[實(shí)用新型]提高汽輪機(jī)低壓缸近零功率運(yùn)行安全性的噴水減溫系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021928672.6
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN213392287U
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王行;司和勇;曹麗華;趙金峰;徐美超;王占洲;豆中州;陳東超;王艷紅;姚瑩瑩;胡鵬飛;曹興;李澤陽
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林省電力科學(xué)研究院有限公司;東北電力大學(xué);國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): F01D25/12
• 分類號(hào): F01D25/12
• 代理公司: 長春市吉利專利事務(wù)所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

提高汽輪機(jī)低壓缸近零功率運(yùn)行安全性的噴水減溫系統(tǒng)，屬于汽輪機(jī)調(diào)峰中低壓缸近零功率運(yùn)行設(shè)備安全與控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，包括凝結(jié)水泵、供水管道、噴水口、環(huán)形固定架以及控制閥，所述環(huán)形固定架設(shè)置在汽輪機(jī)排氣缸內(nèi)緣導(dǎo)流環(huán)或外緣導(dǎo)流環(huán)上；所述噴水口為一個(gè)以上，等間距設(shè)置在環(huán)形固定架上；所述噴水口與供水管道連接；所述凝結(jié)水泵和控制閥均設(shè)置在供水管道上。本實(shí)用新型可以增加噴水流量、提高噴水效率并且在一定程度上避免出汽邊水蝕，該系統(tǒng)具有噴水流量大、噴水減溫效果良好等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于汽輪機(jī)調(diào)峰中低壓缸近零功率運(yùn)行設(shè)備安全與控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種能夠提高汽輪機(jī)低壓缸近零功率運(yùn)行安全性的噴水減溫系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，風(fēng)電、光伏等可再生清潔能源裝機(jī)容量的快速攀升導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)峰的難度加大。因此，大型燃煤機(jī)組不得不充當(dāng)電網(wǎng)調(diào)峰主力電源的角色。《2016-2020年“火電靈活性改造技術(shù)”發(fā)展規(guī)劃》指出：2016～2020年，要根據(jù)系統(tǒng)調(diào)峰能力需求以及火電機(jī)組自身特點(diǎn)，提高火電機(jī)組運(yùn)行靈活性和燃料靈活性。在此背景下，火電行業(yè)涌現(xiàn)出一批供熱靈活性改造技術(shù)，如旁路供熱、光軸供熱、高背壓供熱、電鍋爐、儲(chǔ)熱罐以及低壓缸近零功率運(yùn)行等技術(shù)，其中低壓缸近零功率運(yùn)行技術(shù)具有改造范圍小、運(yùn)行簡單、解耦靈活的特點(diǎn)，是目前最有效的靈活性改造技術(shù)。

汽輪機(jī)低壓缸近零功率運(yùn)行時(shí)，機(jī)組以極低負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)計(jì)工況相比發(fā)生了較大的變化，尤其是低壓缸末級(jí)出口汽溫的升高，帶來了一系列的問題，涉及機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。低負(fù)荷時(shí)，機(jī)組冷卻流量減小，當(dāng)其減小到了某個(gè)數(shù)值以致蒸汽無法冷卻末級(jí)通道，為避免葉片超溫?cái)嗔?，必須在排汽缸進(jìn)行噴水減溫。然而汽輪機(jī)組原有的噴水減溫系統(tǒng)由于末級(jí)葉片尾流脫流、渦流、卷吸，噴水減溫效果大大降低，難以滿足改造后機(jī)組噴水需求。同時(shí)，噴水減溫過程中末級(jí)葉片出汽邊出現(xiàn)了嚴(yán)重的水蝕問題，噴水減溫系統(tǒng)布置方式仍不完善。

從運(yùn)行的狀況來看，汽輪機(jī)在低負(fù)荷或低壓缸近零功率運(yùn)行過程中都不同程度的出現(xiàn)了末級(jí)葉片的超溫或水蝕現(xiàn)象，對機(jī)組的安全性造成了極大的隱患。超臨界350MW機(jī)組低壓缸切缸技術(shù)蒸汽量和蒸汽溫度的關(guān)系，通過合理設(shè)置蒸汽流量和溫度可以有效控制末兩級(jí)葉片的出口溫度，從而減少排汽缸噴水減溫。但從汽輪機(jī)的深度調(diào)峰要求來看，僅從進(jìn)汽參數(shù)控制末級(jí)葉片的溫度是難以滿足運(yùn)行要求的。而且當(dāng)前汽輪機(jī)組低壓缸近零功率運(yùn)行時(shí)最低進(jìn)汽流量可達(dá)20％以下，低壓缸噴水量以及噴水時(shí)長均大大提高。

現(xiàn)有的汽輪機(jī)組低壓缸近零功率運(yùn)行改造技術(shù)中，尚未提出一種可以有效提高噴水減溫效果的噴水減溫系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，導(dǎo)致大部分改造后的汽輪機(jī)低壓缸運(yùn)行問題突出，使得汽輪機(jī)的靈活調(diào)峰存在一定的技術(shù)障礙。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種提高汽輪機(jī)低壓缸近零功率運(yùn)行安全性的噴水減溫系統(tǒng)，可以增加噴水流量、提高噴水效率并且在一定程度上避免出汽邊水蝕，該系統(tǒng)具有噴水流量大、噴水減溫效果良好等特點(diǎn)。

提高汽輪機(jī)低壓缸近零功率運(yùn)行安全性的噴水減溫系統(tǒng)，其特征是：包括凝結(jié)水泵、供水管道、噴水口、環(huán)形固定架以及控制閥，所述環(huán)形固定架設(shè)置在汽輪機(jī)排氣缸內(nèi)緣導(dǎo)流環(huán)或外緣導(dǎo)流環(huán)上；所述噴水口為一個(gè)以上，等間距設(shè)置在環(huán)形固定架上；所述噴水口與供水管道連接；所述凝結(jié)水泵和控制閥均設(shè)置在供水管道上。

所述噴水口與水平方向成65°角或35°角安裝，且噴水口噴水方向與低壓缸動(dòng)葉片相對應(yīng)。

通過上述設(shè)計(jì)方案，本實(shí)用新型可以帶來如下有益效果：一種提高汽輪機(jī)低壓缸近零功率運(yùn)行安全性的噴水減溫系統(tǒng)，可以增加噴水流量、提高噴水效率并且在一定程度上避免出汽邊水蝕，該系統(tǒng)具有噴水流量大、噴水減溫效果良好等特點(diǎn)。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型在汽輪機(jī)低壓缸原有的噴水減溫系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增設(shè)一套優(yōu)化后的噴水減溫系統(tǒng)，無需對原有系統(tǒng)改造，在機(jī)組啟停過程中投入原有的噴水減溫系統(tǒng)配合汽輪機(jī)調(diào)控，在汽輪機(jī)低壓缸近零功率運(yùn)行時(shí)，可投入新增設(shè)的噴水減溫系統(tǒng)滿足運(yùn)行要求，實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行，互不干擾；