一种自适应型直流锅炉疏水扩容控制装置及疏水系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自适应型直流锅炉疏水扩容控制装置及疏水系统。燃煤发电600MW级以上机组普遍采用直流锅炉，机组参数经常随负荷变动，给疏水扩容系统调节带来困难。本发明专利技术的特点是：包括阀体基座、阀杆基座、滑块基座和定位基座，阀体基座沿水平方向贯穿有圆孔型蒸汽流动通道，蒸汽流动通道两端分别与扩容蒸汽入口管、扩容蒸汽出口管相连，阀杆基座与阀体基座上端面共同围构出阀芯移动空间，密封阀杆两端分别与密封阀芯和主滑块相连，滑块基座内布置有主滑块和辅助滑块，两者的直径与滑块基座内径配合，基座密封盖上端与定位基座连接。本发明专利技术既充分回收扩容过程蒸汽和疏水的能量，又能随时根据负荷要求对疏水扩容系统参数进行调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自适应型直流锅炉疏水扩容控制装置及疏水系统，属于电力生产领域。
技术介绍
燃煤发电机组向高参数、大容量方向发展，600MW级以上机组普遍采用直流锅炉。目前直流锅炉在启动和运行过程中产生的本体高压疏水一般送入大气式疏水扩容器，其扩容产生的蒸汽排入环境空气，扩容后的水由疏水泵送入凝汽器。该疏水系统主要缺点有三个：（1）约100℃的饱和蒸汽直接排入环境，提高了电厂的水耗和热能消耗；（2）疏水直接送入凝汽器，疏水温度和凝汽器热井水温不匹配，既影响凝汽器的真空运行安全性，又增加了热力循环散热损失，影响电厂经济性；（3）扩容器和大气连通，容易使凝结水系统的水质恶化。为了提高能源利用率，申请号201520023629.8等专利对排入环境之前的扩容蒸汽热量进行了回收利用。申请号201510134323.4等专利通过提高扩容器压力，将扩容蒸汽和疏水最终送入除氧器，回收了蒸汽工质，并提高了疏水系统能量利用效率。但是电站锅炉由于调峰需求，需要经常进行变负荷或启停操作，在此过程中，机组的压力、温度等热力参数也在随时变化，对于扩容压力高于大气压的疏水扩容系统，给其参数调节带来一定困难。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种自适应型直流锅炉疏水扩容控制装置及疏水系统，既能充分回收扩容过程蒸汽和疏水的能量，又能随时根据负荷和热力系统的要求，相应改变扩容系统的参数，提高能量利用效率。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：该自适应型直流锅炉疏水扩容控制装置的结构特点在于：（1）疏水扩容控制装置用于调节疏水扩容器的压力和温度，它沿高度增加方向（坐标轴Z方向）呈轴对称布置，依次包括阀体基座、阀杆基座、滑块基座和定位基座，它们的中心轴线与阀座密封面、密封阀芯、密封阀杆、主滑块、辅助滑块、调压连杆、基座密封盖、调压顶板、定位基座的中心轴线相互重合。其中阀杆基座和滑块基座为轴对称中空结构。（2）阀体基座沿水平方向贯穿有圆孔型蒸汽流动通道，沿轴向设置有圆台空心形的阀座密封面，完全贯穿至阀体基座上端面。阀座密封面下端面（面积较小的圆台面）高度介于蒸汽流动通道内表面和阀体基座下端面之间，使密封阀芯和阀座密封面配合时，能完全阻断蒸汽流动通道。蒸汽流动通道两端分别与扩容蒸汽入口管、扩容蒸汽出口管相连，在扩容蒸汽出口管上布置有蒸汽逆止阀，防止蒸汽倒流。（3）阀杆基座与阀体基座上端面共同围构出阀芯移动空间，其内布置有圆台形密封阀芯，尺寸与阀座密封面相配合。阀杆基座上端面设有与密封阀杆直径相配合的孔洞，密封阀杆两端分别与密封阀芯和主滑块相连。（4）滑块基座内布置有主滑块和辅助滑块，两者的直径与滑块基座内径相配合。主滑块和辅助滑块之间布置弹簧。基座密封盖设有与调压连杆直径相配合的孔洞，调压连杆两端分别与辅助滑块和调压顶板相连。滑块基座内设有限位挡板，用于限制主滑块向下移动的极限位置，防止密封阀芯与阀座密封面配合时过度碰撞受损。在限位挡板高度之下的滑块基座侧壁上，设有圆孔型调压蒸汽通道，它与扩容蒸汽入口管相连。滑块基座、基座密封盖和阀杆基座上端面围构出的空间被主滑块分为两部分，下部分为调压蒸汽空间，上部分为滑块移动空间。（5）基座密封盖上端与定位基座连接，定位基座内贯穿有同心圆柱形空心结构的顶板移动空间，调压顶板可以在顶板移动空间内沿轴向移动。定位基座在不同高度方向上设有彼此平行的水平方形空心定位槽，用于放置定位滑块，定位滑块用于限定调压顶板和辅助滑块的轴向位置。本专利技术中的疏水扩容控制装置的具体工作过程如下：扩容蒸汽入口管内的压力蒸汽从调压蒸汽通道进入调压蒸汽空间，在蒸汽压力作用下，推动主滑块沿轴向向上运动，弹簧受到压缩。主滑块通过密封阀杆带动密封阀芯一起沿轴向向上运动。之前被密封阀芯所断开的蒸汽流动通道，由于密封阀芯的上移被重新接通，压力蒸汽可以顺利的从扩容蒸汽入口管通过蒸汽流动通道进入扩容蒸汽出口管。蒸汽逆止阀防止外界蒸汽倒流进入扩容蒸汽入口管。通过调节定位滑块在各个定位槽的位置，可以调节调压顶板的高度，并通过调压连杆调节辅助滑块的轴向位置，从而预先设置对弹簧的压紧力。当调压蒸汽空间内蒸汽压力对主滑块的推动力大于弹簧压紧力时，密封阀芯上移，弹簧被进一步压紧，直至主滑块受力平衡，蒸汽流动通道被逐渐接通。当蒸汽压力对主滑块的推动力小于弹簧压紧力时，蒸汽流动通道仍旧被密封阀芯断开，扩容蒸汽入口管内的蒸汽无法进入扩容蒸汽出口管。因此，可以根据扩容蒸汽入口管的蒸汽压力，预先设定定位滑块的位置，就能控制蒸汽流动通道是否接通。本专利技术所述的自适应型直流锅炉疏水系统的特点在于：（1）该系统包括疏水扩容器、安全阀、疏水扩容控制装置、疏水箱、疏水泵、疏水泵启停开关和逻辑控制器等主要设备。（2）疏水扩容器蒸汽出口端通过扩容蒸汽入口管与疏水扩容控制装置相连，在扩容蒸汽入口管上设有安全阀排汽管与大气连通，安全阀排汽管上设有安全阀。疏水扩容控制装置另一端通过扩容蒸汽出口管与汽轮机第六段抽汽管连接，在扩容蒸汽出口管上设有蒸汽逆止阀，防止第六段抽汽管中的蒸汽倒流回疏水扩容器。（3）疏水扩容器分别通过疏水自流管、疏水溢流管与疏水箱连接，疏水扩容器标高大于疏水箱标高，疏水扩容器上的疏水溢流管接口标高大于疏水自流管接口标高。疏水溢流管的作用是防止疏水扩容器发生满水事故。疏水箱通过疏水引出管与#5低压加热器疏水管连接，疏水引出管上设有疏水泵和疏水逆止阀。疏水箱水位高度的信号通过信号线送入逻辑控制器，逻辑控制器根据疏水箱水位高度信号控制疏水泵启停开关，从而控制疏水泵是否运行。其控制逻辑为：若疏水箱水位低于最低水位，则疏水泵停运；若疏水箱水位高于最高水位，则疏水泵启动；若疏水箱水位介于最低水位和最高水位之间，疏水泵保持原有运行状态。本专利技术中的直流锅炉疏水系统的具体工作流程如下：汽轮机的排汽经汽轮机排汽管进入凝汽器，被冷凝成为凝结水，然后在凝结水泵作用下先后流经轴封加热器、#8低压加热器、#7低压加热器、#6低压加热器、#5低压加热器进行加热，经过加热之后的凝结水进入除氧器。#5低压加热器的热源为来自汽轮机第五段抽汽管的蒸汽，蒸汽放热后冷凝为疏水，在压力差作用下经过#5低压加热器疏水管自动流入#6低压加热器。依次类推，#6低压加热器、#7低压加热器、#8低压加热器的热源分别为来自第六段抽汽管、第七段抽汽管、第八段抽汽管的蒸汽。在压力差作用下，蒸汽放热后的疏水经过#6低压加热器疏水管、#7低压加热器疏水管、#8低压加热器疏水管，分别流入#7低压加热器、#8低压加热器、凝汽器。轴封加热器的热源为轴封漏汽，其放热后凝结的疏水和#8低压加热器疏水汇合后一起流入凝汽器。在锅炉正常运行时，锅炉本体疏水进入疏水扩容器降压降温后，扩容蒸汽先后经过扩容蒸汽入口管、疏水扩容控制装置、扩容蒸汽出口管，与汽轮机第六段抽汽管中的蒸汽汇合，共同进入#6低压加热器对凝结水进行加热。扩容蒸汽入口管上的安全阀排汽管用于危急情况下的疏水扩容器泄压，防止其超压运行。疏水扩容器中降压后的疏水在重力作用下经过疏水自流管进入疏水箱，然后经过疏水引出管进入疏水泵升压，最后与#5低压加热器疏水管中的疏水汇合，共同流入#6低压加热器。疏水泵的启停由逻辑控制器和疏水泵启停开关根据疏水箱的水位高度信号进行控制。疏水引出管上的疏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应型直流锅炉疏水扩容控制装置，其特征在于：包括阀体基座、阀杆基座、滑块基座和定位基座，阀体基座沿水平方向贯穿有圆孔形的蒸汽流动通道，阀体基座沿轴向设置有圆台空心形的阀座密封面，完全贯穿阀体基座上端面；阀座密封面下端面的高度介于蒸汽流动通道内表面和阀体基座下端面之间；蒸汽流动通道两端分别与扩容蒸汽入口管和扩容蒸汽出口管相连，在扩容蒸汽出口管上布置有蒸汽逆止阀；阀杆基座与阀体基座上端面共同围构出阀芯移动空间，阀芯移动空间内布置有圆台形的密封阀芯，该密封阀芯与阀座密封面相配合；阀杆基座上端面设有与密封阀杆直径相配合的孔洞，密封阀杆的两端分别与密封阀芯和主滑块相连；滑块基座内布置有主滑块和辅助滑块，主滑块的直径和辅助滑块的直径均与滑块基座的内径配合；主滑块和辅助滑块之间布置有弹簧；基座密封盖设有与调压连杆的直径相配合的孔洞，调压连杆的两端分别与辅助滑块和调压顶板相连；滑块基座内设有限位挡板；在限位挡板的高度以下的滑块基座侧壁上设有圆孔形的调压蒸汽通道，该调压蒸汽通道与扩容蒸汽入口管相连；滑块基座、基座密封盖和阀杆基座上端面共同围构出的空间被主滑块分为上下两部分，下部分为调压蒸汽空间，上部分为滑块移动空间；基座密封盖的上端与定位基座连接，定位基座内贯穿有同心圆柱形空心结构的顶板移动空间；定位基座在不同高度方向上设有彼此平行的水平方形空心的定位槽，用于放置定位滑块，定位滑块用于限定调压顶板和辅助滑块的轴向位置。...

【技术特征摘要】
1.一种自适应型直流锅炉疏水扩容控制装置，其特征在于：包括阀体基座、阀杆基座、滑块基座和定位基座，阀体基座沿水平方向贯穿有圆孔形的蒸汽流动通道，阀体基座沿轴向设置有圆台空心形的阀座密封面，完全贯穿阀体基座上端面；阀座密封面下端面的高度介于蒸汽流动通道内表面和阀体基座下端面之间；蒸汽流动通道两端分别与扩容蒸汽入口管和扩容蒸汽出口管相连，在扩容蒸汽出口管上布置有蒸汽逆止阀；阀杆基座与阀体基座上端面共同围构出阀芯移动空间，阀芯移动空间内布置有圆台形的密封阀芯，该密封阀芯与阀座密封面相配合；阀杆基座上端面设有与密封阀杆直径相配合的孔洞，密封阀杆的两端分别与密封阀芯和主滑块相连；滑块基座内布置有主滑块和辅助滑块，主滑块的直径和辅助滑块的直径均与滑块基座的内径配合；主滑块和辅助滑块之间布置有弹簧；基座密封盖设有与调压连杆的直径相配合的孔洞，调压连杆的两端分别与辅助滑块和调压顶板相连；滑块基座内设有限位挡板；在限位挡板的高度以下的滑块基座侧壁上设有圆孔形的调压蒸汽通道，该调压蒸汽通道与扩容蒸汽入口管相连；滑块基座、基座密封盖和阀杆基座上端面共同围构出的空间被主滑块分为上下两部分，下部分为调压蒸汽空间，上部分为滑块移动空间；基座密封盖的上端与定位基座连接，定位基座内贯穿有同心圆柱形空心结构的顶板移动空间；定位基座在不同高度方向上设有彼此平行的水平方形空心的定位槽，用于放置定位滑块，定位滑块用于限定调压顶板和辅助滑块的轴向位置。2.根据权利要求1所述的自适应型直流锅炉疏水扩容控制装置，其特征在于：自适应型直流锅炉疏水扩容控制装置沿高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，田富中，王永佳，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33