CN112814752A - 一种中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统及方法，包括过热器、中压缸和启动蒸汽联箱；过热器的排汽一路进入高压缸一路通过高压旁路阀进入高排逆止门后管路；中压缸的排汽进入低压缸做功，排汽进入凝汽器，凝汽器的冷凝水出口通过凝结水泵与本机凝结水系统和临机凝汽器相连；启动蒸汽联箱的排汽一路进入高压缸倒暖，另一路进入中压缸做功；临机来汽通过减压减温装置等与减温水和启动蒸汽联箱相连。本发明将中压缸启动方式火力发电机组启动过程由冷态启动方式转换为温态启动方式。将中压缸启动方式火力发电机组启动过程由锅炉和汽机串联方式改为并联方式，可缩减启动时间，减少启动成本，使机组更快速地满足电网响应要求。

Description

一种中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统及方法

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，涉及一种中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统及方法。

背景技术

随着风电、太阳能等调峰能力有限的清洁能源在电源结构中比重的增长，电网调峰需求和调峰难度进一步增大，燃煤机组近年利用小时数逐年有所降低，由于机组轮流停机备用造成的机组启停次数逐年增多。

以现有某汽轮机厂等生产的采用中压缸启动方式的机组冷态启动过程为例，主要步骤如下：(1)系统冷态清洗；(2)投轴封、抽真空。(3)锅炉吹扫、点火、热态冲洗、升温升压。(4)高压缸倒暖。(5)汽轮机汽阀预暖、冲转、升速、暖机。(6)机组定速3000r/min，并网及带初负荷。(7)初负荷暖机后，进行切缸操作：低旁阀、高旁阀、排放阀关闭，中压调节阀全开，高压调节阀控制机组负荷。执行第(5)步，冲转时高压调节阀先缓慢开启，升速过程中高压调节阀锁定开度，即执行正暖步骤，且切缸之前高调门保持该开度，后中压调节汽阀开始开启，汽轮机继续升速和暖机。但若是温态启动方式，则可不执行高压缸倒暖和正暖等步骤。

目前的启动过程，从锅炉上水至并网，所需时间甚至超过20小时。启动时间长，启动过程产生的燃煤、蒸汽、厂用电用量和环保排放等成本相对较多，同时也难以满足电网对燃煤机组快速响应的需求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统及方法，本发明通过对中压缸启动方式火力发电机组的汽水系统及其启动方法的改进，实现机组快速启动，从而提升机组灵活性，节省启动时间，降低启动成本，减少污染物排放。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统，包括：

过热器，所述过热器的排汽一路进入高压缸一路通过高压旁路阀进入高排逆止门后管路；

再热器，所述再热器的排汽一路进入中压缸，一路通过低压旁路阀进入凝汽器；中压缸的排汽进入低压缸做功，低压缸的排汽进入凝汽器，凝汽器的冷凝水出口通过凝结水泵与本机凝结水系统和临机凝汽器相连；

启动蒸汽联箱，所述启动蒸汽联箱的排汽一路进入高压缸倒暖，另一路进入中压缸做功；临机来汽通过减压减温装置与减温水和启动蒸汽联箱相连。

本发明进一步的改进在于：

所述启动蒸汽联箱与中压缸之间的管道上设置第一隔离阀、第一逆止阀以及第一调节阀。

所述启动蒸汽联箱与高压缸之间的管道上设置第二隔离阀、第二逆止阀以及第二调节阀。

所述再热器与中压缸之间的管路上设置第三隔离阀和第三调节阀，第三调节阀上并联有旁路阀。

所述凝结水泵与临机凝汽器之间的管路上设置有第四隔离阀和第四调节阀。

所述减压减温装置的入口管道上设置第三逆止阀和第五隔离阀，出口管道上设置第六隔离阀。

一种中压缸启动方式火力发电机组的快速启动方法，包括以下步骤：

步骤1，本炉蒸汽品质、参数尚未满足要求的情况下，邻机蒸汽通过启动蒸汽联箱，对高压缸进行倒暖并将缸温提升至满足温态启动要求后焖缸；

步骤2，在本炉上水、点火、热态冲洗和升压升温期间，邻机蒸汽驱动机组按照中压缸温态启动方式，完成冲转、暖机以及定速操作；

步骤3，本炉蒸汽品质、参数满足要求后，进行驱动蒸汽切换操作，启动蒸汽联箱蒸汽切除，机组由本炉蒸汽继续完成并网、切缸以及升负荷操作。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明将中压缸启动方式火力发电机组启动过程由冷态启动方式转换为温态启动方式。将中压缸启动方式火力发电机组启动过程由锅炉和汽机串联方式改为并联方式。本发明可缩减启动时间，减少启动成本，使机组更快速地满足电网响应要求。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的快速启动系统结构图。

其中：1-过热器，2-高压缸，3-中压缸，4-低压缸，5-凝汽器，6-凝结水泵，7-本机凝结水系统，8-临机凝汽器，9-再热器，10-启动蒸汽联箱，11-减压减温装置，12-高压旁路阀，13-高排逆止阀门，14-低压旁路阀，15-第一调节阀，16-第一逆止阀，17-第一隔离阀，18-第二调节阀，19-第二逆止阀，20-第二隔离阀，21-第三调节阀，22-旁路阀，23-第三隔离阀，24-第四调节阀，25-第四隔离阀，26-第六隔离阀，27-第三逆止阀，28-第五隔离阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明实施例公开了一种中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统，包括过热器1、中压缸3和启动蒸汽联箱10；过热器1的排汽一路进入高压缸2一路通过高压旁路阀12进入高排逆止门13后管路；再热器9的排汽一路进入中压缸3，一路通过低压旁路阀14进入凝汽器5；中压缸3的排汽进入低压缸4做功，排汽进入凝汽器5，凝汽器5的冷凝水出口通过凝结水泵6与本机凝结水系统7和临机凝汽器8相连；启动蒸汽联箱10的排汽一路进入高压缸2倒暖，另一路进入中压缸3做功；临机来汽通过减压减温装置11等与减温水和启动蒸汽联箱相连。

过热器1通过高压旁路阀12可将部分排汽引出至高压缸2的排汽管路中。再热器9的部分排汽通过低压旁路阀14与凝汽器5相连。

启动蒸汽联箱10与中压缸3之间的管道上设置第一隔离阀17、第一逆止阀16以及第一调节阀15。启动蒸汽联箱10与高压缸2之间的管道上设置第二隔离阀20、第二逆止阀19以及第二调节阀18。

再热器9与中压缸3之间的管路上设置第三隔离阀23和第三调节阀21，第三调节阀21上并联有旁路阀22。凝结水泵6与临机凝汽器8之间的管路上设置有第四隔离阀25和第四调节阀24。减压减温装置11的入口管道上设置第三逆止阀27和第五隔离阀28，出口管道上设置第六隔离阀26。

本发明的原理

(1)增设启动蒸汽联箱

增设一台启动蒸汽联箱，邻机蒸汽经第五隔离阀28、第三逆止阀27、减压减温装置11和第六隔离阀26，引入启动蒸汽联箱10，在本炉蒸汽参数满足要求前，由启动蒸汽联箱10提供汽机倒暖和冲转等所需蒸汽。

(2)高压缸倒暖蒸汽改造

增设高压缸倒暖蒸汽汽源和相应管道及第二隔离阀20、第二逆止阀19、第二调节阀18等，接入原高压缸2倒暖管道。

机组冲转前，隔离原高压缸2倒暖管道上的阀门，开启第二隔离阀20，采用启动蒸汽联箱10来汽作为暖缸蒸汽，由第二调节阀18控制高压缸2金属温升率，对高压缸2进行倒暖并将缸温提升至满足温态启动要求后，高压缸2焖缸。

(3)启动蒸汽改造

在原有热再蒸汽管道上增设第三隔离阀23、第三调节阀21及旁路阀22，增设启动蒸汽管道及第一隔离阀17、第一逆止阀16、第一调节阀15，接自启动蒸汽联箱10，接入第三调节阀21后管道。

关闭第三隔离阀23、第三调节阀21及旁路阀22，锅炉点火，开始热态冲洗。汽机具备冲转条件后，开启第一隔离阀17，部分开启第一调节阀15，将启动蒸汽联箱10蒸汽暖至中压缸前，采用中压缸3启动方式冲转，完成暖机、定速等操作。机组冲转过程中，第一调节阀15投自动，控制中压缸3前蒸汽压力满足要求。

在本炉蒸汽品质、参数满足汽机要求后，通过操作第一调节阀15、第三调节阀21和低压旁路阀14，在保持中压缸3前蒸汽参数基本稳定的情况下，进行驱动蒸汽切换操作，将第三隔离阀23、第三调节阀21开启，第一隔离阀17和第一调节阀15关闭，汽轮机驱动蒸汽切换至本炉。随后在低压旁路阀14配合下，开启旁路阀22以减少机组正常运行中再热蒸汽的节流损失。

(4)凝结水系统互联改造

增设邻机凝结水系统互联管道和第四隔离阀25、第四调节阀24。本机冲转时，凝结水水质不合格时外排，水质合格后，开启第四隔离阀25和第四调节阀24，将凝结水排放至邻机凝汽器，由第四调节阀24维持本机与邻机热力系统的汽水平衡。

本发明实施例还公开了一种中压缸启动方式火力发电机组的快速启动方法，将机组启动过程由冷态启动方式转换为温态启动方式，并将机组启动过程由锅炉和汽机串联方式改为并联方式，主要包含以下步骤：

步骤1，本炉蒸汽品质、参数尚未满足要求的情况下，邻机蒸汽通过启动蒸汽联箱10，对高压缸进行倒暖并将缸温提升至满足温态启动要求后焖缸。

步骤2，在本炉上水、点火、热态冲洗、升压升温期间，邻机蒸汽驱动机组按照中压缸3温态启动方式，完成冲转、暖机、定速等操作。

步骤3，本炉蒸汽品质、参数满足要求后，进行驱动蒸汽切换操作，启动蒸汽联箱10蒸汽切除，机组由本炉蒸汽继续完成并网、切缸、升负荷等操作。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统，其特征在于，包括：

过热器(1)，所述过热器(1)的排汽一路进入高压缸(2)一路通过高压旁路阀(12)进入高排逆止门(13)后管路；

再热器(9)，所述再热器(9)的排汽一路进入中压缸(3)，一路通过低压旁路阀(14)进入凝汽器(5)；中压缸(3)的排汽进入低压缸(4)做功，低压缸(4)的排汽进入凝汽器(5)，凝汽器(5)的冷凝水出口通过凝结水泵(6)与本机凝结水系统(7)和临机凝汽器(8)相连；

启动蒸汽联箱(10)，所述启动蒸汽联箱(10)的排汽一路进入高压缸(2)倒暖，另一路进入中压缸(3)做功；临机来汽通过减压减温装置(11)与减温水和启动蒸汽联箱(10)相连。

2.根据权利要求1所述的中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统，其特征在于，所述启动蒸汽联箱(10)与中压缸(3)之间的管道上设置第一隔离阀(17)、第一逆止阀(16)以及第一调节阀(15)。

3.根据权利要求1所述的中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统，其特征在于，所述启动蒸汽联箱(10)与高压缸(2)之间的管道上设置第二隔离阀(20)、第二逆止阀(19)以及第二调节阀(18)。

4.根据权利要求1所述的中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统，其特征在于，所述再热器(9)与中压缸(3)之间的管路上设置第三隔离阀(23)和第三调节阀(21)，第三调节阀(21)上并联有旁路阀(22)。

5.根据权利要求1所述的中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统，其特征在于，所述凝结水泵(6)与临机凝汽器(8)之间的管路上设置有第四隔离阀(25)和第四调节阀(24)。

6.根据权利要求1所述的中压缸启动方式火力发电机组的快速启动系统，其特征在于，所述减压减温装置(11)的入口管道上设置第三逆止阀(27)和第五隔离阀(28)，出口管道上设置第六隔离阀(26)。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述系统的中压缸启动方式火力发电机组的快速启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，本炉蒸汽品质、参数尚未满足要求的情况下，邻机蒸汽通过启动蒸汽联箱，对高压缸进行倒暖并将缸温提升至满足温态启动要求后焖缸；

步骤2，在本炉上水、点火、热态冲洗和升压升温期间，邻机蒸汽驱动机组按照中压缸温态启动方式，完成冲转、暖机以及定速操作；

步骤3，本炉蒸汽品质、参数满足要求后，进行驱动蒸汽切换操作，启动蒸汽联箱蒸汽切除，机组由本炉蒸汽继续完成并网、切缸以及升负荷操作。

Images