用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置及方法，在减温减压装置上前端增加设置一个辅助截止阀，并在该辅助截止阀上并联设置一蒸汽膨胀能量回收通道和一备用通道；在热态备用期间，将减温减压装置自有的调节阀始终置于全开或某个预设开度位置，辅助截止阀和备用通道保持关闭，减温减压装置进入热备状态运行时，一次蒸汽通过与辅助截止阀并联的蒸汽膨胀能量回收通道，通过蒸汽膨胀能量回收通道膨胀为低参数蒸汽即二次蒸汽后，导入辅助截止阀后与减温减压装置连通的管道，经过减温减压装置之后排入管网。本发明专利技术既能维持装置的热备用状态，保证满足在紧急状况及时投入运行的要求，又能将蒸汽参数降低过程中的能量进行有效利用。

The device and method for realizing energy saving in hot standby state of temperature and pressure reducing device

【技术实现步骤摘要】
用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置及方法
本专利技术属于工业或生活的集中或分散供热领域，具体涉及一种用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置及方法。
技术介绍
为了合理高效使用能源，所有热电联产的电厂（包括社会及化工等工矿企业的自备热电厂）都配置相对高参数的锅炉，产出的高温高压过热蒸汽进入对应配置的汽轮发电机组产出电能，在产出电能的过程中蒸汽的压力和温度随之降低，之后汽轮发电机组的排汽（指背压式汽轮机）或抽汽（指中间抽汽式汽轮机）（大部分情况还需要喷水降温后）再供给用户的用汽设备或生产工艺使用。为了保证用户端用汽不会因发电机组停运导致中断，必须配置与汽轮发电机组并联的100%流量的减温减压装置或减温减压器（如图6所示）以备发电机组停运时使用。又因为供给热用户的蒸汽一般用于工艺加热或驱动动力装置，突发的中断或大幅度波动都会给用户安全生产造成影响乃至造成重大经济损失。而汽轮发电机组又是一个复杂的系统，意外紧急停机状况不能完全避免。为了保证因汽轮发电机组突然停机而瞬间中止对外供汽时，所配备的减温减压装置或减温减压器可以迅速投入运行，就要求减温减压装置或减温减压器必须处于热备用状态（就是始终保持一定流量的蒸汽通过减温减压系统）。蒸汽系统作为过程工业能量系统重要组成部分，担负着为过程工业提供所需要的工艺蒸汽、热能和动力的使命。一个大型装置所建设配套的蒸汽系统既庞大又复杂，他们往往至少由高压过热蒸汽管网、中压过热蒸汽管网和低压过热蒸汽管网组成，这些管网之间毫无例外地需要使用减温减压装置（或减压减温器）根据蒸汽实际使用状况进行平衡和联络，为了实现系统的合理调度和快速响应，有一部分减温减压装置（或减压减温器）需要进行热备用。所以关于减温减压装置或减温减压器的热备用，从理论的角度是需要的，实际上也经常是这样操作的。发表于《煤气与热力》杂志第38卷第2期（2018年2月）的论文《发电机组意外停机快速恢复供汽试验与优化》和发表于《冶金动力》杂志2015年第2期（总第180期）的论文《减压减温器（RTP）运行中漏量大的处理方案》都有提及减温减压装置或减温减压器的热备用。通常情况下，减温减压装置（或减压减温器）的热备用，是将装置前后的辅助截止阀完全打开，由装置中的减压阀调节蒸汽流量。在热备用状态，人为设定减温减压装置（或减压减温器）的减压阀一个较小的开启量，允许一定流量的蒸汽通过，这部分蒸汽能够维持装置本体及相关蒸汽管道保持在一个相对较高的温度状态（与正常操作运行温度差值一般不大于100℃），同时减温水阀门开启在自控系统控制下调节减温水流量来维持该要求的温度值。也可以说减温减压装置（或减压减温器）的热备用，实际就是减温减压装置（或减压减温器）的低负荷运行。这样首先，在减温减压装置（或减压减温器）的整个热态备用期间，实际上都有一定量的高参数蒸汽通过装置降低为低参数蒸汽，在热电厂这部分蒸汽相当于绕过了汽轮发电机组，而它本来可以通过汽轮发电机组输出更多的电能。其次，需要进行热备用的减温减压装置（或减压减温器）设计流量相对都比较大，相应的减压阀口径也比较大，大口径阀门在低流量调节时调节误差会大一些，操作中从安全等因素考虑，会倾向于使阀门开度更大一些，导致热备期间蒸汽流量增大。再次，一般减温减压装置（或减压减温器）的减温水调节都设计为主要满足全流量时的调节，在较低负荷运行时往往不能稳定运行，实际操作中为实现装置安全运行有效多数都是适当加大蒸汽流量。其结果就是有多于热备用实际需求量的蒸汽通过减温减压装置（或减压减温器），从而造成更多的能量损失。（关于减温减压装置（或减压减温器）的小负荷运行前述论文《减压减温器（RTP）运行中漏量大的处理方案》有详细提及）现阶段普遍使用的减温减压装置（或减压减温器）在小流量工况运行时一直存在着一些缺陷。发表在《辽宁化工》1994年第五期上的《亚威蒸汽减温减压阀及其在石油化工中的应用》有比较详细的论述。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述现有技术中减温减压装置（或减压减温器）在热备用期间无法避免的高品位能量损失和小流量工况运行时存在运行缺陷的问题，提供了一种既可以维持装置的热备用状态，保证满足在紧急状况及时投入运行的要求，又能将蒸汽参数降低过程中的能量进行有效利用的用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置及方法。本专利技术的技术方案：一种用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置，在减温减压装置上前端增加设置一个辅助截止阀，并在该辅助截止阀上并联设置一蒸汽膨胀能量回收通道和一备用通道；在热态备用期间，将减温减压装置自有的调节阀始终置于全开或某个预设开度位置，并且辅助截止阀和备用通道保持关闭，减温减压装置进入热备状态运行时，辅助截止阀前的一次蒸汽因辅助截止阀关闭无法直接通向装置，而是通过与之并联的蒸汽膨胀能量回收通道，通过蒸汽膨胀能量回收通道膨胀为低参数蒸汽即二次蒸汽后，导入辅助截止阀后与减温减压装置连通的管道，经过减温减压装置之后排入管网；蒸汽在蒸汽膨胀能量回收通道中由一次蒸汽膨胀到二次蒸汽的过程中将热能转变为机械能，可以用以驱动动力设备或驱动发电机发电；在蒸汽膨胀能量回收通道故障或其他原因停运时打开备用通道，允许热备用蒸汽通过，维持设备热备用状态。优选地，所述蒸汽膨胀能量回收通道由通道前隔离阀、控制及危急遮断阀、蒸汽膨胀装置、由蒸汽膨胀装置驱动的设备和通道后隔离阀构成；在正常运行状况下，通道前、后隔离阀和控制及危急遮断阀全部打开状态，热备用蒸汽通过蒸汽膨胀能量回收通道中的蒸汽膨胀装置转换输出机械能，驱动由蒸汽膨胀装置驱动的设备运转，实现可用能量的回收。优选地，所述备用通道由通道前截止阀、节流孔板、通道减温器和通道后截止阀构成，在蒸汽膨胀能量回收通道故障或其他原因停运时，通过打开通道前截止阀、通道后截止阀和通道减温器进行开通，允许热备用蒸汽通过，维持设备热备用状态。优选地，所述蒸汽膨胀装置为轴流式汽轮机、径向蒸汽透平膨胀机或者螺杆膨胀机，其蒸汽流量参数通过经验估算、精确计算或实验验证确定。本专利技术的蒸汽膨胀装置还可以采用其它类似的蒸汽膨胀机械设备。优选地，所述减温减压装置为装置减压器和装置减温器分开设置的分体式减温减压装置或者装置减压器和装置减温器一体设置的一体式减温减压装置。一种用于减温减压装置在热备用状态实现节能的方法，投运热备用前，所有阀门处于关闭状态，投运时，首先打开装置前隔离阀和装置后隔离阀，然后打开通道前隔离阀和通道后隔离阀，之后开启蒸汽膨胀装置，亦即打开控制及危急遮断阀，系统即投入运行；当在蒸汽膨胀装置因故停运时，控制及危急遮断阀自动或强制关闭，由人工或智能联锁系统打开通道前、后截止阀和通道减温器，备用通道开启运行，然后关闭通道前、后隔离阀，实现对蒸汽膨胀能量回收通道的关闭，以便对其进行必要操作；在需要减温减压装置由热备用切换为运行状态时，打开辅助截止阀，操作装置减压阀和装置减温器投运，同时关闭通道前、后隔离阀和控制及危急遮断阀，或者关闭通道前、后截止阀和通道减温器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置，其特征在于:/n在减温减压装置上前端增加设置一个辅助截止阀，并在该辅助截止阀上并联设置一蒸汽膨胀能量回收通道和一备用通道；/n在热态备用期间，将减温减压装置自有的调节阀始终置于全开或某个预设开度位置，并且辅助截止阀和备用通道保持关闭；/n减温减压装置进入热备状态运行时，辅助截止阀前的一次蒸汽因辅助截止阀关闭无法直接通向装置，而是通过与之并联的蒸汽膨胀能量回收通道，通过蒸汽膨胀能量回收通道膨胀为低参数蒸汽即二次蒸汽后，导入辅助截止阀后与减温减压装置连通的管道，经过减温减压装置之后排入管网；/n蒸汽在蒸汽膨胀能量回收通道中由一次蒸汽膨胀到二次蒸汽的过程中将热能转变为机械能，可以用以驱动动力设备或驱动发电机发电；/n在蒸汽膨胀能量回收通道故障或其他原因停运时打开备用通道，允许热备用蒸汽通过，维持设备热备用状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置，其特征在于:
在减温减压装置上前端增加设置一个辅助截止阀，并在该辅助截止阀上并联设置一蒸汽膨胀能量回收通道和一备用通道；
在热态备用期间，将减温减压装置自有的调节阀始终置于全开或某个预设开度位置，并且辅助截止阀和备用通道保持关闭；
减温减压装置进入热备状态运行时，辅助截止阀前的一次蒸汽因辅助截止阀关闭无法直接通向装置，而是通过与之并联的蒸汽膨胀能量回收通道，通过蒸汽膨胀能量回收通道膨胀为低参数蒸汽即二次蒸汽后，导入辅助截止阀后与减温减压装置连通的管道，经过减温减压装置之后排入管网；
蒸汽在蒸汽膨胀能量回收通道中由一次蒸汽膨胀到二次蒸汽的过程中将热能转变为机械能，可以用以驱动动力设备或驱动发电机发电；
在蒸汽膨胀能量回收通道故障或其他原因停运时打开备用通道，允许热备用蒸汽通过，维持设备热备用状态。


2.根据权利要求1所述的一种用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置，其特征在于:所述蒸汽膨胀能量回收通道由通道前隔离阀、控制及危急遮断阀、蒸汽膨胀装置、由蒸汽膨胀装置驱动的设备和通道后隔离阀构成；在正常运行状况下，通道前、后隔离阀和控制及危急遮断阀全部打开状态，热备用蒸汽通过蒸汽膨胀能量回收通道中的蒸汽膨胀装置转换输出机械能，驱动由蒸汽膨胀装置驱动的设备运转，实现可用能量的回收。


3.根据权利要求2所述的一种用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置，其特征在于:所述备用通道由通道前截止阀、节流孔板、通道减温器和通道后截止阀构成，在蒸汽膨胀能量回收通道故障或其他原因停运时，通过打开通道前截止阀、通道后截止阀和通道减温器进行开通，允许热备用蒸汽通过，维持设备热备用状态。


4.根据权利要求2所述的一种用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置，其特征在于:所述蒸汽膨胀装置为轴流式汽轮机、径向蒸汽透平膨胀机或者螺杆膨胀机，其蒸汽流量参数通过经验估算、精确计算或实验验证确定。


5.根据权利要求1所述的一种用于减温减压装置在热备用状态实现节能的装置，其特征在于:所述减温减压装置为装置减压器和装置减温器分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国寿，
申请(专利权)人：杭州宜能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33