一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法技术方案

一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法，包括以下步骤：S1、根据全高位布置汽轮发电机组回热系统疏水的设计特点，为了抵消超长管道与垂直高差造成的负面影响，设计多种可行的优化方案；S2、分析机组的设计数据，S3、计算和分析S1中所提出的几种方案的经济性与安全可靠性，S4、对S3所得出的各个优化方案的经济性与安全性进行比较，得到最优解决方案。本发明专利技术针对全高位布置汽轮发电机组的回热系统的特点，通过计算多种解决方案的在不同机组负荷下的性能参数，再对各项性能参数进行分析，并结合设备投资、运行费用和安全可靠性的因素，对各种解决方案进行全方面的比较，得到回热系统疏水的最优方案，以提高机组的安全性与经济性。与经济性。与经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法


[0001]本申请涉及汽轮机设计优化
，尤其涉及一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法。

技术介绍

[0002]汽轮机回热系统是火电厂热力系统中的最基本和最核心部分，回热加热器是现代火电厂用以提高热经济性的主要设备，其运行性能直接影响到整个机组的热经济性。根据20世纪90年代德国发起的高效洁净燃用褐煤发电的研究成果，超超临界机组实际热效率与当时普通的亚临界600MW机组相比提高了7.7％，其中回热系统热经济性提升带来的效益占到了1/7左右。由此可见，在重视提高机组容量和参数的同时，还应注重对汽轮机回热系统的优化。且优化汽轮机的热力系统与提高机组参数相比，具有投资小、技术风险小、实现相对容易等优点。
[0003]对于发电机组的回热系统来说，其基本的疏水方式有两种，即疏水逐级自流和采用疏水泵方式；
[0004]所谓疏水逐级自流的疏水方式是指回热系统采用疏水逐级自流进行疏水，是利用相邻加热器之间的压力差将加热器的疏水依次从压力高的加热器中自流入压力较低一级的加热器中，最后一级加热器的疏水自流入除氧器或汽轮机的凝汽器/凝结水箱。上一级加热器的疏水进入下一级加热器并释放热能。
[0005]所谓采用疏水泵的疏水方式，是指回热系统采用疏水泵进行疏水，大多是利用疏水泵将疏水直接送入该加热器出口的主凝结水管道中。
[0006]此种方式下热经济性高于疏水逐级自流的疏水方式。由于设有疏水泵，增加了厂用电量，使系统复杂化，从而降低了安全可靠性。系统中水泵多，使得系统复杂，投资增加，且多耗厂用电，检修费用和运行费用均增加，运行可靠性亦较差。
[0007]所以表面式加热器一般不全部采用疏水泵疏水方式，只在疏水量比较大的低压加热器末级或次末级采用疏水泵，而其余均采用逐级自流的疏水方式；现代大容量机组的回热系统则几乎全部采用疏水逐级自流的方式。
[0008]对于全高位布置的汽轮发电机组，其回热系统的各级加热器、除氧器、凝结水箱/凝汽器布置在高差极大的垂直空间内，由于布置的局限，可能出现上一级加热器的布置位置明显低于下一级加热器的情况；彼此之间距离较远，加热器之间的疏水管道往往也极长；以上原因使得各级加热器疏水的流动需要克服超长管道所造成的沿程阻力和高差造成的影响；特别是对于最末几级低压加热器，抽汽压力低、疏水压力低，该类影响会尤为明显，若采取常规的疏水逐级自流方式，可能出现以下问题：
[0009](1)影响经济性
[0010]部分疏水汽化影响疏水调节阀的通流能力，导致疏水因疏水系统流动不畅而通过危急疏水系统直接排入凝汽器，其所携带的热量没有被充分利用，又增加了冷源损失，降低了经济性。
[0011](2)影响安全性
[0012]对于火电厂末级和次末级低加，由于其抽汽压力小，疏水处于饱和水与饱和蒸汽临界点附近，运行参数变化对疏水流动状态影响大。在设计过程中，如因厂房位置所限造成管道走向变化大、急转弯多、疏水汇合点选择不合理等原因，极易造成疏水汽化，引起疏水管道振动，最终使得管道焊口撕裂，疏水管道疲劳破坏，材料失效。末级低加疏水管道处于负压区，如振动造成焊口裂纹易使机组真空变差，溶氧升高，加剧设备、系统的氧化腐蚀。更有甚者，疏水管道的焊口拉裂会造成机组真空下降，机组被迫停运。疏水管道振动产生的噪音，会对电厂工作人员身体健康产生不利影响。因疏水管道振动引起的疏水泄漏可能导致人员烫伤，造成人身伤害事故。

技术实现思路

[0013]本申请实施例提供一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法，将疏水异常加热器的疏水管道直接接入凝汽器/凝结水箱，不再进入下一级低压加热器。
[0014]本申请实施例还提供一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法，在疏水异常加热器的疏水管道上增加疏水泵，根据疏水汇入点的不同，可以细分为两种：B1方案将疏水适当升压并汇入下一级加热器疏水段，B2方案将疏水适当升压并导入本级加热器出口主凝结水管道。
[0015]本申请实施例还提供一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法，疏水异常加热器的疏水管道上增加一条支管并配备相应的阀门，当高负荷工况时，与下一级疏水的压差能克服沿程阻力和高差造成的影响，疏水流入下一级加热器疏水段，低负荷工况时，与下一级疏水的压差不能克服沿程阻力和高差造成的影响，疏水直接流入凝汽器/凝结水箱。
[0016]本申请实施例采用下述技术方案：全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法，旨在解决全高位布置汽轮发电机组的回热系统的原始设计造成的疏水不畅问题。本专利技术针对全高位布置汽轮发电机组的回热系统的特点，通过计算多种解决方案的在不同机组负荷下的性能参数，再对各项性能参数进行分析，并结合设备投资、运行费用和安全可靠性的因素，对各种解决方案进行全方面的比较，得到回热系统疏水的最优方案，以提高机组的安全性与经济性。
[0017]本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0018](1)准确性好
[0019]本专利技术的计算中考虑了多种影响因素，包括：疏水汇入系统后排挤加热器的抽汽量，对机组发电量的影响；加装设备的运行费用；各优化方案需要增加设备、改造管道的费用；
[0020]综合考虑以上影响因素后选择最优解决方案，可让结果更准确。
[0021](2)实施方法简单
[0022]本专利技术不需要改建已有的加热器和抽汽管道，不改变机组主要设备的布置，只需要增加疏水泵、疏水管道、相关阀门即可(视具体优化方案而定)，运行调节方法也很简单，不涉及复杂的系统、设备和运行调节方法，实施方法简单。
[0023]本专利技术的优化计算过程也清晰明了，对其中一些复杂的因素进行了合理的简化处
理，可用计算机执行。
[0024](3)提升机组的经济性
[0025]本专利技术通过比较分析后，选取备选方案中经济性最佳的方案进行实施，明显提升了机组的经济性。
[0026](4)提升机组的安全性
[0027]本专利技术通过优化疏水方式，解决了全高位布置汽轮发电机组回热系统疏水不畅引发的的疏水汽化、引起疏水管道振动、管道疲劳破坏和焊口撕裂、机组真空变差、溶氧升高进而加剧设备和系统的氧化腐蚀、管道噪音和疏水泄漏危害人身安全等一系列问题，明显提升了机组的安全性。
[0028]总之，本专利技术通过分析比较得到最优方案，解决了全高位布置汽轮发电机组回热系统疏水不畅的问题，具有良好的准确性，实施方法简单，明显提升了机组的经济性与安全性。
附图说明
[0029]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0030]附图1为全高位布置汽轮发电机组回热系统的示意图；
[0031]附图2为基准方案与各备选方案的系统示意图。
[0032]附图标记：1、1号高加；2、2号高加；3、3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、根据全高位布置汽轮发电机组回热系统疏水的设计特点，为了抵消超长管道与垂直高差造成的负面影响，设计多种可行的优化方案；S2、分析机组的设计数据，寻找和确定回热系统疏水设置不合理处；S3、计算和分析S1中所提出的几种方案的经济性与安全可靠性，为评估提供依据；S4、对S3所得出的各个优化方案的经济性与安全性进行比较，得到最优解决方案。2.根据权利要求1所述的一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法，其特征在于：所述S1所提供的一种方案：A，将疏水异常加热器的疏水管道直接接入凝汽器/凝结水箱，不再进入下一级低压加热器，A，净收益计算公式：3.根据权利要求1所述的一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法，其特征在于：所述SI所提供的另一种方案：B，在疏水异常加热器的疏水管道上增加疏水泵，根据疏水汇入点的不同，可以细分为两种：B1方案将疏水适当升压并汇入下一级加热器疏水段，B2方案将疏水适当升压并导入本级加热器出口主凝结水管道，B1净收益计算公式：B2净收益计算公式：4.根据权利要求1所述的一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法，其特征在于：所述S1还提供了一种方案：C，疏水异常加热器的疏水管道上增加一条支管并配备相应的阀门，当高负荷工况时，与下一级疏水的压差能克服沿程阻力和高差造成的影响，疏水流入下一级加热器疏水段，低负荷工况时，与下一级疏水的压差不能克服沿程阻力和高差造成的影响，疏水直接流入凝汽器/凝结水箱。5.根据权利要求1所述的一种全高位布置汽轮发电机组的回热系统疏水优化方法，其特征在于：所述S2的具体操作方式为：1，根据机组的设计数据，得到不同负荷工况下机组各级加热器的疏水压力,计算公式为：p
s
＝p
c
‑
p
ts
。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜威，王树民，王志强，刘建海，李路江，陈寅彪，暴锋，唐广通，杨海生，李晖，张研，韩宏江，唐建伟，
申请(专利权)人：陕西国华锦界能源有限责任公司国网河北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：