专利名称：大型汽轮机抽汽供热的调整方法
技术领域：
本发明涉及汽轮机抽汽供热领域，具体是一种大型汽轮机再热热段的抽汽供热的调整方法。
背景技术：
供热抽汽式凝汽式汽轮机，一方面要保证供给热用户所需要的热量，同时又要多发电，特别是非供暖期间还要以发电为主。现有技术，一般采用供热蝶阀(设置在中低压连通管上)、旋转隔板、座缸阀等，控制供热抽汽的压力及流量，将中、低压的高温蒸汽送给用户。但是，大型的供热抽汽式凝汽式汽轮机，特别指300丽及以上等级的供热抽汽式凝汽式汽轮机，需要满足抽汽压力在3. OMPa 4. 2MPa的范围内，还可以调整抽汽供热，而且该抽汽量较大，以原有的供热抽汽调节方式(如供热蝶阀、旋转隔板、座缸阀方式等)已经不能适用。而且，该大型汽轮机的再热冷段或再热热段的压力一般在3. OMPa 4. 2MPa范围内，若在再热冷段抽汽量较大(超过锅炉再热器流量的8% 10%)时，会导致锅炉再热器超温，故只能从再热热段抽汽供热。若按非调整方式，抽汽供热后或汽轮机在低负荷运行时， 再热热段压力会大幅降低，不能满足工业生产所要求的压力参数要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于300MW及以上等级的大型汽轮机的抽热供汽的调整方法。本发明所采用的技术方案是
一种大型汽轮机抽汽供热的调整方法，所述汽轮机具有纯凝和抽汽供热两种工况，所述汽轮机的抽汽供热端设置在锅炉再热器出口至中压主汽阀之间的再热热段管道上，两个中压调节阀分别设置在两条并列的再热热段管道上；所述汽轮机由纯凝工况切换到抽汽供热工况运行时，两个中压调节阀采用顺序阀配汽方式依次逐渐关闭，调节汽轮机抽汽供热压力。所述汽轮机在纯凝工况运行时，中压调节阀按照节流配汽方式运行。所述汽轮机由纯凝工况切换到抽汽供热工况运行时，两个中压调节阀顺序阀配汽方式的具体步骤是中压调节阀2逐渐关小；当中压调节阀2的开度约为50%时，中压调节阀1开始逐渐关小，使得在中压调节阀2开度约为0%时，中压调节阀1开度约为50% ；中压调节阀1继续逐渐关小，直至抽汽供热压力达到目标设定值。所述汽轮机由抽汽供热工况切换到纯凝工况运行时，中压调节阀全开。
所述汽轮机在纯凝工况运行时，达到30%的额定负荷以上时，两个中压调节阀全开。所述汽轮机由抽汽供热工况切换到纯凝工况运行时，关闭供热抽汽电动截止阀、 供热抽汽逆止阀和快关阀。
本发明所产生的有益效果是
本发明设计思想是在由纯凝工况切换到抽汽供热工况运行时，将300MW及以上等级的大型汽轮机的中压调节阀的配汽方法由节流配汽方式改为顺序参调。提出独有的中压调节阀参调的大型汽轮机抽汽供热的调整方法，通过两个中压调节阀开度按一定的重迭度依次关闭，使再热段压力维持定值，满足压力在3. OMPa 4. 2MPa范围内的高参数抽汽供热。这样大大提高了单个中压调节阀的调节性能，并保证了中压调节阀参调供热的稳定性、安全性；中压调节阀具有良好流量特性、调节特性；首次提出采用中调门供热参调的概念，打破了中压调节阀仅在低负荷下参调的传统理念；同时，对国家节能减排创造巨大的社会效益及经济效益。
图1是大型汽轮机再热热段供热抽汽示意图2是现有技术中大型汽轮机中压调节阀的节流配汽曲线； 图3是本发明大型汽轮机中压调节阀的顺序参调配汽曲线。图中标号表示A-锅炉再热器，B-高压缸，C-中压缸，D-供热抽汽端，1-中压调节阀，2-中压调节阀，3-高压阀门，H-调节阀行程；Dc-调节阀喉部直径。
具体实施例方式如图1 3所示，供热抽汽凝汽式汽轮机是同时承担供热和发电两类任务的汽轮机，根据结构和运行方式的不同，供热汽轮机可以分为背压式和调节抽汽式两大类。根据热用户性质的不同，供热蒸汽大致有供暖抽汽和工业抽汽两种；根据供热调整抽汽次数可分为一次、二次和三次抽汽式汽轮机。上述机组的抽汽或排汽具有稳定的工作压力，为此，汽轮机除有调速系统外，还有专门设计的调压系统。从锅炉再热器A出来的再热蒸汽，经由再热热段蒸汽管到达汽轮机两侧的中压主汽阀及中压调节阀1、2，然后经中压进汽管进入中压缸C。本具体实施方式
的供热抽汽端D 设置在再热热段管道上，具体是在锅炉再热器A与中压主汽阀之间的再热热段管道上，即中压缸C的中压主汽阀门前。供热抽汽端D供热抽汽管道上设置有电动截止阀、止逆阀和快关阀等，是供热抽汽的开关和保护装置。本发明供热抽汽的调节方法，采用设置在两条并列的再热热段管道上的中压调节阀1、2顺序阀方式配汽控制，控制抽汽的流量和压力，其调节性能较好。具体步骤如下
大型汽轮机在纯凝工况运行时，中压调节阀1、2按照节流配汽方式运行，一般30%额定负荷以上时，两个中压调节阀1、2全开，调节阀无节流损失，不影响纯凝工况的经济性。大型汽轮机由纯凝工况切换到供热抽汽工况运行时，两个中压调节阀1、2由顺序阀配汽方式依次逐渐关闭，实现汽轮机抽汽供热压力调节。按图3所示的是两个中压调节阀1、2顺序参调的配汽曲线，其具体步骤为中压调节阀2先向下关；在中压调节阀2的开度约为50%时，中压调节阀1向下关，使得在中压调节阀2开度约为0%时，中压调节阀1开度约为50%;中压调节阀1继续逐渐关小，直至抽汽供热压力达到目标设定值。在中压调节阀1、2开度关小过程中，再热热段压力会不断升高，一直调整到再热热段压力等于或略高于目标供热抽汽压力值时，开启供热抽汽端D的电动截止阀，供热抽汽止逆阀，接带热负荷，调整抽汽点压力到所需压力。大型汽轮机由供热抽汽工况切换到纯凝工况运行时，关闭供热抽汽电动截止阀、 供热抽汽逆止阀、快关阀，中压调节阀1、2全开，机组转入纯凝工况运行。现有技术中，大型汽轮机的中压调节阀1、2配汽方式为节流配汽，一般调节特性很差，不能实施调整供热抽汽压力。与现有技术的大型汽轮机中压调节阀1、2相比，本发明参调的大型中压调节阀1、2须具有良好的流量特性、调节特性，还能满足汽轮机机组AGC运行。
试验研究证明若采用节流配汽方式，在图2所示节流方式配汽曲线中，H代表调节阀行程；Dc代表调节阀喉部直径。只有H/Dc在0. 05、. 08范围内，中压调节阀1、2才有较好的调节性能，不能满足实际工程调整抽汽压力的需求。若采用顺序阀配汽方式，在图3 所示顺序阀方式配汽曲线中，当H/Dc在0. 05、. 18范围内，中压调节阀1、2都有良好的调节性能，能满足实际工程调整抽汽压力的需求。不难看出，中压调节阀1、2参调供热时，采用本发明的顺序阀配汽方式后，中压调节阀1、2的调节特性及可调节范围明显优于节流配汽方式。供热工况下，大型汽轮机的功率开环，供热抽汽压力与中压调节阀1、2形成闭环。 机组运行时，首先满足热负荷的需要，而热负荷引起的电功率的变化，由电网本身来吸收。 即DEH先比较给定压力与实际供热压力，经计算校正，按校正结果去控制供热调节阀门或中压调节阀1、2，以减小或增大抽汽级后的流量，保证供热压力。具体讲，当一级抽汽量增加时，一级抽汽压力变低、一级供热调节阀关小的同时影响二级抽汽压力变低，二级供热碟阀同时关小，一级抽汽量的增加不影响二级抽汽量。当二级抽汽量增加时，二级抽汽压力变低，二级供热碟阀关小，增加二级抽汽量，此时一级抽汽压力将变高，供热调节阀门随之开大，使一级抽汽量不受影响。反之亦然。
权利要求
1.一种大型汽轮机抽汽供热的调整方法，所述汽轮机具有纯凝和抽汽供热两种工况， 所述汽轮机的抽汽供热端设置在锅炉再热器出口至中压主汽阀之间的再热热段管道上，两个中压调节阀分别设置在两条并列的再热热段管道上；其特征在于所述汽轮机由纯凝工况切换到抽汽供热工况运行时，两个中压调节阀采用顺序阀配汽方式依次逐渐关闭，调节汽轮机抽汽供热压力。
2.根据权利要求1所述的大型汽轮机抽汽供热的调整方法，其特征在于所述汽轮机在纯凝工况运行时，中压调节阀按照节流配汽方式运行。
3.根据权利要求1所述的大型汽轮机抽汽供热的调整方法，其特征在于所述汽轮机由纯凝工况切换到抽汽供热工况运行时，两个中压调节阀顺序阀配汽方式的具体步骤是 中压调节阀2逐渐关小；当中压调节阀2的开度约为50%时，中压调节阀1开始逐渐关小， 使得在中压调节阀2开度约为0%时，中压调节阀1开度约为50% ；中压调节阀1继续逐渐关小，直至抽汽供热压力达到目标设定值。
4.根据权利要求1所述的大型汽轮机抽汽供热的调整方法，其特征在于所述汽轮机由抽汽供热工况切换到纯凝工况运行时，中压调节阀全开。
5.根据权利要求2所述的大型汽轮机抽汽供热的调整方法，其特征在于所述汽轮机在纯凝工况运行时，达到30%的额定负荷以上时，两个中压调节阀全开。
6.根据权利要求4所述的大型汽轮机抽汽供热的调整方法，其特征在于所述汽轮机由抽汽供热工况切换到纯凝工况运行时，关闭供热抽汽电动截止阀、供热抽汽逆止阀和快关阀。
全文摘要
本发明是一种大型汽轮机抽汽供热的调整方法，所述汽轮机具有纯凝和抽汽供热两种工况，所述汽轮机的抽汽供热端设置在锅炉再热器出口至中压主汽阀之间的再热热段管道上，两个中压调节阀分别设置在两条并列的再热热段管道上；所述汽轮机由纯凝工况切换到抽汽供热工况运行时，两个中压调节阀采用顺序阀配汽方式依次逐渐关闭，调节汽轮机抽汽供热压力。如此，提高中压调节阀的调节性能，使得在供热抽汽过程中，汽轮机再热热段的压力稳定在供热抽汽压力范围内，保证稳定性、安全性，节能减排，创造了巨大的社会效益及经济效益。
文档编号F01D17/10GK102410051SQ20111012015
公开日2012年4月11日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者刘晓燕, 卫栋梁, 唐清舟, 方宇, 杨更生, 欧阳杰, 袁永强, 谭锐 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司