[發明專利]一種低壓缸旁路減溫均溫裝置系統以及控制方法

在審

• 申請號: 202210942653.6
• 申請日: 2022-08-05
• 公開（公告）號: CN115163222A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 郭愛武;張海濤;趙巖峰;常強;李君;吳炬;張立波;薛永鋒;宋大勇;張然;劉宇;李強;張野;武聞利;陳博;金俊先
• 申請（專利權）人: 國家能源集團科學技術研究院有限公司
• 主分類號: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12;F01K13/02
• 代理公司: 深圳市賓亞知識產權代理有限公司 44459
• 代理人: 毋軍

一種低壓缸旁路減溫均溫裝置系統，該系統包括：低壓缸冷卻旁路噴水減溫部分：包括低壓缸冷卻蒸汽旁路入口隔離閥門所在的管路、減溫水噴水裝置、減溫水控制調節管路。該系統還包括回熱式均溫部分和低壓缸冷卻蒸汽旁路部分。該系統以及控制可解決目前汽輪機低壓缸切缸改造后，進入低壓缸冷卻蒸汽溫度偏高導致低壓缸排汽溫度偏高的問題，省去了低壓缸末級與次末級區域的減溫水系統改造，消除了葉片水蝕風險與超溫風險，使低壓缸切缸改造后效果更佳。

【技術領域】

本發明涉及一種低壓缸旁路減溫均溫裝置系統及控制方法，特別涉及火力發電機組汽輪機進行低壓缸切缸改造后低壓缸旁路減溫均溫裝置系統運行控制技術。

【背景技術】

火電機組靈活性調峰與保供的要求越來越高。低壓缸切缸技術減少了運行中的低壓缸進汽流量，增大了機組的供熱能力的同時，降低了機組的發電負荷，有利于機組的深度調峰，實現了機組熱電解耦。

常見的低壓缸切缸技術包括低壓缸微出力改造、低壓缸零出力改造等。改造后一般需要對低壓缸末級與次末級葉片進行噴涂，為控制低壓缸末級與次末級葉片區域溫度，需進行噴水減溫。然而，機組調峰在進入低壓缸切缸運行工況，進入低壓缸冷卻流量較少，在滿足使用抽汽供熱壓力時，會引起低壓缸冷卻蒸汽溫度升高，特別是在同時投入再熱蒸汽抽汽或投入帶旋轉隔板抽汽，中壓缸壓比減小，引起進入低壓缸冷卻蒸汽溫度大幅升高。進汽溫度升高會導致低壓缸通流部分溫度均整體升高，排汽溫度也同時升高。隨著切缸深度增加且排汽溫度≥70℃時，由于容積流量較小，低壓缸末級葉片進入鼓風運行工況，為降低末級排汽溫度，常規改造方式需進行噴水減溫改造，低壓缸末級葉片需進行噴涂改造。

低壓缸冷卻旁路直接采用噴水減溫的方式雖然簡單，但由于實際運行存在由于霧化程度不均勻或過噴現象，低壓缸進汽存在帶水的風險。

低壓缸末級噴水減溫水的大量投入，低壓缸末級葉片與次末級葉片存在較高的水蝕風險、次末級超溫嚴重等風險，影響汽輪機的安全運行。

【發明內容】

本發明針對以上存在的問題，提供了一種低壓缸旁路減溫均溫裝置系統及控制方法，可解決目前汽輪機低壓缸切缸改造后，進入低壓缸冷卻蒸汽溫度偏高導致低壓缸排汽溫度偏高的問題，省去了低壓缸末級與次末級區域的減溫水系統改造，省去了汽輪機末兩級葉片噴涂改造，消除了葉片水蝕風險與超溫風險，低背壓微出力切缸改造后效果更佳。

一種低壓缸旁路減溫均溫裝置系統，其特征在于，該系統包括：

低壓缸冷卻旁路噴水減溫部分：包括低壓缸冷卻蒸汽旁路入口隔離閥門所在的管路、減溫水噴水裝置、減溫水控制調節管路；

該系統可通過減溫水降低低壓缸冷卻蒸汽旁路入口的蒸汽溫度，避免因低壓缸冷卻蒸汽進汽溫度過高引起低壓缸排汽溫度高，減少省去了低壓缸末級葉片與次末級葉片冷卻減溫水流量系統投用，有效降低消除了低壓缸末級葉片與次末級葉片水蝕的風險。

回熱式均溫部分：包括回熱式均溫器、低壓缸冷卻蒸汽調節閥門所在的管路；該系統可進行過濾均溫、回熱蒸汽混合加熱保證低壓缸進汽旁路冷卻蒸汽干度和可調溫度，調節低壓缸排汽溫度。

低壓缸冷卻蒸汽旁路部分：包括低壓缸冷卻蒸汽旁路閥門所在的管路，其中的連接關系是中壓缸引出的冷卻蒸汽，經過低壓缸冷卻旁路噴水減溫部分后，連接到回熱式均溫部分，而低壓缸冷卻蒸汽旁路部分中的低壓缸主路冷卻蒸汽旁路閥門所在的管路直接從中壓缸連接到低壓缸，在管道中間設有閥門。保證低壓缸進汽總流量與機組背壓、低壓缸排汽溫度的匹配度。

進入低壓缸冷卻蒸汽溫度可根據機組的發電負荷、供熱負荷、機組背壓、低壓缸排汽溫度等參數進行調節，調節方式采用控制減溫水流量、進入回熱均溫裝置的回熱蒸汽流量、低壓缸冷卻蒸汽主路流量進行控制；