利用热网低压蒸汽的功热系统及其自动保护动作系统技术方案

本发明专利技术提供了一种利用热网低压蒸汽的功热系统及其自动保护动作系统，功热系统包括左侧抽汽管、右侧抽汽管、功热汽轮机组、功热汽轮机加热器和热网循环泵加热器。左侧抽汽管、右侧抽汽管分别连通设置在五段左侧供热抽汽母管和五段右侧供热抽汽母管的管段上；两组功热汽轮机组分别与左侧抽汽管和右侧抽汽管连通，每组功热汽轮机组均包括一台发电用功热汽轮机和一台带泵用功热汽轮机；每台发电用功热汽轮机均连接有发电机，每台带泵用功热汽轮机与热网循环泵连接；发电用功热汽轮机的出汽侧与功热汽轮机加热器气路连通，带泵用功热汽轮机的出汽侧与热网循环泵加热器气路连通。本发明专利技术降低了机组热力系统的冷端损失，达到了节能的效果。

Power heat system and its automatic protection action system using low pressure steam of heat supply network

【技术实现步骤摘要】
利用热网低压蒸汽的功热系统及其自动保护动作系统
本专利技术涉及一种热网节能改造技术，尤其是涉及一种利用热网低压蒸汽的功热系统及其自动保护动作系统。
技术介绍
目前，我国能源加工、转换、贮运和终端利用综合效率约为33％，显著低于发达国家总体水平，产值耗能比接近世界平均水平的2倍，这导致我国的能源消耗总量大，污染物排放量高，对全球气候及环境影响大，备受国际社会关注。在2014年9月，发改委、环保部和国家能源局已经联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》(下称《行动计划》)，针对燃煤电厂的超低排放和节能改造行动，指导性地提出了到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时的计划目标。2015年12月2日的国务院常务会议，作出了对上述《行动计划》进行“提速”和“扩围”的决定。会议决定全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造，大幅降低发电煤耗和污染排放。会议决定，对燃煤机组全面实施超低排放和节能改造，使所有现役电厂每千瓦时平均煤耗低于310克、新建电厂平均煤耗低于300克，对落后产能和不符合相关强制性标准要求的坚决淘汰关停，东、中部地区要提前至2017年和2018年达标。基于这一决定中的期限要求和行业升级改造的大形势，各燃煤发电企业已迅速响应，针对各自情况提出和实施节能降耗的提效改造方案。现在部分热电厂的机组通过第五段抽汽加热热网循环水为所在地区提供采暖供热，首先，热电厂的热网系统配有多台热网循环泵，热网循环水流量根据供热值的变化在3000t/h～9200t/h内变化，整个采暖季热网循环泵的耗电量变化较大。其次，采用五段抽气供暖的供热系统，蒸汽从供热抽汽口至热网加热器进汽侧存在一定的压损，这就导致对应机组的厂用电率较同等级机组高。
技术实现思路
本专利技术的目的之一就是提供一种利用热网低压蒸汽的功热系统，以解决现有的热电厂的供热机组中存在的厂用电率较高的问题。本专利技术的目的之二就是提供一种功热系统的自动保护动作系统，以减少人工干预和人工操作，降低误操作的风险。本专利技术的目的之一是这样实现的：一种利用热网低压蒸汽的功热系统，包括左侧抽汽管、右侧抽汽管、功热汽轮机组、功热汽轮机加热器和热网循环泵加热器；所述左侧抽汽管、所述右侧抽汽管分别连通设置在五段左侧供热抽汽母管和五段右侧供热抽汽母管的位于逆止门出口侧的管段上；所述功热汽轮机组的数量为两组，两组所述功热汽轮机组分别与所述左侧抽汽管和所述右侧抽汽管连通，每组所述功热汽轮机组均包括一台发电用功热汽轮机和一台带泵用功热汽轮机；每台所述发电用功热汽轮机均连接有发电机，每台所述带泵用功热汽轮机与热网循环泵连接；所述功热汽轮机加热器的数量和所述热网循环泵加热器的数量均为2台，所述发电用功热汽轮机与所述功热汽轮机加热器一一对应，且所述发电用功热汽轮机的出汽侧与所述功热汽轮机加热器气路连通，所述带泵用功热汽轮机与所述热网循环泵加热器一一对应，且所述带泵用功热汽轮机的出汽侧与所述热网循环泵加热器气路连通；所述功热汽轮机加热器和所述热网循环泵加热器的通过疏水管路连通至除氧器。每台所述功热汽轮机加热器疏水侧的疏水管路上均并列设置多台疏水泵。每台所述热网循环泵加热器疏水侧的疏水管路上均并列设置多台疏水泵。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种利用热网低压蒸汽发电和拖动热网循环泵的组合功热技术，在机组满足原供热负荷要求的前提下，成功地在热网抽气母管逆止门后加装功热汽轮机，利用低压蒸汽来发电和代替电机拖动循环泵，能够实现年总净发电功率15652kW，年收入增加2000余万元，相当于全年降低厂用电率2.1％，节能效果明显。本专利技术改变了热力循环，大大降低了机组热力系统的冷端损失，从而达到了节能的效果。使机组的供热系统及其运行方式更加合理，热网系统的效率及其适应性得到了显著提高。本专利技术的目的之二是这样实现的：一种功热系统的自动保护动作系统，包括如上述的功热汽轮机、用于测量所述功热汽轮机参数的前端测量系统和DCS功能模块，所述DCS功能模块包括FSTOUT模块，所述FSTOUT模块和所述前端测量系统的数量与所述功热汽轮机的数量一致且一一对应，每个所述FSTOUT模块均连接于对应的所述前端测量系统和对应的所述功热汽轮机系统之间，每个所述FSTOUT模块用于在接收到对应的所述前端测量系统测量出的信号后经过内部运算，控制对应的所述功热汽轮机紧急停机，其中，所述FSTOUT模块包括多组端子，各组端子分别完成对所述功热汽轮机进行的如下保护动作，如下保护动作单独进行或同时进行：保护动作1：所述功热汽轮机的发电机断路器跳闸保护动作：发电机断路器在合闸状态且不在分闸状态时，对功热汽轮机的保护自动投入，当合闸状态信号消失时，所述功热汽轮机紧急停机；保护动作2：所述功热汽轮机的推力瓦、所述功热汽轮机的前轴瓦、所述功热汽轮机的后轴瓦、发电机前轴瓦或发电机后轴瓦的瓦温高保护动作：其中的一种或多种瓦温出现温度快速升高且超过限定值时，延时3秒，所述功热汽轮机紧急停机；保护动作3：所述功热汽轮机运行时速关阀突关保护动作：所述功热汽轮机在正常运行状态下，当两个速关阀突然关闭导致汽轮机无进汽时，延时2秒，所述功热汽轮机紧急停机；保护动作4：所述功热汽轮机轴向位移保护动作：由本特利系统监测，所述功热汽轮机轴向位移增大到限定值时，延时2秒，所述功热汽轮机紧急停机；保护动作5：所述功热汽轮机润滑油压保护动作：由两个压力开关和一个压力变送器监测，当润滑油压力低至限定值时，所述功热汽轮机紧急停机；保护动作6：所述功热汽轮机手动停机或DCS手动停机保护动作；保护动作7：所述功热汽轮机ETS停机保护：由三个压力开关监测，AST油压低至限定值时，所述功热汽轮机紧急停机；保护动作8：所述功热汽轮机前后轴承振动保护：由本特利系统监测，所述功热汽轮机双相振动大至限定值时时，所述功热汽轮机紧急停机。所述功热汽轮机两个速关阀全开时，发5秒脉冲复位FSTOUT输出信号，所述功热汽轮机的两个速关阀全开信号是FSTOUT模块的复位条件。所述DCS功能模块还包括多个TIMER模块，连接在所述前端测量系统与所述FSTOUT模块之间，多个TIMER模块分别与所述FSTOUT模块的输入端子Z1、输入端子Z7、输入端子Z10、输入端子Z15以及输入端子Z16连接，用以让所述前端测量系统的相应测量信号延时发送或将长信号变为脉冲信号，使自动保护动作系统在合理时间内发出指令。所述DCS功能模块还包括多个QOR8模块：其中两个所述QOR8模块并列设置在所述前端测量系统与所述FSTOUT模块的输入端子Z12之间，分别用以接收所述功热汽轮机润滑油压力信号、所述功热汽轮机的AST油压信号；另外两个所述QOR8模块的输入端均与所述前端测量系统连接，分别接收其功热汽轮机前轴承振动超标信号、功热汽轮机后轴承振动超标信号，两个所述QOR8模块的输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用热网低压蒸汽的功热系统，其特征在于，包括左侧抽汽管、右侧抽汽管、功热汽轮机组、功热汽轮机加热器和热网循环泵加热器；/n所述左侧抽汽管、所述右侧抽汽管分别连通设置在五段左侧供热抽汽母管和五段右侧供热抽汽母管的位于逆止门出口侧的管段上；/n所述功热汽轮机组的数量为两组，两组所述功热汽轮机组分别与所述左侧抽汽管和所述右侧抽汽管连通，每组所述功热汽轮机组均包括一台发电用功热汽轮机和一台带泵用功热汽轮机；每台所述发电用功热汽轮机均连接有发电机，每台所述带泵用功热汽轮机与热网循环泵连接；/n所述功热汽轮机加热器的数量和所述热网循环泵加热器的数量均为2台，所述发电用功热汽轮机与所述功热汽轮机加热器一一对应，且所述发电用功热汽轮机的出汽侧与所述功热汽轮机加热器气路连通，所述带泵用功热汽轮机与所述热网循环泵加热器一一对应，且所述带泵用功热汽轮机的出汽侧与所述热网循环泵加热器气路连通；/n所述功热汽轮机加热器和所述热网循环泵加热器的通过疏水管路连通至除氧器。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用热网低压蒸汽的功热系统，其特征在于，包括左侧抽汽管、右侧抽汽管、功热汽轮机组、功热汽轮机加热器和热网循环泵加热器；
所述左侧抽汽管、所述右侧抽汽管分别连通设置在五段左侧供热抽汽母管和五段右侧供热抽汽母管的位于逆止门出口侧的管段上；
所述功热汽轮机组的数量为两组，两组所述功热汽轮机组分别与所述左侧抽汽管和所述右侧抽汽管连通，每组所述功热汽轮机组均包括一台发电用功热汽轮机和一台带泵用功热汽轮机；每台所述发电用功热汽轮机均连接有发电机，每台所述带泵用功热汽轮机与热网循环泵连接；
所述功热汽轮机加热器的数量和所述热网循环泵加热器的数量均为2台，所述发电用功热汽轮机与所述功热汽轮机加热器一一对应，且所述发电用功热汽轮机的出汽侧与所述功热汽轮机加热器气路连通，所述带泵用功热汽轮机与所述热网循环泵加热器一一对应，且所述带泵用功热汽轮机的出汽侧与所述热网循环泵加热器气路连通；
所述功热汽轮机加热器和所述热网循环泵加热器的通过疏水管路连通至除氧器。


2.根据权利要求1所述的利用热网低压蒸汽的功热系统，其特征在于，每台所述功热汽轮机加热器疏水侧的疏水管路上均并列设置多台疏水泵。


3.根据权利要求1所述的利用热网低压蒸汽的功热系统，其特征在于，每台所述热网循环泵加热器疏水侧的疏水管路上均并列设置多台疏水泵。


4.一种功热系统的自动保护动作系统，其特征在于，包括如权利要求1-3中任一项所述的功热汽轮机、用于测量所述功热汽轮机参数的前端测量系统和DCS功能模块，所述DCS功能模块包括FSTOUT模块，所述FSTOUT模块和所述前端测量系统的数量与所述功热汽轮机的数量一致且一一对应，每个所述FSTOUT模块均连接于对应的所述前端测量系统和对应的所述功热汽轮机系统之间，每个所述FSTOUT模块用于在接收到对应的所述前端测量系统测量出的信号后经过内部运算，控制对应的所述功热汽轮机紧急停机，其中，所述FSTOUT模块包括多组端子，各组端子分别完成对所述功热汽轮机进行的如下保护动作，如下保护动作单独进行或同时进行：
保护动作1：所述功热汽轮机的发电机断路器跳闸保护动作：发电机断路器在合闸状态且不在分闸状态时，对功热汽轮机的保护自动投入，当合闸状态信号消失时，所述功热汽轮机紧急停机；
保护动作2：所述功热汽轮机的推力瓦、所述功热汽轮机的前轴瓦、所述功热汽轮机的后轴瓦、发电机前轴瓦或发电机后轴瓦的瓦温高保护动作：其中的一种或多种瓦温出现温度快速升高且超过限定值时，延时3秒，所述功热汽轮机紧急停机；
保护动作3：所述功热汽轮机运行时速关阀突关保护动作：所述功热汽轮机在正常运行状态下，当两个速关阀突然关闭导致汽轮机无进汽时，延时2秒，所述功热汽轮机紧急停机；
保护动作4：所述功热汽轮机轴向位移保护动作：由本特利系统监测，所述功热汽轮机轴向位移增大到限定值时，延时2秒，所述功热汽轮机紧急停机；
保护动作5：所述功热汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：马涛，李克章，杨佳伟，魏庆超，叶林，吕剑，程滨，郑玉波，陈勇，王立红，唐利军，
申请(专利权)人：秦皇岛秦热发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13