一种单元制火电机组高压供汽系统及方法与流程

本发明属于热电，尤其涉及一种单元制火电机组高压供汽系统及方法。

背景技术：

1、如图1所示，当前大型火电机组热力系统已包含如下部件：除氧器、给水泵、#3高加、#2高加、#1高加、锅炉、主汽tv阀、汽轮机、中压缸进汽调节阀(iv阀)、主汽管道、再热蒸汽热段管道、锅炉主给水管道，其中锅炉包含再热器、再热器减温器，过热器、过热器减温器，汽轮机包括高压缸、中压缸、低压缸，再热器减温器连接再热器，再热器通过再热蒸汽热段管道连接中压缸的进汽口，过热器减温器连接过热器，过热器通过主汽管道连接高压缸的进汽口：再热蒸汽热段管道上安装有中压缸进汽调节阀，所述主汽管道上安装有高压缸进汽调节阀；

2、高压缸的排汽出口分别连接再热器减温器和#2高加抽汽管道，#2高加抽汽管道连接#2高加蒸汽进口；高压缸的中间级出口连接#1高加抽汽管道，#1高加抽汽管道连接#1高加蒸汽进口；

3、还包括除氧器、给水泵和#3高加：

4、中压缸的排汽出口分别连接除氧器和低压缸，除氧器的进水口连接凝结水管道，除氧器的出水口通过管道连接给水泵，给水泵出口通过管道连接#3高加蒸汽进口，#3高加给水出口连接#2高加蒸汽进口；中压缸的中间级出口连接#3高加蒸汽进口。

5、其中，除氧器通过管道连接给水泵，给水泵出口通过管道连接#3高加蒸汽进口，#3高加给水出口连接#2高加蒸汽进口，#2高加给水出口连接#1高加蒸汽进口，#1高加给水出口通过锅炉主给水管道连接锅炉；

6、主给水在锅炉内蒸发成主蒸汽，主蒸汽通过过热器、过热器减温器调节至特定参数供出，主蒸汽特定参数由锅炉型号确定，锅炉主蒸汽出口通过主汽管道连接主汽tv阀，然后进入高压缸推动高压缸做功，从高压缸某一级抽取部分蒸汽，通过#1高加抽汽管道送到#1高加加热给水；

7、高压缸排汽分成两部分，小部分通过#2高加抽汽管道送至#2高加加热给水，大部分则通过管道送至锅炉再热器加热，通过再热器减温器调节至特定参数供出，再热蒸汽特定参数由锅炉型号确定，锅炉再热蒸汽出口为热段再热蒸汽，锅炉再热蒸汽出口通过热段再热蒸汽管道连接中压缸进汽调节阀，然后进入中压缸推动中压缸做功，从中压缸某一级抽取部分蒸汽，通过#3高加抽汽管道送到#3高加加热给水；

8、中压缸排汽分成两部分，小部分通过管道进入除氧器，大部分则通过管道送至低压缸。

9、发明人发现，大型单元制火电机组因热力系统构造原因，在工业供汽方面存在限制。例如，因大型单元制火电机组高压缸排汽压力一般在5mpa以下，所以针对压力5mpa以上的工业供汽，通过抽取再热热段蒸汽无法满足要求，若从主汽抽取，则面临着锅炉再热器、过热器匹配问题，再热器极易出现列管高温、爆裂等安全事故。

10、发明人还发现，通过锅炉再热器改造，尽管也能够解决主汽抽汽供热条件下的再热器列管高温、爆裂，但一旦工业供汽负荷降低或者停止，机组恢复纯凝发电时，锅炉再热器又出现新的不匹配情况。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种单元制火电机组高压供汽系统及方法，在不对锅炉、汽轮机进行改造的情况下，实现了5mpa以上高压供汽。

2、为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种单元制火电机组高压供汽系统。

4、一种单元制火电机组高压供汽系统，包括#2高加、#1高加、锅炉、汽轮机、主汽管道、再热蒸汽热段管道、锅炉主给水管道，其中锅炉包括再热器、再热器减温器以及过热器、过热器减温器，汽轮机包括高压缸、中压缸、低压缸：

5、所述主汽管道引出高压供汽支管，高压供汽支管与引射器的高压入口相连接；所述再热蒸汽热段管道引出引射支管，所述引射支管连接引射器的低压入口；所述引射器的出口通过高压供汽减温减压器后连接高压供汽出口；

6、所述#2高加抽汽管道上设置有#2高加抽汽电动调节阀；

7、所述#1高加抽汽管道上设置有#1高加抽汽电动调节阀。

8、所述再热蒸汽热段管道还引出有热再回热支管，热再回热支管连接#2高加抽汽管道；所述热再回热支管上按蒸汽流向依次加装热再回热逆止阀、热再回热电动隔离阀、热再回热换热器、热再回热减温器、热再回热温度传感器、热再回热电动调节阀。

9、所述热再回热支管连接到#2高加抽汽电动调节阀的下游。

10、所述锅炉主给水管道上引出减温水支管，减温水支管上加装减温水支管电动隔离阀，所述减温水支管连接热再回热换热器减温水进口，热再回热换热器减温水进口连接高压供汽减温减压器。

11、所述高压供汽支管上按蒸汽流向依次加装高压供汽逆止阀、高压供汽电动隔离阀、高压供汽电动调节阀、引射器、高压供汽减温减压器、高压供汽流量计，所述高压供汽流量计连接高压供汽出口；

12、所述引射支管上安装有引射支管电动隔离阀。

13、所述锅炉主给水管道上加装主给水温度传感器。

14、所述热再回热换热器为管壳式换热器，其中管侧走减温水，设有减温水进出口；壳侧走蒸汽，设有再蒸汽热段蒸汽进出口。

15、本发明第二方面提供了一种单元制火电机组高压供汽方法。

16、一种单元制火电机组高压供汽方法，包括高压供汽启动过程、高压供汽期间调整过程，高压供汽停止过程，其中高压供汽启动过程包括：

17、打开热再回热电动隔离阀、热再回热电动调节阀，打开减温水支管电动隔离阀；

18、监测主给水温度传感器主给水温度，#2高加抽汽电动调节阀逐步关闭；

19、监测热再回热温度传感器，温度达到设定值后，启动热再回热减温器；

20、监测主给水温度传感器温度，#1高加抽汽电动调节阀逐步关闭；

21、打开高压供汽电动隔离阀、高压供汽电动调节阀、高压供汽减温减压器、引射支管电动隔离阀，监测高压供汽流量计测量流量，调节高压供汽电动调节阀打开速度；

22、调节中压缸进汽调节阀开度，将再热蒸汽管道压力维持在设定值以上。

23、高压供汽期间调整方法包括：

24、调整高压供汽电动调节阀开度，调节高压供汽量；

25、调整锅炉燃烧，通过主汽流量变化实现汽轮机发电调节；

26、在供汽负荷、发电负荷调整过程中，在确保锅炉运行安全指标正常条件下，高压供汽流量不宜超过当前主汽流量的设定最大阈值；

27、如出现锅炉安全指标恶化平衡恶化，应适当减小高压供汽量，同时适当调整#1高加抽汽电动调节阀；

28、如出现汽轮机高中压缸推力平衡指标恶化，应适当减小高压供汽量，同时适当关小热再回热电动调节阀开度；

29、如出现汽轮机高压缸排汽温度指标恶化，应适当减小高压供汽量，同时适当开大中压缸进汽调节阀开度；

30、如遇应急情况需快速切断高压供汽，应迅速关闭高压供汽电动隔离阀，同时迅速打开#1高加抽汽电动调节阀。

31、高压供汽停止方法包括：

32、关闭高压供汽电动调节阀，监测高压供汽流量计测量流量，调节高压供汽电动调节阀关闭速度；

33、高压供汽电动调节完全关闭后，关闭高压供汽电动隔离阀、高压供汽减温减压器、引射支管电动隔离阀，中压缸进汽调节阀全开；

34、高压供汽电动调节阀完全关闭后，#2高加抽汽电动调节阀逐步开启；

35、#2高加抽汽电动调节阀完全开启后，#1高加抽汽电动调节阀逐步开启；

36、#2高加抽汽电动调节阀完全开启后，关闭热再回热电动隔离阀、热再回热减温器、热再回热电动调节阀，关闭减温水支管电动隔离阀；

37、热再回热电动隔离阀完全关闭，并且#1高加抽汽电动调节阀完全开启后，高压供汽停止过程结束，机组完全恢复纯凝发电工况。

38、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

39、本发明提出一种单元制火电机组高压供汽系统及方法，在不对锅炉、汽轮机改造的前提下，通过调节、减少#1、#2高加抽汽量，增加高压缸排汽量，来确保锅炉再热器有足够的冷却蒸汽通流量，确保锅炉再热器工作安全稳定；通过热再回热支管15，为#2高加供汽，提高给水温度，减少给水因温度降低带给锅炉过热器的冲击。

40、通过本发明的方法，对于350mw等级主汽1046t/h左右的亚临界、超临界、超超临界火电机组，≥5mpa高压供汽最大可达320t/h，约为tha主汽量的30％。通过上述方法，机组可以在工业供汽、纯凝发电两种工况间随意切换，纯凝发电工况的热效率不会因本方法涉及的改造而降低。

41、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。