动力岛主蒸汽母管系统及包括该系统的动力岛的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种动力岛主蒸汽母管系统及包括该系统的动力岛。其中，动力岛主蒸汽母管系统包括锅炉组、汽轮机组和母管，锅炉组与汽轮机组分别可开闭地连通母管并通过母管可开闭地连通，其中，母管至少包括第一管道和第二管道，第一管道和第二管道各自分别可开闭地连通有锅炉组中的至少一个锅炉和汽轮机组中的至少一个汽轮机。动力岛包括上述的动力岛主蒸汽母管系统。本实用新型在单根母管上的隔离阀门、法兰或者疏水阀等出现泄露、爆管等问题而需要将该单根母管系统隔离检修时，还能保证整个设备的正常运行，无需将下游工艺装置整体进行停车检修，进而节省开、停车费用，进一步地保证设备的安全运行。
【专利说明】动力岛主蒸汽母管系统及包括该系统的动力岛
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤化工【技术领域】，具体涉及一种动力岛主蒸汽母管系统及包括该系统的动力岛。
【背景技术】
[0002]随着国内大型煤化工的发展，煤化工内的动力岛的设计至关重要，动力岛的稳定运行直接关系到整个煤化工的安全、经济运行。如图1所示，目前国内煤化工企业动力岛主蒸汽母管的设计还主要是单母管供汽，由锅炉11与汽轮机13分别通过单根母管12相连接，母管12上连通有多个蒸汽减温减压器15，外供于用户的主蒸汽也是通过单母管12送出。采用这种结构，一旦与主蒸汽相连接的隔离阀门、法兰或者疏水阀等出现泄露、爆管等问题而需要将母管系统隔离才能检修的工况时，下游工艺装置就需要整体停车检修，这不但增加了大量的开、停车费用(特别是一些大型化工厂)，还会带来不可估量的损失甚至导致无法安全运行。
实用新型内容
[0003]因此，本实用新型旨在提供一种动力岛主蒸汽母管系统及包括该系统的动力岛，其在单根管道上的隔离阀门、法兰或者疏水阀等出现泄露、爆管等问题而需要将该单根管道系统隔离检修时，还能保证未与发生故障部分关联的其它部分的正常运行，无需将下游工艺装置整体进行停车检修，进而节省开、停车费用，进一步地保证设备的安全运行。
[0004]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面提供了一种动力岛主蒸汽母管系统，包括锅炉组、汽轮机组和母管，锅炉组与汽轮机组分别可开闭地连通母管并通过母管可开闭地连通，其中，母管至少包括第一管道和第二管道，第一管道和第二管道各自分别可开闭地连通有锅炉组中的至少一个锅炉和汽轮机组中的至少一个汽轮机。
[0005]为了防止在第一管道和/或第二管道出现故障时，系统无法运行，优选地，动力岛主蒸汽母管系统还包括旁通支管组，当第一管道和/或第二管道发生故障时，锅炉组中的至少部分锅炉与汽轮机组中的对应的汽轮机之间通过旁通支管组中的旁通支管可开闭的直接连通。
[0006]作为一种优选方案，锅炉组包括多个锅炉，锅炉组中的部分锅炉仅可开闭地连通至第一管道和汽轮机组，且部分锅炉仅可开闭地连通至第二管道和汽轮机组。
[0007]优选地，部分锅炉仅可开闭地连通至第一管道和/或第二管道。
[0008]为了保证通过汽轮机组向用户提供热和电，优选地，汽轮机组包括多个抽凝式汽轮机，至少一个抽凝式汽轮机与第一管道和至少一个锅炉可开闭地流体连通，且至少一个抽凝式汽轮机与第二管道和至少一个锅炉可开闭地流体连通。
[0009]为了进一步地保证用户的用电需求，优选地，汽轮机组还包括多个背压式汽轮机，至少一个背压式汽轮机与第一管道和至少一个锅炉可开闭地流体连通，且至少一个背压式汽轮机与第二管道和至少一个锅炉可开闭地流体连通。[0010]优选地，每个汽轮机分别与相应的管道和锅炉可开闭地流体连通。
[0011]优选地，锅炉组中的锅炉的数量大于汽轮机组中汽轮机的数量，且部分锅炉仅与第一管道和第二管道可开闭地流体连通。
[0012]根据本实用新型另一方面，提供了一种动力岛，其包括上述的动力岛主蒸汽母管系统。
[0013]本实用新型的动力岛主蒸汽母管系统及包括该系统的动力岛，通过在第一管道的基础上增设了第二管道，并通过将第一管道和第二管道各自分别可开闭地连通锅炉组和汽轮机组，这样，当其中一根管道上的隔离阀门、法兰或者疏水阀等出现泄露、爆管等问题而需要将该管道隔离检修时，可采用另一根管道进行工作，以保证下游工艺装置的正常运行，而无需将整个下游工艺装置进行停车检修，节省了开、停车费用，进一步地保证设备的安全运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中:
[0015]图1示出了现有技术中的动力岛主蒸汽母管系统的示意图；以及
[0016]图2示出了根据本实用新型的一个实施例的动力岛主蒸汽母管系统的示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图2所示，本实施例提供了一种动力岛主蒸汽母管系统，包括锅炉组30、汽轮机组20和母管。其中，母管包括第一管道100和第二管道200，第一管道100和第二管道200各自分别可开闭地连通有锅炉组30和汽轮机组20。当然，本实施例中并不仅限于设置一根第二管道，还可以设置多根。
[0018]本实施例的动力岛主蒸汽母管系统，通过在第一管道100的基础上增设了第二管道200，并通过将第一管道100和第二管道200各自分别可开闭地连通锅炉组30和汽轮机组20。这样，当其中一根管道上的隔离阀门、法兰或者疏水阀等出现泄露、爆管等问题而需要将该管道隔离检修时，可采用另一根管道进行工作，以保证下游工艺装置的正常运行，而无需将整个下游工艺装置进行停车检修，节省了开、停车费用，进一步地保证设备的安全运行。
[0019]作为一种优选实施方案，本实施例的动力岛主蒸汽母管系统中，锅炉组30包括多个锅炉。部分锅炉仅可开闭地连通至第一管道100和汽轮机组20，且部分锅炉仅可开闭地连通至第二管道200和汽轮机组20。
[0020]采用本实施例的动力岛主蒸汽母管系统，当其中部分锅炉出现故障的情况下，其余的锅炉还可正常运行，且由于部分锅炉可开闭地连通第一管道100和汽轮机组20，且部分的锅炉仅可开闭地连通至第二管道200和汽轮机组20。这样，当其中一根管道上的装置或该管道本身出现故障时，与另一根管道流体连通的锅炉和汽轮机还可通过该另一根管道继续工作，保证了与故障部分未关联的其它系统的正常运行，进一步地保证了系统的安全，并保证了汽轮机组20对蒸汽的抽取和用户的供热。
[0021]作为一种优选方案，本实施例的动力岛主蒸汽母管系统中，部分锅炉组30仅可开闭地连通至第一管道100和第二管道200，以保证蒸汽沿第一管道100和/或第二管道200提供至客户的下游用电端，进一步地保证了用户的用电。
[0022]作为一种优选方案，本实施例的动力岛主蒸汽母管系统中，汽轮机组20包括抽凝式机组，抽凝式机组包括多个抽凝式汽轮机，如两个，其中一个抽凝式汽轮机与第一管道100和至少一个锅炉可开闭地流体连通，且另一个抽凝式汽轮机与第二管道200和至少一个锅炉可开闭地流体连通。采用本实施例的系统中的抽凝式汽轮机，其由汽轮机中间级抽出一部分蒸汽供给用户，即在发电的同时还供热。
[0023]优选地，本实施例的动力岛主蒸汽母管系统中，汽轮机组20还包括背压式机组，背压式机组包括多个背压式汽轮机，至少一个背压式汽轮机与第一管道100和锅炉组30可开闭地流体连通，且至少一个背压式汽轮机与第二管道200和锅炉组30可开闭地流体连通。以根据需要保证用户的用热需求。
[0024]作为一种优选的实施方式，本动力岛主蒸汽母管系统中，多个锅炉沿母管的蒸汽输送路径依次间隔排布，且汽轮机组20内的每个汽轮机分别沿母管的蒸汽输送路径且与一个锅炉对应地依次排布，每个汽轮机分别与相应的管道和锅炉可开闭地流体连通。优选地，锅炉组30中锅炉的数量大于汽轮机的数量，且部分锅炉组30仅与第一管道100和第二管道200可开闭地流体连通。优选地，第一管道100或第二管道200上的位于连接至该管道上的相邻两锅炉之间的管段上设置有用于保证管道建设时有效地隔离的隔离装置10，如电动隔离门。
[0025]为了进一步地保证锅炉组30与汽轮机组20之间的抽蒸汽，保证用户供热和供电，本实施例中，相对应的锅炉与汽轮机通过相应的管道可开闭地流体连通，可开闭地连通相应的锅炉与管道之间的管路为第一支管，可开闭地连通相应的管道与汽轮机之间的管路为第二支管，相应的第一支管与第二支管之间还通过旁通支管可开闭地流体连通，该旁通支管在主管路出现故障的情况下，可将锅炉的出口直接连接至对应的汽轮机上。
[0026]作为本实施方式的一个具体实施例，如图2所示，本动力岛主蒸汽母管系统为双管道相连的系统，其包括-J台470t/h产汽量的高压高温褐煤煤粉直吹式锅炉31?37、2台100MW等的可调整抽汽凝汽机组(抽凝式机组)、3台可调整抽汽的背压机组(背压式机组)、两套5.5MPa蒸汽减温减压器82和83、一套2.0MPa蒸汽减温减压器81、两套0.8MPa蒸汽减温减压器84和85，主蒸汽母管送化工区的用户例如包括6台37MW等级的工业汽轮机、6台净化分厂的丙烯制冷压缩机、3台甲烷化天然气压缩汽轮机、主蒸汽第一管道100和第二管道200以及一些双向电动隔离阀门、平衡门、疏水门。
[0027]其中，第一锅炉31分别可开闭地流体连通第一管道100和第二管道200,第一锅炉31与第一管道100连通的管路上沿远离第一锅炉31的方向上依次设置有控制第一锅炉31蒸汽流出的第一锅炉出口主汽门41和控制第一锅炉31向第一管道100可开闭的并入蒸汽的第一并汽门51，在第一锅炉出口主汽门41和第一并汽门51之间的管路上分支出连通至第二管道200的管路，在该管路上设置有控制自第一锅炉31向第二管道200可开闭地并入蒸汽的第九并汽门59。
[0028]第二锅炉32与第一管道100之间的连通管路上沿远离第二锅炉32的方向上依次设置有控制第二锅炉32蒸汽流出的第二锅炉出口主汽门42和控制第二锅炉32向第一管道100可开闭的并入蒸汽的第二并汽门52，第一抽凝式汽轮机21与第二锅炉32相对应地与第一管道100可开闭地连通，进而第二锅炉32与第一抽凝式汽轮机21可开闭地连通，第一管道100与第一抽凝式汽轮机21之间的管路上设置有可开闭地控制蒸汽自第一管道100通入第一抽凝式汽轮机21的第一抽凝主汽门92。为了防止当第二并汽门52、第一抽凝主汽门92或者连通在第二并汽门52与第一管道100之间的管路以及连通在第一管道100与第一抽凝主汽门92之间的管路出现故障而致使第一抽凝式汽轮机21无法正常抽气，本实施例还在连通第二锅炉出口主汽门42和第二并汽门52之间的管路上分支出第一旁通支管，该第一旁通支管连通至第一抽凝主汽门92与第一抽凝式汽轮机21之间的管路上,该第一旁通支管上设置有控制其可开闭性的第一旁路汽门71。采用这种结构当过第二并汽门52和第一抽凝主汽门92的主通路出现故障时，可开启该第一旁路汽门71，进而保证了第一抽凝式汽轮机21的正常抽气，以向用户供电和供热。
[0029]第三锅炉33与第二管道200之间的连通管路上沿远离第三锅炉33的方向上依次设置有控制第三锅炉33蒸汽流出的第三锅炉出口主汽门43和控制第三锅炉33向第二管道200可开闭的并入蒸汽的第三并汽门53，第二抽凝式汽轮机22与第三锅炉33相对应地与第二管道200可开闭地连通，进而第三锅炉33与第二抽凝式汽轮机22可开闭地连通，第二管道200与第二抽凝式汽轮机22之间的管路上设置有可开闭地控制蒸汽自第二管道200通入第二抽凝式汽轮机22的第二抽凝主汽门93。为了防止当第三并汽门53、第二抽凝主汽门93或者连通在第三并汽门53与第二管道200之间的管路以及连通在第二管道200与第二抽凝主汽门93之间的管路出现故障而致使第二抽凝式汽轮机22无法正常抽气，本实施例还在连通第三锅炉出口主汽门43和第三并汽门53之间的管路上分支出第二旁通支管，该第二旁通支管连通至第二抽凝主汽门93与第二抽凝式汽轮机22之间的管路上，该第二旁通支管上设置有控制其可开闭性的第二旁路汽门72。采用这种结构当过第三并汽门53和第二抽凝主汽门93的主通路出现故障时，可开启该第二旁路汽门72，进而保证了第二抽凝式汽轮机22的正常抽气，以进一步地保证了向用户的供电和供热。
[0030]第四锅炉34可开闭地连通至第一管道100和第一背压式汽轮机23，第四锅炉34与第一管道100通过管路直接连通，且在该管路上沿远离该第四锅炉34的方向上依次设置有控制第四锅炉34蒸汽流出的第四锅炉出口主汽门44和控制第四锅炉34向第一管道100可开闭的并入蒸汽的第四并汽门54，该第四锅炉34通过第一管道100间接地可开闭地连通至第一背压式汽轮机23，在第一管道100与第一背压式汽轮机23连通的管路上设置有控制第一背压式汽轮机23与第一管道100之间的蒸汽的可开闭连通的第十并汽门。
[0031]第五锅炉35可开闭地连通至第二管道200和第二背压式汽轮机24，第五锅炉35与第二管道200通过管路直接连通，且在该管路上沿远离该第五锅炉35的方向上依次设置有控制第五锅炉35蒸汽流出的第五锅炉出口主汽门45和控制第五锅炉35向第二管道200可开闭的并入蒸汽的第五并汽门55，该第五锅炉35通过第二管道200间接地可开闭地连通至第二背压式汽轮机24，在第二管道200与第二背压式汽轮机24连通的管路上设置有控制第二背压式汽轮机24与第二管道200之间的蒸汽的可开闭连通的第十一并汽门。本实施例通过第五锅炉35、第二背压式汽轮机24以及第二管道200的设计，保证了在第一管道100出现故障时的第二背压式汽轮机24的正常抽气，进而保证了用户的用热需求。
[0032]第六锅炉36可开闭地连通至第一管道100和第三背压式汽轮机25,第六锅炉36与第一管道100通过管路直接连通，且在该管路上沿远离该第六锅炉36的方向上依次设置有控制第六锅炉36蒸汽流出的第六锅炉出口主汽门46和控制第六锅炉36向第一管道100可开闭的并入蒸汽的第六并汽门56，该第六锅炉36通过第一管道100间接地可开闭地连通至第三背压式汽轮机25，在第一管道100与第三背压式汽轮机25连通的管路上设置有控制第三背压式汽轮机25与第一管道100之间的蒸汽的可开闭连通的第十二并汽门。本实施例通过第四锅炉34、第六锅炉36、第一背压式汽轮机23、第三背压式汽轮机25以及第一管道100的设计，无论第二管道200是否故障均能保证在第一管道100正常工作的情况下的第一背压式汽轮机23、第三背压式汽轮机25的正常抽气，进而保证了用户的用热需求。
[0033]第七锅炉37分别可开闭地流体连通第一管道100和第二管道200,第七锅炉37与第一管道100连通的管路上沿远离第七锅炉37的方向上依次设置有控制第七锅炉37蒸汽流出的第七锅炉出口主汽门47和控制第七锅炉37向第一管道100可开闭的并入蒸汽的第七并汽门57，在第七锅炉出口主汽门47和第七并汽门57之间的管路上分支出连通至第二管道200的管路，在该管路上设置有控制自第七锅炉37向第二管道200可开闭地并入蒸汽的第八汽门58。
[0034]本实施例的七个锅炉优选为470t/h的高压锅炉，第一抽凝式汽轮机21和第二抽凝式汽轮机22优选为100MW的抽凝式汽轮机，三个背压式汽轮机优选为30MW的汽轮机。第一管道100的位于与第一锅炉31连接处的下游的位置上设置有控制第一管道100开闭的第一绝汽门61，在第二管道200的位于与第一锅炉31连通处的下游位置且在于第一管道100的交汇处上游的位置上设置有控制第二管道200开闭的第二绝汽门62,在第一管道100和第二管道200的交汇处下游的主母管上设置有控制整个母管开闭的供汽母管总门110。在第一管道100和第二管道200的位于第四锅炉34和第五锅炉35之间的管路上设置有第五减温加压器85，其优选为0.8MPa。在第一管道100和第二管道200的位于第三锅炉33和第四锅炉34之间的管路上设置有第四减温加压器84，其优选为0.SMPa0在供汽母管总门110的下游的主母管上沿蒸汽输送方向依次设置有多个蒸汽减温加压器，优选为三个，分别为第三减温加压器83、第二减温加压器82和第一减温加压器81，优选地这三个减温加压器均为 5.5MPa。
[0035]采用本实施例的动力岛主蒸汽母管系统，通过将第一锅炉31和第七锅炉37分别仅各自对应可开闭地连通第一管道100和第二管道200保证了蒸汽沿母管流向下游的设备，并通过将第二锅炉32可开闭地连通第一管道100和第一抽凝式汽轮机21，保证了锅炉组30与抽凝式机组之间通过第一管道100之间的连通，并将第四锅炉34可开闭地连通第一管道100和第一背压式汽轮机23,第六锅炉36可开闭地连通第一管道100和第三背压式汽轮机25，保证了锅炉组30与背压式机组之间通过第一管道100之间的连通，还通过将第三锅炉33可开闭地连通第二管道200和第二抽凝式汽轮机22，保证了锅炉组30与抽凝式机组之间通过第二管道200之间的连通，又通过将第五锅炉35可开闭地连通第二管道200和第二背压式汽轮机24，保证了锅炉组30与背压式机组之间通过第二管道200之间的连通。
[0036]本实施例还在连接至第一管道100的第四锅炉34和第六锅炉36之间的位置上以及在第二管道200的位于第三锅炉33与第五锅炉36之间的位置上设置有两道分段电动隔离门，用于保证各管道分段建设时有效的隔离。当然该电动隔离门可以设置在其它位置，且该电动隔尚门可以设置多个。
[0037]本实施例在一条管道故障退出运行时，另一条管道仍可向化工供汽，化工区适当降低负荷，可保证安全运行，避免全厂停车。
[0038]本实用新型还提供了一种动力岛，其包括根据上述的动力岛主蒸汽母管系统。
[0039]本实用新型中各组成部分的数量和具体连接关系仅是示例性的，而不用于限定本实用新型的保护范围，当然还可以为其它的数量，且可以具有其它的可变的连接方式，各部分的规格和型号也可以根据具体的实际需要而进行调整，只要能够实现本实用新型的目的即可。
[0040]综上所述，本实用新型的动力岛主蒸汽母管系统及包括该系统的动力岛，通过在第一管道100的基础上增设了第二管道200，并通过将第一管道100和第二管道200各自分别可开闭地连通锅炉组30和汽轮机组20。这样，当其中一根管道上的隔离阀门、法兰或者疏水阀等出现泄露、爆管等问题而需要将该管道隔离检修时，可采用另一根管道进行工作，以保证下游工艺装置的正常运行，而无需将整个下游工艺装置进行停车检修，节省了开、停车费用，进一步地保证设备的安全运行。
[0041]本实用新型仅示例性地示出了优选的实施例，其并不用于限定本实用新型。本领域技术人员应理解，本实用新型超越具体揭示的实施例而包含本实用新型的替代性实施例和/或用途及本实用新型的各种修改及等同。因此应理解，所揭示的实施例的各种特征及方案可彼此组合或替代，以实现本实用新型的目的。因此，本文所揭示的本实用新型的保护范围不应由上述具体实施例或具体特征所限制。
【权利要求】
1.一种动力岛主蒸汽母管系统，包括锅炉组(30)、汽轮机组(20)和母管，所述锅炉组(30)与所述汽轮机组(20)分别可开闭地连通所述母管并通过所述母管可开闭地连通，其特征在于，所述母管至少包括第一管道(100)和第二管道(200)，所述第一管道(100)和所述第二管道(200)各自分别可开闭地连通有所述锅炉组(30)中的至少一个锅炉和所述汽轮机组(20)中的至少一个汽轮机。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动力岛主蒸汽母管系统还包括旁通支管组，当所述第一管道(100)和/或所述第二管道(200)发生故障时，所述锅炉组(30)中的至少部分锅炉与所述汽轮机组(20)中的对应的汽轮机之间通过所述旁通支管组中的旁通支管可开闭的直接连通。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述锅炉组(30)包括多个锅炉，所述锅炉组(30)中的部分锅炉仅可开闭地连通至所述第一管道(100)和所述汽轮机组(20)，且部分所述锅炉仅可开闭地连通至所述第二管道(200 )和所述汽轮机组(20 )。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，部分所述锅炉仅可开闭地连通至所述第一管道(100)和/或所述第二管道(200)。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述汽轮机组(20)包括多个抽凝式汽轮机，至少一个所述抽凝式汽轮机与所述第一管道(100)和至少一个所述锅炉可开闭地流体连通，且至少一个所述抽凝式汽轮机与所述第二管道(200)和至少一个所述锅炉可开闭地流体连通。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述汽轮机组(20)还包括多个背压式汽轮机，至少一个所述背压式汽轮机与所述第一管道(100)和至少一个所述锅炉可开闭地流体连通，且至少一个所述背压式汽轮机与所述第二管道(200)和至少一个所述锅炉可开闭地流体连通。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，每个所述汽轮机分别与相应的所述管道和所述锅炉可开闭地流体连通。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述锅炉组(30)中的锅炉的数量大于所述汽轮机组(20)中汽轮机的数量，且部分所述锅炉仅与所述第一管道(100)和所述第二管道(200)可开闭地流体连通。
9.一种动力岛，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任一项所述的动力岛主蒸汽母管系统。
【文档编号】F17D5/00GK203477893SQ201320463938
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】郑子兴, 胡海 申请人:内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司