[发明专利]一种汽轮机低压缸高真空脱缸运行热电解耦系统的改造方法

摘要

本发明提供一种汽轮机低压缸近真空脱缸运行热电解耦技术，并提供本发明系统配置及改造运行方法，所述系统配置包括汽轮机高压缸、中压缸、低压缸、中低压缸联络调节蝶阀、低压缸进汽隔离阀、水环真空泵、低压缸减温水调节阀、低压缸缸内喷水减温器、前置抽真空装置以及连接上述设备的阀门及管件。本发明通过增设低压缸进汽隔离阀，低压缸缸内喷水减温改造和抽真空系统改造，可解决供热期间低电负荷下的供热量不足的问题，是热电解耦的新技术。也可应用于低压缸光轴供热改造的机组，避免机组采暖期与非采暖期揭缸换轴。该技术的应用可实现热电解耦的同时增加机组供热抽汽能力，在兼顾安全性，实现热电解耦的同时对汽轮机改造量较小，较好实施。 1

主权项

1.一种汽轮机低压缸高真空脱缸运行热电解耦系统的改造方法，所述系统主要包括汽轮机高压缸(101)，汽轮机中压缸(102)，汽轮机低压缸(103)，发电机(104)，凝汽器(105)，中低压缸联络调节蝶阀(106)，低压缸进汽隔离阀(107)，水环真空泵(108)，低压缸减温水调节阀(109)，低压缸缸内喷水减温器(110)，前置抽真空装置截止阀(111)，前置抽真空装置(112)，前置抽真空装置旁路截止阀(113)，供热抽汽截止阀(114)，主蒸汽(201)，再热蒸汽(202)，低压缸喷水减温水(203)，水环真空泵排大气(204)，供热抽汽(205)，以及连接汽轮机高压缸(101)、汽轮机中压缸(102)、汽轮机低压缸(103)、中低压缸联络调节蝶阀(106)、低压缸进汽隔离阀(107)、水环真空泵(108)、低压缸减温水调节阀(109)、低压缸缸内喷水减温器(110)、前置抽真空装置截止阀(111)、前置抽真空装置(112)、前置抽真空装置旁路截止阀(113)、供热抽汽截止阀(114)的管件；所述系统涉及电厂原汽轮机发电机组，该发电机组由汽轮机高压缸(101)，汽轮机中压缸(102)，汽轮机低压缸(103)，发电机(104)同轴连接，其中主蒸汽(201)进入高压缸做功后排汽进入锅炉再热器加热，加热后的再热蒸汽(202)进入中压缸做功，做完功后的中压缸排汽一路经供热抽汽截止阀(114)进行供热抽汽，一路经中低压缸联络调节蝶阀(106)，低压缸进汽隔离阀(107)进入低压缸继续做功，做完功后的乏汽进入凝汽器(105)冷却为凝结水，不凝结气体经抽真空系统抽出至大气，抽着空系统分为两路：一路经前置抽真空装置隔离截止阀(110)、前置抽真空装置(108)引至水环真空泵(107)由水环真空泵排大气(204)，另外一路经前置抽真空装置旁路截止阀(111)直接引致水环真空泵由水环真空泵排大气，两路可在不同的机组运行工况下进行切换；为避免高真空脱缸运行工况下低压缸的过热现象，连接管路引低压缸喷水减温水(203)经低压缸减温水调节阀(109)调节后至低压缸缸内喷水减温器(110)，实现低压缸的喷水减温；低压缸脱缸运行方案如下：首先关闭中低压缸联络调节蝶阀(106)，然后关闭低压缸进汽隔离阀(107)，关闭前置抽真空装置旁路截止阀(113)，打开前置抽真空装置截止阀(111)，启动前置抽真空装置(112)，保证低压缸(103)不进汽，同时低压缸(103)和凝汽器(105)处于高真空的运行状态，接近1.5kPa左右运行，观察低压缸转子温度趋势，定义温度报警值T，其中50℃≤T≤100℃，当低压缸转子温度高于T时，投入低压缸缸内喷水减温器(110)，保持低压转子不超温，实现低压缸脱缸运行，从而实现热电解耦；其中，低压缸脱缸后鼓风功率的计算与缸内喷水减温水量的选取、低压缸高真空的实现、低压缸进汽的隔离；其中：一、低压缸脱缸后鼓风功率的计算与缸内喷水减温水量的选取低压缸截流后，缸内无蒸汽流动，汽轮机叶片工作在全失速状态，鼓风功率同凝汽器背压成正比关系，低压缸内压力大小成为低压缸鼓风功率的关键，根据计算推荐低压缸及凝汽器背压维持在1.5kPa左右，低压缸缸内温度不超过100℃，鼓风功率在汽轮机低压缸内均已发热的形式表现，为降低缸内温度，采取缸内喷水减温的方式，由于末级鼓风功率占整个低压缸鼓风功率的60％左右，因此喷水重点考虑在末级喷，由于低压缸末级叶片线速度较大，在这个线速度下，喷水雾化良好的水滴对叶片不会造成伤害，根据汽轮机热力计算数据，末级凝水量远远大于带走鼓风功率所需的喷水量；考虑1.5kPa压力状态下饱和水温度只有13℃左右，低压缸缸内喷水减温器(110)必须充分考虑喷水的均匀性，喷水口局部温度应力需进行计算；二、低压缸高真空的实现将前置抽真空装置(112)串联在水环真空泵之前，与前置抽真空装置串联的水环真空泵(108)是机组原系统水环真空泵或者是新购置的小水环真空泵，小水环真空泵功率小于原水环真空泵功率，但不低于原水环真空泵功率的1/3；三、低压缸进汽的隔离在中低压缸联络调节蝶阀(106)后增设低压缸进汽隔离阀(107)，需要低压缸脱缸时将该低压缸进汽隔离阀(107)关闭。