一种塔式光热电站再热器旁路系统的制作方法

本实用新型涉及一种塔式光热电站再热器旁路系统，属于光热电站技术领域。

背景技术：

蒸汽发生器系统、汽轮机系统是塔式光热电站发电模块的主要组成部分，由于储热容量大小的限制，光热电站通常不能保持24h满负荷运行，因此机组需要每天启停。为了保证机组安全运行，尽量缩短机组启动时间就显得尤为重要。为了保证机组每天能够快速启动，当储热系统热熔盐消耗完毕后蒸汽发生器系统通常不进行疏盐操作，而是把热熔盐隔离在蒸汽发生器系统内，以维持系统的压力及温度。

传统的再热器进口直接与汽轮机冷再热管道相连接，再热器出口与汽轮机热再热管道相连接。机组启动时，通过再热管道上的疏水管道进行预热，由于疏水管道尺寸较小，预热时间较长，影响了机组启动时间。并且由于冷再热管道温度较低的蒸汽进入再热器，再热器蒸汽侧与熔盐侧温差较大，热应力过大，容易引起再热器本体结构破坏；且温度较低的蒸汽进入再热器有造成熔盐侧发生凝结的风险，影响机组安全运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种塔式光热电站再热器旁路系统，具有缩短预热管道及启动时间、提高机组运行安全的效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种塔式光热电站再热器旁路系统，包括熔盐回路和供水蒸汽回路，所述熔盐回路包括与热熔盐罐连通的换热装置，所述换热装置与蒸发器连通，所述蒸发器与预热器连通，所述预热器的熔盐回路出口连通冷熔盐罐；所述换热装置包括并列设置的用于将饱和蒸汽加热为过热蒸汽的过热器和用于提高蒸汽过热度的再热器，所述再热器两端接口分别连接冷再热管道和热再热管道，所述冷再热管道连接汽轮机高压缸的排汽口，所述热再热管道连接汽轮机中压缸进汽口，所述冷再热管道和热再热管道连通且在连通管道上设置再热器旁路关断阀，所述冷再热管道上设置再热器入口蒸汽关断阀。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述再热器入口蒸汽关断阀比连通管道与冷再热管道连通处离汽轮机高压缸的排汽口距离远。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述供水蒸汽回路内包括与预热器水进口连通的给水系统和与预热器水出口连通的汽包；所述汽包的出口与过热器的蒸汽进口连通，所述过热器的蒸汽出口与汽轮机高压缸连通。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述再热器入口蒸汽关断阀和连通管道之间设置冷再热管道温度测点，所述连通管道与再热器之间的热再热管道上设置热再热管道温度测点。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述热熔盐罐与再热器之间设置热盐管道温度测点。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术效果有：

本实用新型在原有再热器系统基础上增加了再热器旁路关断阀和再热器入口蒸汽关断阀，通过再热器旁路关断阀和再热器入口蒸汽关断阀的配合使用能够确保进入到再热器中的蒸汽达到适合的温度，避免再热器管板、管子焊缝破裂和发生熔盐凝结事故，提高了机组运行的安全性。

本实用新型缩短机组启动时间。传统再热器系统冷再热管道、再热管道通过疏水方式进行暖管，且冷再热管道、再热管道暖管预热分开进行，增加了机组启动时间；改进后的系统通过旁路管道进行预热暖管，冷再热管道、再热管道暖管预热同时进行，大大缩短了机组启动时间，提高了汽轮机发电时间，发电量增加，经济性好。

本实用新型的系统结构简单，无需配套其他系统，经济性好。

附图说明

图1是本实用新型一种塔式光热电站再热器旁路系统的结构原理图。

其中，1、预热器，2、蒸发器，3、汽包，4、过热器，5、再热器，6、冷再热管道，7、热再热管道，8、冷再热管道温度测点，9、热盐管道温度测点，10、热再热管道温度测点，11、再热器旁路关断阀，12、再热器入口蒸汽关断阀。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

本实用新型公开了一种塔式光热电站再热器旁路系统，如图1所示，包括熔盐回路和供水蒸汽回路，熔盐回路包括为熔盐由热熔盐罐流出分别经过过热器4和再热器5汇合后进入蒸发器2，熔盐再由蒸发器2进入预热器1回到冷熔盐罐中；所述供水蒸汽回路按照供水蒸汽流向依次包括预热器1、汽包3、过热器4、汽轮机高压缸和再热器5，给水首先进入到预热器1，被加热到接近饱和后进入到汽包3中，产生的饱和蒸汽进入过热器4，经过热器4加热到设定温度后进入汽轮机高压缸进行做功发电，同时从汽轮机高压缸排出的冷再热蒸汽经过冷再热管道6进入到再热器5中，蒸汽经再热器5加热到设定温度后通过热再热管道7进入汽轮机中压缸做功发电。

冷再热管道6和热再热管道7之间设有连通管道，且在连通管道上安装再热器旁路关断阀11，在连通管道与冷再热管道6的连通处与再热器5之间设置冷再热管道温度测点8和再热器入口蒸汽关断阀12，连通管道连通处与再热器5之间的热再热管道7上设置热再热管道温度测点10，通过再热器旁路关断阀11和再热器入口蒸汽关断阀12的配合使用，来进行保护再热器5；同时在热熔盐罐与再热器5之间设置热盐管道温度测点9来检测温度。

本实施例的具体实施方式：在机组启动时，首先关闭再热器入口蒸汽关断阀12，打开再热器旁路关断阀11。供水经由预热器1、汽包3、过热器4、汽轮机高压缸排出的蒸汽经过冷再热管道6，由于再热器入口蒸汽关断阀12关闭而再热器旁路关断阀11打开，蒸汽会进入到热再热蒸汽管道7中，可以同时对冷再热管道6和热再热管道7进行暖管预热；当冷再热管道温度测点8和热再热管道温度测点10检测温度达到265℃时，预热完毕。打开再热器入口蒸汽关断阀12，关闭再热器旁路关断阀11，蒸汽进入再热器被热熔盐加热后进入汽轮机中压缸，机组进入正常运行模式。通过同时对冷再热管道6和热再热管道7进行预热，机组启动时间缩短，同时通过冷再热管道温度测点8和热再热管道温度测点10检测蒸汽温度，达标后才进入再热器5中，有效保证了再热器的运行安全，防止熔盐发生凝结事故。

同时当热盐管道温度测点9和冷再热管道温度测点8的温差超过280℃时，即当机组突然发生跳机或甩负荷工况时，关闭再热器入口蒸汽关断阀12，打开再热器旁路关断阀11来保护再热器5，避免再热器5因蒸汽侧和熔盐侧的温差过大发生应力集中而造成破坏。

传统的系统需要通过冷再热管道6上的疏水阀进行冷再热管道6暖管，当冷再热管道温度测点8温度达到265℃后才能进入再热器5，再通过热再热管道7上的疏水阀进行热再热管道7暖管，热再热蒸汽管道温度测点10温度达到265℃预热完成，整个过程耗时较长，且预热过程中且不能有效防止冷的蒸汽进入再热器5，容易发生再热器5熔盐侧凝结事故。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理等所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种塔式光热电站再热器旁路系统，包括熔盐回路和供水蒸汽回路，所述熔盐回路包括与热熔盐罐连通的换热装置，所述换热装置与蒸发器（2）连通，所述蒸发器（2）与预热器（1）连通，所述预热器（1）的熔盐回路出口连通冷熔盐罐；所述换热装置包括并列设置的用于将饱和蒸汽加热为过热蒸汽的过热器（4）和用于提高蒸汽过热度的再热器（5），所述再热器（5）两端接口分别连接冷再热管道（6）和热再热管道（7），其特征在于：所述冷再热管道（6）连接汽轮机高压缸的排汽口，所述热再热管道（7）连接汽轮机中压缸进汽口，所述冷再热管道（6）和热再热管道（7）连通且在连通管道上设置再热器旁路关断阀（11），所述冷再热管道（6）上设置再热器入口蒸汽关断阀（12）。

2.根据权利要求1所述的一种塔式光热电站再热器旁路系统，其特征在于：所述再热器入口蒸汽关断阀（12）比连通管道与冷再热管道（6）连通处离汽轮机高压缸的排汽口距离远。

3.根据权利要求1所述的一种塔式光热电站再热器旁路系统，其特征在于：所述供水蒸汽回路内包括与预热器（1）水进口连通的给水系统和与预热器（1）水出口连通的汽包（3）；所述汽包（3）的出口与过热器（4）的蒸汽进口连通，所述过热器（4）的蒸汽出口与汽轮机高压缸连通。

4.根据权利要求2所述的一种塔式光热电站再热器旁路系统，其特征在于：所述再热器入口蒸汽关断阀（12）和连通管道之间设置冷再热管道温度测点（8），所述连通管道与再热器（5）之间的热再热管道（7）上设置热再热管道温度测点（10）。

5.根据权利要求4所述的一种塔式光热电站再热器旁路系统，其特征在于：所述热熔盐罐与再热器（5）之间设置热盐管道温度测点（9）。

技术总结
本实用新型涉及一种塔式光热电站再热器旁路系统，包括熔盐回路和供水蒸汽回路，所述熔盐回路包括与热熔盐罐连通的换热装置，所述换热装置与蒸发器连通，所述蒸发器与预热器连通，所述预热器的熔盐回路出口连通冷熔盐罐；所述换热装置包括并列设置的用于将饱和蒸汽加热为过热蒸汽的过热器和用于提高蒸汽过热度的再热器，所述再热器两端接口分别连接冷再热管道和热再热管道，所述冷再热管道连接汽轮机高压缸的排汽口，所述热再热管道连接汽轮机中压缸进汽口，所述冷再热管道和热再热管道连通且在连通管道上设置再热器旁路关断阀，所述冷再热管道上设置再热器入口蒸汽关断阀。本实用新型具有缩短预热管道及启动时间、提高机组运行安全的效果。

技术研发人员：许红;张俊;王仁宝;郑涛;李硕;刘传成;安丰路
受保护的技术使用者：青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司
技术研发日：2019.07.09
技术公布日：2020.04.28