一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统及方法与流程

文档序号:32692057发布日期:2022-12-27 19:10阅读:26来源:国知局
一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统及方法与流程

1.本公开涉及新能源及节能技术领域,尤其涉及一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统及方法。


背景技术:

2.我国对优化能源结构和煤炭清洁高效利用提出了更高要求。其中煤电机组改造升级是提高电煤利用效率、减少电煤消耗、促进清洁能源消纳的重要手段,对推动碳达峰碳中和目标如期实现具有重要意义。
3.电力行业是煤炭消耗的主要行业之一,是国家节能减排工作重点管控行业。按照国家要求,到2025年,全国火电平均供电煤耗降至300克标准煤/千瓦时以下。为实现300g目标,以“节能降耗改造、供热改造和灵活性”三改联动为手段,各个火电企业积极开展相应改造,尤其是供热改造,具有社会效益明显,节能降耗效果显著,经济收益可观,是各个火力发电厂重点发力方向。
4.在供热改造中,工业供汽改造是一个重点方向,尤其是对于南方没有居民采暖的机组,是降低机组煤耗指标最有效的方式。常规工业供汽一般在4mpa以下,一般通过冷再供汽、中联门参调热再供汽、连通管抽汽、旋转隔板等常规方式即能满足需要。但对于4mpa以上高参数蒸汽,供汽手段十分有限。
5.目前常用方案主要有主蒸汽供汽、一抽供汽、补气阀供汽等,但受初始设计及再热器超温等因素限制,单机供汽量较小,多60万等级机组,一般不超过100t/h,对于30万等级机组一般不超过50t/h。对于高参数蒸汽主要用户如化工、石油等行业动辄几百吨的用汽需求差距较大,限制热电联产机组供热规模和范围。另外受目前电网深度调峰限制,火电机组实际高参数供汽能力还要降低,远远不能满足高参数工业供汽市场需要,限制了热电联产发展。
6.综上,现有技术中的供汽技术不能较好地解决再热器超温问题,无法提升高参数蒸汽抽汽能力,从而限制了热电联产发展。


技术实现要素:

7.本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本公开的一个目的在于提出一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统及方法,以解决现有技术中大型热电联产机组主蒸汽大量抽汽以后过热器和再热器流量不平衡导致再热器入口蒸汽流量降低引发超温的问题。
8.为了实现上述目的,本公开第一方面实施例提供了一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统,包括供汽装置、调节装置和控制装置;
9.所述供汽装置包括锅炉、汽轮机、凝结水单元、低压给水单元和高压给水单元,所述锅炉包括过热器和再热器,所述过热器用于为高参数蒸汽负载提供高参数蒸汽,所述汽轮机用于将接收到的来自所述锅炉的蒸汽转化为低温低压蒸汽,所述凝结水单元用于将所
述低温低压蒸汽转化为凝结水,所述低压给水单元用于对所述凝结水进行加热,所述高压给水单元用于将加热后的凝结水再热后得到锅炉给水并送至所述过热器;
10.所述控制装置用于获取所述高参数蒸汽的实际过热蒸汽抽汽量,基于所述实际过热蒸汽抽汽量和允许抽汽量限值,控制所述调节装置的运行状态,所述运行状态包括启动状态和关闭状态;
11.所述调节装置与所述高压给水单元的出口连接,所述调节装置用于当处于所述启动状态时,接收来自所述高压给水单元的锅炉给水,并将接收的所述锅炉给水转化成补汽蒸汽送至所述再热器。
12.在本公开的一个实施例中,所述汽轮机包括高压缸,所述供汽装置还包括第一进汽管路和第一出汽管路,所述高压缸的进汽口通过所述第一进汽管路与所述过热器的出汽口连接,所述高压缸的出汽口通过所述第一出汽管路与所述再热器的进汽口连接,所述调节装置包括连接所述高压给水单元的出口和所述第一出汽管路的补汽管路和设置在所述补汽管路上的闪蒸模块,所述闪蒸模块用于将所述补汽管路中的锅炉给水转化成补汽蒸汽。
13.在本公开的一个实施例中,所述调节装置还包括设置在所述补汽管路上的补汽流量测量模块和流量控制阀,所述补汽流量测量模块用于检测所述补汽蒸汽的流量,所述流量控制阀用于控制所述锅炉给水的流量;所述控制装置还用于获取所述补汽蒸汽的流量,基于所述补汽蒸汽的流量和所述实际过热蒸汽抽汽量调节所述流量控制阀的开度。
14.在本公开的一个实施例中,所述调节装置还包括第一压力测量模块和压力控制阀,所述第一压力测量模块用于检测所述补汽蒸汽的压力,所述压力控制阀用于控制所述补汽蒸汽的压力,所述供汽装置还包括第二压力测量模块,所述第二压力测量模块用于检测所述高压缸的出汽口压力;所述控制装置还用于获取所述补汽蒸汽的压力和所述高压缸的出汽口压力,基于所述补汽蒸汽的压力和所述高压缸的出汽口压力调节所述压力控制阀的开度。
15.在本公开的一个实施例中,所述汽轮机包括中压缸,所述供汽装置还包括第二进汽管路,所述中压缸的进汽口通过所述第二进汽管路与所述再热器的出汽口连接。
16.在本公开的一个实施例中,所述汽轮机包括低压缸,所述供汽装置还包括第三进汽管路,所述低压缸的进汽口通过所述第三进汽管路与所述中压缸的出汽口连接。
17.在本公开的一个实施例中,所述供汽装置还包括第三压力测量模块和设置在所述第三进汽管路上的中低压缸连通管蝶阀,所述第三压力测量模块用于检测所述汽轮机的轴向推力,所述控制装置还用于获取所述轴向推力,基于所述轴向推力和轴向推力限值调节所述中低压缸连通管蝶阀的开度。
18.为了实现上述目的,本公开第二方面实施例提供了一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法,所述大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法采用第一方面实施例所述的大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统进行供汽,包括:
19.利用锅炉的过热器为高参数蒸汽负载提供高参数蒸汽,并利用锅炉为汽轮机提供蒸汽;
20.利用汽轮机将来自所述锅炉的蒸汽转化为低温低压蒸汽;
21.利用凝结水单元将所述低温低压蒸汽转化为凝结水,利用低压给水单元对所述凝
结水进行加热,利用高压给水单元将加热后的凝结水再热后得到锅炉给水并送至所述过热器;
22.获取所述高参数蒸汽的实际过热蒸汽抽汽量,基于所述实际过热蒸汽抽汽量和允许抽汽量限值,控制调节装置的运行状态,所述运行状态包括启动状态和关闭状态;
23.当所述调节装置处于所述启动状态时,所述调节装置接收来自所述高压给水单元的锅炉给水,并将接收的所述锅炉给水转化成补汽蒸汽送至所述锅炉的再热器。
24.在本公开的一个实施例中,所述当所述调节装置处于所述启动状态时,所述调节装置接收来自所述高压给水单元的锅炉给水,并将接收的所述锅炉给水转化成补汽蒸汽送至所述锅炉的再热器,包括:
25.当所述调节装置处于所述启动状态时,所述调节装置接收来自所述高压给水单元的锅炉给水,并将接收的所述锅炉给水转化成补汽蒸汽;
26.获取所述补汽蒸汽的流量,控制装置基于所述补汽蒸汽的流量和所述实际过热蒸汽抽汽量调节流量控制阀的开度,以使所述补汽蒸汽的流量满足第一要求;
27.获取所述补汽蒸汽的压力,控制装置基于所述补汽蒸汽的压力调节压力控制阀的开度,以使所述补汽蒸汽的压力满足第二要求;
28.将满足第一要求和第二要求的补汽蒸汽送至所述再热器。
29.在本公开的一个实施例中,获取所述汽轮机的轴向推力,控制装置基于所述轴向推力和轴向推力限值调节中低压缸连通管蝶阀的开度,以使所述轴向推力满足第三要求。
30.在本公开一个或多个实施例中,供汽装置包括锅炉、汽轮机、凝结水单元、低压给水单元和高压给水单元,锅炉包括过热器和再热器,过热器为高参数蒸汽负载提供高参数蒸汽,汽轮机将来自锅炉的蒸汽转化为低温低压蒸汽,凝结水单元用于将低温低压蒸汽转化为凝结水,低压给水单元用于对凝结水进行加热,高压给水单元用于将加热后的凝结水再热后得到锅炉给水并送至过热器;控制装置获取高参数蒸汽的实际过热蒸汽抽汽量,基于实际过热蒸汽抽汽量和允许抽汽量限值,控制调节装置的运行状态;调节装置与高压给水单元的出口连接,调节装置当处于启动状态时,接收来自高压给水单元的锅炉给水,并将锅炉给水转化成补汽蒸汽送至再热器。在这种情况下,从高压给水单元取出一定的锅炉给水给调节装置,经过调节装置将来自高压给水单元的锅炉给水变成蒸汽送至再热器进行适当补汽,增加再热器入口蒸汽流量,避免再热器超温现象,解决了现有技术中大型热电联产机组主蒸汽大量抽汽以后过热器和再热器流量不平衡导致再热器入口蒸汽流量降低引发再热器超温的问题。
31.本公开附加的方面和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,或通过本公开的实践了解到。
附图说明
32.本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
33.图1为本公开实施例所提供的一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统的框图;
34.图2为本公开实施例所提供的一种供汽装置的结构示意图;
35.图3为本公开实施例所提供的一种调节装置的结构示意图;
36.图4为本公开实施例所提供的一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统的结构示意图;
37.图5为本公开实施例所提供的一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法的流程图;
38.图6为本公开实施例所提供的另一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法的流程图;
39.附图标记说明:
40.1—供汽装置;2—调节装置;3—控制装置;1-1—锅炉;1-2—高压缸;1-3—中压缸; 1-4—低压缸;1-5—凝汽器;1-6—凝结水泵;1-7—低压加热器;1-8—除氧器;1-9—给水泵; 1-10—高压加热器;1-11—中低压缸连通管蝶阀;1-12—阀门组;1-13—蒸汽流量测量模块; a—过热蒸汽管道;b—高温再热蒸汽管道;2-1—开关阀;2-2—流量控制阀;2-3—闪蒸模块;2-4—补汽流量测量模块;2-5—第一压力测量模块;2-6—压力控制阀;2-7—第二压力测量模块。
具体实施方式
41.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开实施例相一致的所有实施方式。相反,它们仅是本公开实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
42.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。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例或示例。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例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例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
43.此外,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至少一个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。还应当理解,本公开中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
44.下面详细描述本公开的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本公开,而不能理解为对本公开的限制。
45.本公开提供一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统及方法,主要目的在于解决现有技术中大型热电联产机组主蒸汽大量抽汽以后过热器和再热器流量不平衡导致再热器入口蒸汽流量降低引发超温的问题。
46.在第一个实施例中,图1为本公开实施例所提供的一种大型热电联产机组高参数
蒸汽供汽系统的框图。如图1所示,该大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统包括供汽装置1、调节装置2和控制装置3。供汽装置1和调节装置2分别与控制装置3连接,供汽装置1与调节装置2连接。
47.在本实施例中,供汽装置1包括锅炉、汽轮机、凝结水单元、低压给水单元和高压给水单元,锅炉包括过热器和再热器,过热器用于为高参数蒸汽负载提供高参数蒸汽,汽轮机用于将接收到的来自锅炉的蒸汽热能转化为有用功排放出低温低压蒸汽,凝结水单元用于将低温低压蒸汽转化为凝结水,低压给水单元用于对凝结水进行加热,高压给水单元用于将加热后的凝结水再热后得到锅炉给水并送至过热器。
48.图2为本公开实施例所提供的一种供汽装置的结构示意图。
49.具体地,在一些实施例中,如图2所示,供汽装置1包括锅炉1-1。锅炉1-1用于生成蒸汽,供汽轮机和高参数蒸汽负载使用。锅炉1-1包括过热器和再热器,过热器用于生成过热蒸汽,再热器用于生成再热蒸汽,其中,过热蒸汽为高温高压蒸汽,再热蒸汽为高压缸排出的蒸汽再加热后的蒸汽。
50.在一些实施例中,如图2所示,过热器包括过热蒸汽管道a,再热器包括高温再热蒸汽管道b。过热蒸汽从过热蒸汽管道a的出口(即过热器的出汽口)输出,再热蒸汽从高温再热蒸汽管道b的出口(即再热器的出汽口)输出。
51.在本实施例中,汽轮机用于将接收到的来自锅炉1-1的蒸汽的热能(即蒸汽热能)转换成机械能,输出低温低压蒸汽。
52.具体地,如图2所示,汽轮机包括高压缸1-2、中压缸1-3和低压缸1-4。其中,锅炉1-1、高压缸1-2、中压缸1-3和低压缸1-4依次连接。
53.在一些实施例中,供汽装置1还包括第一进汽管路和第一出汽管路,高压缸1-2的进汽口通过第一进汽管路与过热器的出汽口连接,高压缸1-2的出汽口通过第一出汽管路与再热器的进汽口连接。在这种情况下,高压缸1-2通过第一进汽管路接收来自过热器的过热蒸汽,高压缸1-2输出的蒸汽通过第一出汽管路送回再热器。
54.在一些实施例中,供汽装置1还包括第二进汽管路,中压缸1-3的进汽口通过第二进汽管路与再热器的出汽口连接。在这种情况下,中压缸1-3通过第二进汽管路接收来自再热器的再热蒸汽。
55.在一些实施例中,供汽装置1还包括第三进汽管路,低压缸1-4的进汽口通过第三进汽管路与中压缸1-3的出汽口连接。在这种情况下,中压缸1-3输出的蒸汽通过第三进汽管路进入低压缸1-4中。
56.在一些实施例中,如图2所示,供汽装置1包括设置在第三进汽管路上的中低压缸连通管蝶阀1-11。中低压缸连通管蝶阀1-11用于控制进入低压缸1-4的蒸汽的压力,以改变轴向推力,具体地,中低压缸连通管蝶阀1-11接收来自控制装置3的推力调节指令,改变中低压缸连通管蝶阀1-11的开度,从而控制中压缸1-3的排汽压力,由此,能够改变汽轮机的轴向推力,调整机组的轴向推力在运行范围之内。
57.在一些实施例中,供汽装置1还包括输汽支路,输汽支路与第一进汽管路连接,过热器输出的过热蒸汽经第一进汽管路一部分进入汽轮机,一部分进入输汽支路送至高压工业供汽系统(即高参数蒸汽负载)中。过热蒸汽中进入输汽支路的部分蒸汽也可以称为高参数蒸汽。
58.在一些实施例中,供汽装置1还包括设置在输汽支路上的阀门组1-12和蒸汽流量测量模块1-13。阀门组1-12用于调节输汽支路中的高参数蒸汽的流量等参数。蒸汽流量测量模块1-13用于检测送至高参数蒸汽负载的高参数蒸汽的实际过热蒸汽抽汽量,并将检测的实际过热蒸汽抽汽量送至控制装置3。
59.在一些实施例中,供汽装置1还包括第三压力测量模块,第三压力测量模块用于检测汽轮机的轴向推力,并将检测的汽轮机的轴向推力送至控制装置3。
60.在本实施例中,凝结水单元用于将低温低压蒸汽转化为凝结水,低压给水单元用于对凝结水进行加热,高压给水单元用于将加热后的凝结水再热后得到锅炉给水并送至过热器。凝结水单元的入口连接汽轮机,高压给水单元的出口连接锅炉。
61.具体地,在一些实施例中,如图2所示,凝结水单元包括凝汽器1-5和凝结水泵1-6,低压给水单元包括低压加热器1-7和除氧器1-8。高压给水单元包括给水泵1-9和高压加热器 1-10。凝汽器1-5、凝结水泵1-6、低压加热器1-7、除氧器1-8、给水泵1-9和高压加热器1-10 通过管路依次连接。
62.在一些实施例中,凝汽器1-5连接低压缸1-4,凝汽器1-5用于将低压缸1-4输出的低温低压蒸汽转化为冷凝水。
63.在一些实施例中,凝结水泵1-6用于将凝汽器1-5输出的冷凝水送至低压加热器1-7。
64.在一些实施例中,低压加热器1-7用于对冷凝水进行加热给水处理以初步提高冷凝水的温度。
65.在一些实施例中,除氧器1-8用于对低压加热器1-7输出的冷凝水进行除氧处理获得锅炉给水。
66.在一些实施例中,给水泵1-9用于将锅炉给水送至过热器。
67.在一些实施例中,高压加热器1-10与过热器的进汽口连接,高压加热器1-10用于对给水泵1-9输送的锅炉给水进行加压加热处理,以使到达过热器的锅炉给水满足需要的温度和压力。高压加热器也称为工业加热器。
68.如图2所示,供汽装置1的具体连接包括:锅炉1-1的过热蒸汽管道a出口分为两路,第一路分别与阀门组1-12(即抽汽阀组)和蒸汽流量测量模块1-13相连接,第二路与高压缸1-2的进汽口连接,高压缸1-2的排汽管道(即第一出汽管路)与锅炉1-1的过热蒸汽管道a的入口连接。中压缸1-3的进汽口与锅炉1-1的高温再热蒸汽管道b的出口连接,中压缸1-3的排汽管道出口依次与中低压缸连通管蝶阀1-11和低压缸1-4的进汽口连接。低压缸 4的排汽管道出口与凝汽器1-5入口连接。凝汽器1-5出口凝结水管道依次与凝结水泵1-6、低压加热器1-7、除氧器1-8、给水泵1-9和高压加热器1-10连接。高压加热器1-10出口给水管道与锅炉1-1的过热蒸汽管道a入口连接。
69.在本实施例中,调节装置2与高压给水单元的出口连接,调节装置2用于当处于启动状态时,接收来自高压给水单元的锅炉给水,并将接收的锅炉给水转化成补汽蒸汽送至再热器。
70.图3为本公开实施例所提供的一种调节装置的结构示意图。图4为本公开实施例所提供的一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统的结构示意图。
71.具体地,在一些实施例中,如图3和图4所示,调节装置2包括连接高压给水单元的
出口和第一出汽管路的补汽管路和设置在补汽管路上的开关阀2-1,当调节装置2处于启动状态时,开关阀2-1导通,高压给水单元的输出的锅炉给水的一部分进入调节装置2的补汽管路中,进入调节装置2的补汽管路的锅炉给水经过调节装置2的处理转化成所需的补汽蒸汽,补汽蒸汽进入第一出汽管路中与高压缸1-2输出的蒸汽一起进入再热器。
72.在一些实施例中,开关阀2-1导通或关闭受控制装置3的控制,若开关阀2-1接收到来自控制装置3的启动指令,则开关阀2-1导通,调节装置2处于启动状态,若开关阀2-1接收到来自控制装置3的关停指令,则开关阀2-1关闭,调节装置2处于关闭状态。
73.在一些实施例中,如图3所示,调节装置2包括设置在补汽管路上的流量控制阀2-2。流量控制阀2-2用于控制进入调节装置2的补汽管路的锅炉给水的流量。若流量控制阀2-2 收到来自控制装置3的关停指令,则流量控制阀2-2关闭;若流量控制阀2-2接收到来自控制装置3的启动指令,则流量控制阀2-2启动;若收到来自控制装置3的流量调节指令,则改变流量控制阀2-2的开度。
74.在一些实施例中,如图3所示,调节装置2包括设置在补汽管路上的闪蒸模块2-3。闪蒸模块2-3用于将补汽管路中的锅炉给水转化成补汽蒸汽。补汽蒸汽指的是补汽管路中的锅炉给水转化得到的蒸汽。若闪蒸模块2-3收到来自控制装置3的关停指令,则闪蒸模块2-3 关闭,若收到来自控制装置3的启动指令,则闪蒸模块2-3恢复工作。
75.在一些实施例中,如图3所示,调节装置2还包括设置在补汽管路上的补汽流量测量模块2-4,补汽流量测量模块2-4用于检测补汽蒸汽的流量,并将检测的补汽蒸汽的流量送至控制装置3。
76.在一些实施例中,如图3所示,调节装置2还包括第一压力测量模块2-5,第一压力测量模块2-5用于检测补汽蒸汽的压力,并将检测的补汽蒸汽的压力送至控制装置3。检测的补汽蒸汽的压力可以闪蒸模块2-3出口的蒸汽压力。
77.在一些实施例中,如图3所示,调节装置2还包括设置在补汽管路上的压力控制阀2-6,压力控制阀用于控制补汽蒸汽的压力。若压力控制阀2-6收到来自控制装置3的关停指令,则压力控制阀2-6关闭;若压力控制阀2-6接收到来自控制装置3的启动指令,则压力控制阀2-6启动;若收到来自控制装置3的压力调节指令,则改变压力控制阀2-6的开度。
78.在一些实施例中,如图3和图4所示,调节装置2还包括第二压力测量模块2-7,第二压力测量模块2-7用于检测高压缸1-2的出汽口压力,并将检测的高压缸1-2的出汽口压力送至控制装置3。
79.如图4所示,调节装置2的具体连接包括:高压加热器1-10出口给水管道分为两路,第一路与锅炉1-1的过热蒸汽管道a入口连接,第二路依次与开关阀2-1、流量控制阀2-2、闪蒸模块2-3、补汽流量测量模块2-4、压力控制阀2-6连接,然后与高压缸1-2的排汽管道汇合后与锅炉1-1的高温再热蒸汽管道b入口连接。
80.在本实施例中,控制装置3用于获取高参数蒸汽的实际过热蒸汽抽汽量,基于实际过热蒸汽抽汽量和允许抽汽量限值,控制调节装置2的运行状态,运行状态包括启动状态和关闭状态。
81.具体地,控制装置3获取高参数蒸汽的实际过热蒸汽抽汽量,比较实际过热蒸汽抽汽量和允许抽汽量限值,若实际过热蒸汽抽汽量小于或等于允许抽汽量限值,则控制装置3向调节装置2输出关停指令,控制调节装置2处于关闭状态;若实际过热蒸汽抽汽量大于允
许抽汽量限值,则控制装置3向调节装置2输出启动指令,然后获取补汽蒸汽的流量、补汽蒸汽的压力和高压缸的出汽口压力等参数进行判断后输出相应的指令。
82.在一些实施例中,控制装置3用于获取补汽蒸汽的流量,基于补汽蒸汽的流量和实际过热蒸汽抽汽量调节流量控制阀的开度。具体地,控制装置3先计算流量系数,将流量系数与实际过热蒸汽抽汽量相乘获得第一乘积结果,比较第一乘积结果和补汽蒸汽的流量,若补汽蒸汽的流量小于第一乘积结果,则控制装置3输出流量调节指令,若补汽蒸汽的流量等于第一乘积结果,此时补汽蒸汽满足第一要求,则控制装置3不输出流量调节指令。
83.在一些实施例中,控制装置3还用于获取补汽蒸汽的压力和高压缸的出汽口压力,基于补汽蒸汽的压力和高压缸的出汽口压力调节压力控制阀的开度。具体地,先计算压力修正系数,将压力修正系数与高压缸的出汽口压力相乘获得第二乘积结果,比较第二乘积结果和补汽蒸汽的压力,若补汽蒸汽的压力不等于第二乘积结果,则控制装置3输出压力调节指令,若补汽蒸汽的压力等于第二乘积结果,此时补汽蒸汽满足第二要求,则控制装置3不输出压力调节指令。
84.在一些实施例中,满足第一要求和第二要求的补汽蒸汽可以是达到与高压缸2的排汽相近且高于其的压力的蒸汽。
85.在一些实施例中,控制装置3还用于获取轴向推力,基于轴向推力和轴向推力限值调节中低压缸连通管蝶阀1-11的开度。具体地,控制装置3比较轴向推力和轴向推力限值,若轴向推力大于轴向推力限值,则控制装置3输出推力调节指令,若轴向推力小于或等于轴向推力限值,则此时补汽蒸汽满足第三要求,则控制装置3不输出推力调节指令。
86.在一些实施例中,供汽系统中的各个阀的开度可以通过百分比表示。
87.在一些实施例中,大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统进行供汽的具体包括如下:
88.将大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统(简称供汽系统)投入运行;
89.对供汽系统进行初始化处理,初始化处理包括计算最大抽汽限值w0(即允许抽汽量限值、单位t/h)、设置轴向推力限值fz0(单位kn)、设置轴向推力限值fz0(单位kn),以及获取第二压力测量模块2-7检测的高压缸的出汽口压力p1(单位mpa)、蒸汽流量测量模块1-13检测的实际过热蒸汽抽汽量w1(单位t/h)、过热蒸汽焓值h1(单位kj/kg)、第一压力测量模块2-5检测的补汽蒸汽的压力p2(单位mpa)、补汽流量测量模块2-4检测的补汽蒸汽的流量w2(单位t/h)、补汽蒸汽的焓值h2(单位kj/kg)、第三压力测量模块检测的汽轮机的轴向推力fz;
90.判断实际过热蒸汽抽汽流量w1和允许抽汽量限值w0,如果实际过热蒸汽抽汽流量 w1《=允许抽汽量限值w0,则返回初始化处理,并计时得到第一时间差值δt1(s);
91.如果实际过热蒸汽抽汽流量w1》允许抽汽量限值w0,按照如下步骤进行;
92.(1)计算流量系数a,a=f(w1,h1,h2);
93.(2)调整流量控制阀2-2的开度v1,直至w2=a*w1;
94.(3)计算压力修正系数b,b=f(p1);
95.(4)调整压力控制阀2-6的开度v2,直至p2=b*p1;
96.(5)如果fz《=fz0,计时得到第二时间差值δt2(s),返回重新判断实际过热蒸汽抽汽流量w1和允许抽汽量限值w0;
97.(6)如果fz》fz0,调整中低压缸连通管蝶阀1-11的开度v3,返回上一步(5)。
98.在一些实施例中,在机组控制系统(即控制装置3)中加装上述方法的控制逻辑,能够实现最佳高温再热蒸汽补汽效果,使机组高参数供汽能力达到最大;此控制逻辑对应的逻辑模块自动控制运行模块。另外机组在运行中,可进行手动运行和运行优化自动运行切换。
99.在本公开的大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统中,供汽装置包括锅炉、汽轮机、凝结水单元、低压给水单元和高压给水单元,锅炉包括过热器和再热器,过热器为高参数蒸汽负载提供高参数蒸汽,汽轮机将来自锅炉的蒸汽转化为低温低压蒸汽,凝结水单元用于将低温低压蒸汽转化为凝结水,低压给水单元用于对凝结水进行加热,高压给水单元用于将加热后的凝结水再热后得到锅炉给水并送至过热器;控制装置获取高参数蒸汽的实际过热蒸汽抽汽量,基于实际过热蒸汽抽汽量和允许抽汽量限值,控制调节装置的运行状态;调节装置与高压给水单元的出口连接,调节装置当处于启动状态时,接收来自高压给水单元的锅炉给水,并将锅炉给水转化成补汽蒸汽送至再热器。在这种情况下,从高压给水单元取出一定的锅炉给水给调节装置,经过调节装置将来自高压给水单元的锅炉给水变成蒸汽送至再热器进行适当补汽,增加再热器入口蒸汽流量,避免再热器超温现象,解决了现有技术中大型热电联产机组主蒸汽大量抽汽以后过热器和再热器流量不平衡导致再热器入口蒸汽流量降低引发超温的问题。具体地,当过热器输出的蒸汽被大量抽汽的值超过允许限值以后,为避免超温,增加一路高温再热蒸汽补汽装置(即调节装置),从锅炉给水取出一定高温给水,经过闪蒸加压得到合适压力(即满足第一要求和第二要求)的湿蒸汽,补充至高压缸的排汽管道,使得再热器入口得到适当补汽,增加了由于过热器输出的蒸汽大量抽汽以后再热器减少的流量,避免再热器超温现象,辅助运行调整,控制机组轴向推力等其他参数在运行范围之内,从而可大幅提升主蒸汽抽汽能力,特别是提升4mpa以上工业蒸汽供汽能力,扩大热电联产机组供热范围和运行灵活性。另外还可以实现增加机组主蒸汽(即过热器输出的过热蒸汽) 抽汽供汽能力,提高热电联产机组高参数蒸汽供汽能力,提高机组供热能力、范围和经济性的目的,以及有效缓解大型热电联产机组主蒸汽大量抽汽以后过热器和再热器流量不平衡,导致再热器入口蒸汽流量降低引发超温的问题。另外本公开的供汽系统结构简单、改造投资低,只需小范围改造就可显著提升高参数工业供汽能力、且本公开的系统运行灵活,可根据主蒸汽抽汽量随时投入高温再热蒸汽补汽装置。
100.下述为本公开方法实施例,对于本公开方法实施例中未披露的细节,请参照本公开系统实施例。本公开的方法实施例提出了一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法。该大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法采用上述系统实施例的大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统进行供汽。
101.图5为本公开实施例所提供的一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法的流程图。
102.如图5所示,该大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法,包括:
103.s101,利用锅炉的过热器为高参数蒸汽负载提供高参数蒸汽,并利用锅炉为汽轮机提供蒸汽;
104.s102,利用汽轮机将来自锅炉的蒸汽转化为低温低压蒸汽;
105.s103,利用凝结水单元将低温低压蒸汽转化为凝结水,利用低压给水单元对凝结
水进行加热,利用高压给水单元将加热后的凝结水再热后得到锅炉给水并送至过热器;
106.s104,获取高参数蒸汽的实际过热蒸汽抽汽量,基于实际过热蒸汽抽汽量和允许抽汽量限值,控制调节装置的运行状态,运行状态包括启动状态和关闭状态;
107.s105,当调节装置处于启动状态时,调节装置接收来自高压给水单元的锅炉给水,并将接收的锅炉给水转化成补汽蒸汽送至锅炉的再热器。
108.可选地,在步骤s105中,当调节装置处于启动状态时,调节装置接收来自高压给水单元的锅炉给水,并将接收的锅炉给水转化成补汽蒸汽送至锅炉的再热器,包括:当调节装置处于启动状态时,调节装置接收来自高压给水单元的锅炉给水,并将接收的锅炉给水转化成补汽蒸汽;获取补汽蒸汽的流量,控制装置基于补汽蒸汽的流量和实际过热蒸汽抽汽量调节流量控制阀的开度,以使补汽蒸汽的流量满足第一要求;获取补汽蒸汽的压力,控制装置基于补汽蒸汽的压力调节压力控制阀的开度,以使补汽蒸汽的压力满足第二要求;将满足第一要求和第二要求的补汽蒸汽送至再热器。
109.可选地,该大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法还包括:获取汽轮机的轴向推力,控制装置3基于轴向推力和轴向推力限值调节中低压缸连通管蝶阀1-11的开度,以使轴向推力满足第三要求。
110.图6为本公开实施例所提供的另一种大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法的流程图。如图6所示的大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法,包括:
111.将大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统(简称供汽系统)投入运行;
112.对供汽系统进行初始化处理,初始化处理包括计算最大抽汽限值w0(即允许抽汽量限值)、设置轴向推力限值fz0、设置轴向推力限值fz0,以及获取第二压力测量模块检测的高压缸的出汽口压力p1,蒸汽流量测量模块检测的实际过热蒸汽抽汽量w1、过热蒸汽焓值 h1(单位kj/kg)、第一压力测量模块检测的补汽蒸汽的压力p2、补汽流量测量模块检测的补汽蒸汽的流量w2、补汽蒸汽的焓值h2(单位kj/kg)、第三压力测量模块检测的汽轮机的轴向推力fz;
113.判断实际过热蒸汽抽汽流量w1和允许抽汽量限值w0,如果实际过热蒸汽抽汽流量 w1《=允许抽汽量限值w0,则返回初始化处理,并计时得到第一时间差值δt1;
114.如果实际过热蒸汽抽汽流量w1》允许抽汽量限值w0,按照如下步骤进行;
115.(a)计算流量系数a,a=f(w1,h1,h2);
116.(b)调整流量控制阀的开度v1;
117.(c)如果w2《a*w1(或w2≠a*w1),返回上一步骤(b);
118.(d)如果w2=a*w1,计算压力修正系数b,b=f(p1);
119.(e)调整压力控制阀的开度v2;
120.(f)如果p2≠b*p1,返回上一步(e);
121.(g)如果p2=b*p1;
122.(h)如果fz《=fz0,计时得到第二时间差值δt2,返回重新判断实际过热蒸汽抽汽流量w1和允许抽汽量限值w0;
123.(i)如果fz》fz0,调整中低压缸连通管蝶阀的开度v3,返回上一步(h);
124.具体可以参照上述系统实施例中的相关描述,此处不在赘述。
125.需要说明的是,前述对大型热电联产机组高参数蒸汽供汽系统实施例的解释说明
也适用于该实施例的大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法,此处不在赘述。
126.上述本公开实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
127.在本公开的大型热电联产机组高参数蒸汽供汽方法中,利用锅炉的过热器为高参数蒸汽负载提供高参数蒸汽,并利用锅炉为汽轮机提供蒸汽;利用汽轮机将来自锅炉的蒸汽转化为低温低压蒸汽;利用凝结水单元将低温低压蒸汽转化为凝结水,利用低压给水单元对凝结水进行加热,利用高压给水单元将加热后的凝结水再热后得到锅炉给水并送至过热器;获取高参数蒸汽的实际过热蒸汽抽汽量,基于实际过热蒸汽抽汽量和允许抽汽量限值,控制调节装置的运行状态,运行状态包括启动状态和关闭状态;当调节装置处于启动状态时,调节装置接收来自高压给水单元的锅炉给水,并将接收的锅炉给水转化成补汽蒸汽送至锅炉的再热器。在这种情况下,从高压给水单元取出一定的锅炉给水给调节装置,经过调节装置将来自高压给水单元的锅炉给水变成蒸汽送至再热器进行适当补汽,增加再热器入口蒸汽流量,避免再热器超温现象,解决了现有技术中大型热电联产机组主蒸汽大量抽汽以后过热器和再热器流量不平衡导致再热器入口蒸汽流量降低引发超温的问题。具体地,当过热器输出的蒸汽被大量抽汽的值超过允许限值以后,为避免超温,增加一路高温再热蒸汽补汽装置(即调节装置),从锅炉给水取出一定高温给水,经过闪蒸加压得到合适压力(即满足第一要求和第二要求)的湿蒸汽,补充至高压缸的排汽管道,使得再热器入口得到适当补汽,增加了由于过热器输出的蒸汽大量抽汽以后再热器减少的流量,避免再热器超温现象,辅助运行调整,控制机组轴向推力等其他参数在运行范围之内,从而可大幅提升主蒸汽抽汽能力,特别是提升4mpa以上工业蒸汽供汽能力,扩大热电联产机组供热范围和运行灵活性。另外还可以实现增加机组主蒸汽(即过热器输出的过热蒸汽)抽汽供汽能力,提高热电联产机组高参数蒸汽供汽能力,提高机组供热能力、范围和经济性的目的,以及有效缓解大型热电联产机组主蒸汽大量抽汽以后过热器和再热器流量不平衡,导致再热器入口蒸汽流量降低引发超温的问题。
128.应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果,本公开在此不进行限制。
129.上述具体实施方式,并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本公开保护范围之内。
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