未进行除氧，所以补水量越大，带入凝汽器氧量越多。除盐水箱中的除盐水通过除盐水泵直接打到凝结水箱或凝结水箱上部的除氧头。由于除盐水箱放置在室外，除盐水温度基本上为环境温度，低于凝结水箱中的凝结水温度，大量的低温除盐水在没有经过任何加热的情况下直接补入凝结水箱。从而造成凝结水溶氧超标。2)凝结水过冷度过高。凝结水过冷度是凝汽器热水井中凝结水的过冷却程度，凝结水热水井出口凝结水温度与凝汽器在排汽压力下对应的饱和温度之差称为过冷度。凝结水过冷度越高，即凝结水温度相对凝汽器真空下的饱和温度越低，则蒸汽分压力降低，氧气的分压力则增加，从而使凝结水浓氧增力口。3)阀门及凝结水泵盘根不严，这往往造成凝结水中溶解氧含量过高。4)凝汽器热水井水位变化，是影响凝结水溶解氧的重要原因，热水井水位过高或者过低，都将对凝结水中溶解氧含量带来影响。但热水井水位过高而淹没深度除氧装置一定距离时,就会使其失去深度除氧的作用。凝结水溶解氧超标，也会导致给水溶解氧超标，影响锅炉的水质，加速锅炉及其它热力设备的腐蚀和结垢，严重影响锅炉受热面的传热效率，威胁到机组的安全、经济运行，所以溶解氧含量的监督是电厂必须监督的水汽指标之一。但现有技术中，一般是采用专用除氧装置对凝结水进行除氧。国内外没有无除氧器运行的联合循环机组运行数据，也没有形成有效的运行模式。本实用新型的申请人设计时采用了 9F燃气-蒸汽联合循环机组，其优势在于快速启动，在电网中的作用主要是带动尖峰负荷和作为紧急备用，缓解电网峰、谷差大、负荷高峰时段的用电需求。因此，燃气机组需要频繁启停，而且尽可能缩短启机时间。本实用新型申请人在所述机组运行中发现，原设计中使用启动除氧器，存在如下缺陷，一是存在整体结构复杂、事故率高，二是在投入除氧器运行时，严重影响启动并网时间，不能满足调峰机组要求。
实用新型内容本实用新型的目的，是为了克服现有技术的专用除氧器存在整体结构复杂、事故率高和严重影响启动并网时间的缺陷，提供一种联合循环机组的快速启动系统。本实用新型的目的可以采用如下技术方案达到一种联合循环机组的快速启动系统，包括凝汽器，其结构特点在于凝汽器的出水口通过凝结水泵、轴封冷却器连接凝结水流量计的输入端；所述凝结水流量计的输出端分为二路，一路通过凝结水关断阀连通联合循环机组的锅炉，另一路通过再循环关断阀、再循环调节阀连接凝汽器的回水口 ；凝汽器的出汽口通过气阀连接真空泵；在凝结水泵出水口与凝汽器的再循环水入水口之间设置加联氨点和溶解氧量检测点，在锅炉的低压入水口处设置加联氨点和溶解氧量检测点。本实用新型的目的还可以采用如下技术方案达到实现本实用新型目的的技术改进方案是所述凝汽器的出汽口通过气阀之一和气阀之二与真空泵的进汽口之一连接，真空泵的出气口通过气体喷射器后分成二路，一路连接气阀之一和气阀之二的连接处，另一路通过气阀之三连接汽水分离器的进汽口。·本实用新型的有益效果是I、本实用新型在硬件配置上主要由主凝结水流量计、凝结水管关断阀、再循环关断阀和再循环调节阀构成，取消了现有技术必须配置的专门除氧设备，因此，简化了热力系统的整体结构、提高了系统的可靠性和经济性、减少了排汽热损失、工质损失和除氧器加热蒸汽的抽汽节流损失、提高机组运行经济性，可节省基建投资和运行维护费用，经核算，每台机组初期少投入设备费66万元每台机组每年节约运行维护费用358. 53万元。2、本实用新型由于构成了无除氧器热力系统，具有整体结构简单、事故率低的特点，避免了现有技术中除氧器满水和增压、除氧器水位低跳给水泵、除氧器抽汽逆止门不严使汽轮机或其轴封进水、给水箱壳体漏汽漏水等恶性事故，减少因机组辅助设备故障而导致机组降负荷甚至使机组跳闸的事故；提高机组安全性。3、本实用新型采用无除氧器运行方式，简化了运行操作，节省了除氧器的耗能，提高了机组的快速启动能力。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。图I是本实用新型涉及的用于联合循环机组的快速的专用装置的结构示意图。
具体实施方式
参照
图1，本实用新型涉及的用于联合循环机组的快速启动系统，包括凝汽器20，其凝汽器20的出水口通过凝结水泵5、轴封冷却器6连接凝结水流量计I的输入端；所述凝结水流量计I的输出端分为二路，一路通过凝结水关断阀2连通联合循环机组的锅炉，另一路通过再循环关断阀3、再循环调节阀4连接凝汽器的回水口 ；凝汽器的出汽口通过气阀连接真空泵9 ;在凝结水泵5的出水口与凝汽器20的再循环水入水口之间设置加联氨点和溶解氧量检测点，在锅炉的低压入水口处设置加联氨点和溶解氧量检测点。所述凝汽器20的出汽口通过气阀之一 6和气阀之二 7与真空泵9的进汽口之一连接，真空泵9的出气口通过气体喷射器10后分成二路，一路连接气阀之一 6和气阀之二 7的连接处，另一路通过气阀之三11连接汽水分离器30的进汽口。[0020]参照
图1，在给锅炉上水前，设置在凝结水管中的凝结水关断阀2保持关闭，凝汽器20中的凝结水由凝结水泵5抽出，经轴封冷却器6后，再经凝结水再循环调节阀4回到凝汽器20。当机组当准备启动、给锅炉上水时，再开启凝结水管关断阀2，凝汽哭20中的凝结水凝结水管关断阀2送入锅炉13。本实用新型取消热力启动除氧器，热力系统得到简化，减少了系统节流损失，减少了抽汽工质损失，同时可减少系统运行的故障点，提高系统安全性。本实用新型已用于国内首批无除氧器运行联合循环机组，每年日启停次数近200次。也许是世界上运行工况最差的无除氧器运行的机组。本实用新型主要依靠凝汽器的真空除氧，化学除氧包括凝泵后凝结水加联氨和给水加联氨，凝结水的溶解氧含量直接关系到给水的溶解氧含量。所以，控制凝结水溶解氧的含量及按照含氧量的变化及时的控制除氧剂的加入量尤为重要。电厂凝结水溶解氧和给水溶解氧是电厂化学监督的重要指标之一，根据火力发电厂技术监督的规定要求，申请人所在电厂的凝结水溶解氧含量< 50yg/L，给水溶解氧含·量彡15 μ g/L (当过热蒸汽压力为3.8MPa 5.8MPa时)，彡Tyg/L (当过热蒸汽压力为5. 9MPa 12. 6MPa时)，凝结水溶解氧超标会加速凝结水管道的腐蚀，因为氧与金属在水中形成原电池，使金属发生电化学腐蚀，其腐蚀机理如下阴极区l/202+H20+2e— 20F ；阳极区Fe— Fe2++2e ；当亚铁离子和氢氧根离子在水中相遇时，就会生成Fe (OH)2沉淀Fe2++20r — Fe (OH) 2溶解氧过量的情况下，Fe (OH) 2会进一步氧化，生成黄色的FeOOH或者Fe2O3,加速热力设备金属的腐蚀。本实用新型具有如下创新技术要点I、针对联合循环机组频繁启停造成的恶劣工况，首次提出了无除氧器系统的优化运行模式，有效控制了溶氧腐蚀，提高了机组运行经济性和安全性。2、首次系统性地研究了无除氧器联合循环机组溶氧腐蚀机理和防腐机制，获得了宝贵的现场运行数据，为联合循环机组无除氧器运行系统国产化奠定了基础。3、首次提出了利用磁性检测方法实现氧化皮的无损检测，能快速检测管内氧化物，大幅缩短检测工期，提高检测准确率。4、机组正常运行期间除氧效果良好，凝结水氧浓度一直保持在10 μ g/L以内。5、在启动和停止期间，溶解氧的含量超标，约10分钟后，溶解氧降至标准范围内。6、取得如下有益效果I)启机10分钟内，溶解氧含量超标，随后正常；正常运行期间，凝结水氧浓度在10 μ g/L以内；I号机组溶氧合格率99. 3%。2)强化机组调峰能力简化了启动程序，缩短了起机时间，节省准备时间热态30-60分钟、冷态2小时，机组采用无除氧器运行，有利于发挥快速启动的优势。3)降低运行人员工作强度提高了机组运行经济性的基础上，减少了机组启动的准备时间。4)凝结水除氧效果[0041]本实用新型试用5年来，三台机组运行期间除氧效果良好，机组正常运行期间，凝汽器凝结水过冷度维持在2°c左右，凝结水氧浓度一直保持在10 μ g/L以内，如图2 (红线为检测的凝结水氧浓度，黑线为机组转速)，12月21日白天，机组运行期间，凝汽器真空96. 89，对应饱和温度为30. 8°C，热井水温为28. 8°C，过冷度为2°C，凝结水氧浓度为
5.42 μ g/L。5)主要经验及实绩首先，节省基建投资和运行维护成本由于没有除氧器及相关的设备和系统，故可节省建设投资约，又由于系统简单可靠，运行维护工作量少，运行维护费用也较低。其次，运行经济性提高·[0046]取消除氧器后，除氧器的排汽热损失、工质损失和除氧器加热蒸汽抽汽节流损失均没有了，回热系统中前置泵取消、凝结水泵压头降低后，泵功率降低，厂用电节省，这些都可使运行经济性提高。图5为前湾电厂#1机组2008年 2011年直接生产用电率对比图，电厂直接生产用电率年均维持在3%的低水平；有文献计算无除氧器热力系统总经济效益可提高O. 84 I. 17% [2]，图6为前湾电厂2008年 2011年#1机组发电煤耗对比图，发电标煤耗维持在较低的水平。第三，运行可靠性提高电厂每年都会利用机组检修机会，对热力系统汽水管道进行腐蚀程度的检查，管道受氧腐蚀的程度很低，壁厚腐蚀减薄情况很少见，三台锅炉的内部检验多年来都能达到锅炉压力容器的安全检测要求，机组运行5年来，曾发生过几起锅炉受热面管爆管事件，但均为机组日启停频繁疲劳损伤所致，管道因腐蚀而泄漏情况几乎没有。
权利要求1.一种联合循环机组的快速启动系统，包括凝汽器(20)，其特征在于凝汽器(20)的出水口通过凝结水泵(5)、轴封冷却器(6)连接凝结水流量计(I)的输入端；所述凝结水流量计(I)的输出端分为二路，一路通过凝结水关断阀(2)连通联合循环机组的锅炉，另一路通过再循环关断阀(3)、再循环调节阀(4)连接凝汽器(20)的回水口 ；凝汽器(20)的出汽口通过气阀连接真空泵(9);在凝结水泵(5)出水口与凝汽器(20)的再循环水入水口之间设置加联氨点和溶解氧量检测点，在锅炉的低压入水口处设置加联氨点和溶解氧量检测点。
2.根据权利要求2所述的用于联合循环机组的快速启动系统，其特征在于所述凝汽器(20)的出汽口通过气阀之一(6)和气阀之二(7)与真空泵(9)的进汽口之一连接，真空泵(9)的出气口通过气体喷射器(10)后分成二路，一路连接气阀之一(6)和气阀之二(7)的连接处，另一路通过气阀之三(11)连接汽水分离器(30 )的进汽口。
专利摘要本实用新型涉及一种联合循环机组的快速启动系统，包括凝汽器(20)，其特征在于凝汽器(20)的出水口通过凝结水泵(5)、轴封冷却器(6)连接凝结水流量计(1)的输入端；所述凝结水流量计(1)的输出端分为二路，一路通过凝结水关断阀(2)连通联合循环机组的锅炉，另一路通过再循环关断阀(3)、再循环调节阀(4)连接凝汽器(20)的回水口；凝汽器(20)的出汽口通过气阀连接真空泵(9)；在凝结水泵(5)出水口与凝汽器(20)的再循环水入水口之间设置加联氨点和溶解氧量检测点，在锅炉的低压入水口处设置加联氨点和溶解氧量检测点。本实用新型化热力系统的整体结构、提高系统的可靠性和经济性。
文档编号F22B35/00GK202709076SQ20122028098
公开日2013年1月30日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者叶善佩, 邓旭东, 刘涛, 黄杰, 刘新崽 申请人:深圳市广前电力有限公司