一种汽轮机正压旁路冷凝器壳程压力调节系统技术方案

本实用新型专利技术公开的一种汽轮机正压旁路冷凝器壳程压力调节系统，包括旁路冷凝器，在旁路冷凝器一侧设置有水箱，在大气管上设置有在正压旁路冷凝器壳程压力偏低关闭、壳程压力回升至要求值维持关闭，在正压旁路冷凝器壳程压力偏高打开、壳程压力回降至要求值关闭的大气管阀门；在汽相管上设置有在正压旁路冷凝器壳程压力偏低打开、壳程压力回升至要求值维持打开，在正压旁路冷凝器壳程压力偏高关闭、壳程压力回降至要求值打开的汽相管阀门；在液相管上设置有在正压旁路冷凝器壳程压力偏低打开、壳程压力回升至要求值关闭，在正压旁路冷凝器壳程压力偏高打开、壳程压力回降至要求值关闭的液相管阀门。的液相管阀门。的液相管阀门。

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机正压旁路冷凝器壳程压力调节系统


[0001]本技术涉及汽轮机旁路系统
，尤其为一种汽轮机正压旁路冷凝器壳程压力调节系统。

技术介绍

[0002]汽轮机旁路系统，如图1所示，主要是指锅炉1
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1蒸汽不通过汽轮机，由汽轮机旁路管道减温减压装置1
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2进入旁路冷凝装置——旁路冷凝器1
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6凝结成水，通过凝结水泵1
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3、锅炉水泵1
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5、除氧装置1
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4将水送回锅炉用于再次加热成蒸汽的过程设备和系统。
[0003]按旁路冷凝装置将蒸汽凝结成水时的汽侧运行压力范围，汽轮机旁路系统分为：1.负压旁路系统（极限真空至不高于大气压）；2.微正压旁路系统（高于大气压及排空流动阻力且需低于0.1MPa(g)，以免旁路冷凝装置成为TSG21
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2016入类设备）；3.正压旁路系统（高于大气压及排空流动阻力）。
[0004]常见的旁路冷凝装置为内置第二级减温减压装置2
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2的旁路冷凝器1
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6，其中正压/微正压旁路冷凝器还包含用于凝结水继续冷却的内置过冷段或外置过冷器。
[0005]旁路冷凝器壳程介质为蒸汽、凝结水，管程介质为冷却水，将壳程蒸汽凝结成一定过冷度的水，且需管程冷却水温升后排放温度符合工艺系统限制，壳程凝结水通过凝结水调节阀2
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3、冷凝器液位测量装置2
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5、冷凝器紧急排水管阀门2
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12等监控凝结水排放流量和冷凝器壳体水位。
[0006]负压旁路冷凝器的设计一般不能用于正压运行，超负荷和非正常运行时能短期微正压运行。正压/微正压旁路冷凝器自动控制不当或者运行所需人工干预，会负压运行。
[0007]旁路冷凝器汽侧负压运行压力因低于大气压及输送凝结水至除氧器的压力，必需使用抽真空/抽汽设备2
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7及大气止回阀2
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9和凝结水泵1
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3及凝结水止回阀2
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4辅助，微正压运行压力必需不低于大气压及排空流动阻力且需低于0.1MPa(g)，低于大多数情况输送凝结水至除氧器的压力必需使用凝结水泵辅助，不需设置或不需长期运行抽真空/抽汽设备，由于运行压力范围限制要求高，在不考虑设备、管路压损和余量前提下，压力对应饱和温度允许变化范围不超过20℃，因此需长期频繁进行壳程压力调节稳定运行压力。正压运行与微正压运行类同，但壳程压力允许变动范围较大，正压运行压力越高，蒸汽凝结温度变化对压力变化幅度影响越大。因此旁路冷凝器壳程运行压力对旁路系统设备的配置和运行能耗有重要影响。
[0008]冷凝器壳程运行压力调节主要手段：1.管程的冷却水泵2
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13启停数量和变频、冷却水调节阀2
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14开度等，增加冷却水量则降低壳程压力、减少冷却水量则升高壳程压力；2.壳程的蒸汽入口喷低温补水调节阀2
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10开度、喷减温水或喷凝结水泵后回水调节阀2
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11开度等，开启则降低壳程压力，关闭则提高壳程压力；3.壳程的抽真空/抽汽设备启停数量，开启则降低壳程压力，关闭则提高壳程压力；4.壳程的安全泄防装置2
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6或排空调节阀2
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8，开启将高压蒸汽外排大气，降低壳程压力；5.壳程的第二级减温减压装置，控制机构改变蒸汽通流面积，一般情况下增大面积则升高壳程压力、减少面积则降低壳程压力。
[0009]上述冷凝器壳程运行压力调节手段，存在以下限制：
[0010]1.手段1管程改变冷却水量影响换热调节壳程压力的限制：（1）主要适用控制冷却水出水温度和水流变速冲刷清洗换热管污垢，附带调节壳程压力；（2）设备允许冷却水用量变化范围限制。换热管换热性能计算、防污沉积和冷却水泵运行有最低流量限制，换热管、管路允许流速、水阻和冷却水泵输出最小扬程有最高流量限制；（3）系统工艺要求冷却水温限制。冷却水为自然水体或工业循环水时，排放温度上限一般不高于50℃，冷却水为采暖供水时，排放温度有上、下限要求，冷却水进水温度全年甚至每昼夜内不断变化且与壳程运行压力饱和温度端差大，在通过改变冷却水量控制稳定壳程压力前，首先要通过改变冷却水量控制稳定冷却水排放温度；（4）调节系统精度要求高。冷却水与蒸汽是通过换热管表面热交换，相对于通过壳程蒸汽与水混合换热、改变壳程蒸汽状态的方式，冷却水量变化改变壳程压力速度相对滞后，且冷却水量同时受冷却水温、壳程压力两组不同数据进行反馈调整，调节系统可能会产生紊乱；（5）设备性能要求和调节系统能耗高。冷却水量频繁改变对水泵寿命、管道冲击振动、换热管冲蚀振动有负面影响，水泵性能余量要求提高需要更高功率的电机，冷却水管路直径较大需要的调节阀执行装置能耗较高。手段1的调节范围存在受限制的问题。
[0011]2.手段2壳程用低温水喷淋蒸汽影响换热调节壳程压力的限制：（1）主要适用低温入水释放水中溶解气体和水体预热减少工艺系统热耗，附带降低或调节壳程运行压力；（2）允许喷淋水用量限制。低温补水量由工艺系统蒸汽损失量决定，过量排入增加除氧器负担，超过锅炉蒸发用水需排走增加系统热量损失；减温水量受蒸汽入口扩散面积所限，过量排入容易挂液、飞溅出现超能级限制汽夹液滴撞击换热管；凝结水泵后回水水量受凝结水泵允许工作流量变化范围、锅炉蒸发用水量所需、过冷段（过冷器）换热面积及通流尺寸的限制。手段2存在只能往降低方向调节的问题。
[0012]3.手段3壳程抽真空/抽汽设备抽排蒸汽调节壳程压力的限制：（1）主要适用加强壳程蒸汽流动方向性和强排壳体内不凝结气体，附带降低或调节壳程运行压力；（2）调节系统能耗高、工质损失量大。抽真空/抽汽设备的用电功率或工质用量都较大，长期额外运行大量增加耗能和蒸汽损失，需要再额外补水和增热维持锅炉蒸发量。手段3存在只能往降低方向调节的问题。
[0013]4.手段4壳程安全泄防装置或排空阀开启排放蒸汽调节壳程压力的限制：（1）只能限制壳程运行压力上限；（2）工质损失量大。长期排放造成蒸汽和系统热量大量损失，需要再额外补水和增热维持锅炉蒸发量。手段4的调节范围存在受限制的问题。
[0014]5.手段5壳程蒸汽入口减温减压装置改变通流面积调节壳程压力的限制：（1）通流面积限制。旁路冷凝器的功能必需优先完全接收上级设备所有排放蒸汽，通流面积必需足够，然后再稳定壳程压力；（2）设备性能要求高。调节装置需考虑所处位置温度、压力、流速相对较高，装置容易产生变形和磨损，旁路冷凝器需考虑通流面积频繁变化蒸汽流速急剧波动可能产生的汽流冲击和热冲击。手段5的调节范围存在受限制的问题。

技术实现思路

[0015]本技术的目的在于提供一种能实现稳定、升高和降低壳程运行压力，调整手段的操作范围不受限制的汽轮机正压旁路冷凝器壳程压力调节系统。
[0016]本技术所述的汽轮机正压旁路冷凝器壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机正压旁路冷凝器壳程压力调节系统，包括旁路冷凝器（1
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6），在旁路冷凝器底部设置有独立凝结水管路，独立凝结水管路连接有逐渐开启或逐渐关闭使正压旁路冷凝器壳程压力、水位降低或升高时能协调维持凝结水排放量的凝结水调节阀，其特征在于，在旁路冷凝器一侧设置有水箱（3
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1），在水箱低限水位（4）下方处水箱通过液相管与旁路冷凝器低限水位（5）下方处旁路冷凝器连通，水箱高限水位（6）上方处水箱通过汽相管与旁路冷凝器高限水位（7）上方处旁路冷凝器连通，水箱的水箱高限位水位上方设置有连通大气的大气管，水箱的用水最低水位（8）高于旁路冷凝器淹没内部换热管束（14）的最高淹没水位（9）；在大气管上设置有在正压旁路冷凝器壳程压力偏低关闭、壳程压力回升至要求值维持关闭，在正压旁路冷凝器壳程压力偏高打开、壳程压力回降至要求值关闭的大气管阀门（3
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4）；在汽相管上设置有在正压旁路冷凝器壳程压力偏低打开、壳程压力回升至要求值维持打开，在正压旁路冷凝器壳程压力偏高关闭、壳程压力回降至要求值打开的汽相管阀门（3
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2）；在液相管上设置有在正压旁路冷凝器壳程压力偏低打开、壳程压力回升至要求值关闭，在正压旁路冷凝器壳程压力偏高打开、壳程压力回降至要求值关闭的液相管阀门（3
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3）。2.根据权利要求1所述的汽轮机正压旁路冷凝器壳程压力调节系统，其特征在于，在水箱上还设置有用水最高水位（10），用水最高水位（10）低于水箱高限水位（6），在用水最高水位与...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伟和，梁锦照，李华波，
申请(专利权)人：广州广重企业集团有限公司，
类型：新型
国别省市：