專利名稱：能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)涉及一種電站超臨界直流爐使用的無啟動爐水循環(huán)泵而可以全面回收工質(zhì)和熱量的直流爐啟動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的電站超臨界直流爐啟動系統(tǒng)是電站超臨界直流鍋爐的一個重要組成部分，設(shè)置啟動系統(tǒng)的目的是在鍋爐啟動、低負(fù)荷運(yùn)行及停爐過程中，通過啟動系統(tǒng)建立并維持水冷壁內(nèi)的最小質(zhì)量流量，以保護(hù)水冷壁安全；同時滿足機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)啟停；機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行及快速地進(jìn)行事故處理，并盡可能實(shí)現(xiàn)工質(zhì)和熱量回收的要求?，F(xiàn)有技術(shù)的電站直流爐啟動系統(tǒng)常用的有4種A有啟動爐水循環(huán)泵，有大氣式疏水?dāng)U容器、疏水箱、疏水泵的直流爐啟動系統(tǒng)。 (圖1)B有啟動爐水循環(huán)泵，鍋爐啟動疏水直排凝汽器的直流爐啟動系統(tǒng)。(圖2)C無啟動爐水循環(huán)泵，有大氣式疏水?dāng)U容器、疏水箱、疏水泵的直流爐啟動系統(tǒng)。 (圖3)D無啟動爐水循環(huán)泵，鍋爐啟動疏水直排凝汽器的直流爐啟動系統(tǒng)。(圖4)A種直流爐啟動系統(tǒng)在啟動爐水循環(huán)泵正常工作時，一般認(rèn)為，除直流爐渡膨脹期的幾分鐘以外，可以全面回收工質(zhì)和熱量，但實(shí)際上為了使分離器水位調(diào)節(jié)閥以及相應(yīng)的管道、閥門免遭過大的熱沖擊，從直流爐點(diǎn)火開始一直有約20%的啟動流量被送入大氣式疏水?dāng)U容器，這部分工質(zhì)和熱量基本都損失掉了 ；在啟動爐水循環(huán)泵故障時仍然能夠安全啟動直流爐，但已退化為C種直流爐啟動系統(tǒng)。B種直流爐啟動系統(tǒng)在啟動爐水循環(huán)泵正常工作時，一般認(rèn)為，除直流爐渡膨脹期的幾分鐘以外，可以全面回收工質(zhì)和熱量，但實(shí)際上為了使分離器水位調(diào)節(jié)閥以及相應(yīng)的管道免遭過大的熱沖擊，從直流爐點(diǎn)火開始一直有約20%的啟動流量被送入凝汽器，這部分熱量基本損失掉了 ；在啟動爐水循環(huán)泵故障時仍然能夠安全啟動直流爐，但已退化為D 種直流爐啟動系統(tǒng)。C種直流爐啟動系統(tǒng)在配有液位控制旁路閥時，少部分工況可以回收工質(zhì)和熱量； 鍋爐啟動疏水進(jìn)入大氣式疏水?dāng)U容器時，會受到嚴(yán)重鐵污染，此時不僅熱量不能回收而且工質(zhì)也不宜回收；由于大氣式疏水?dāng)U容器一般布置在鍋爐構(gòu)架內(nèi)或附近，大氣式疏水?dāng)U容器出口以后的管道均為低壓管道，易于布置、易于支吊，使A種與C種直流爐啟動系統(tǒng)一度得到較多采用；由于顧慮除氧器超壓，配有液位控制旁路閥的A種與C種直流爐啟動系統(tǒng)數(shù)量很少。D種直流爐啟動系統(tǒng)在配有液位控制旁路閥時，少部分工況可以回收工質(zhì)和熱量； 鍋爐啟動疏水直排凝汽器無鐵污染，可回收全部工質(zhì)，不能回收熱量。B種與D種直流爐啟動系統(tǒng)近年得到較多的采用；由于顧慮除氧器超壓，配有液位控制旁路閥的B種與D種直流爐啟動系統(tǒng)數(shù)量很少。
C種和D種直流爐啟動系統(tǒng)在配有液位控制旁路閥時，少部分工況可以回收工質(zhì)和熱量，液位控制旁路閥允許打開的典型條件是除氧器壓力不高于0. 5MPa、汽水分離器壓力不高于11. OMPa、汽水分離器水位不低于2. 7m三個條件同時滿足，以確保除氧器安全。高壓加熱器是電站汽輪機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的一部分，用于減少電站熱力循環(huán)的冷端損失，提高電站的熱效率?，F(xiàn)有技術(shù)典型的高壓加熱器一般為臥式、U形傳熱管、管殼式換熱器；3級串聯(lián)布置，分另接受汽輪機(jī)高壓缸抽汽、高壓缸排汽、中壓缸前級抽汽，用于逐級加熱給水泵出口的鍋爐給水。高壓加熱器的疏水逐級回流，3號高壓加熱器的疏水回流到除氧器，每臺高壓加熱器的疏水出口均配有出口疏水調(diào)節(jié)閥，受機(jī)組DCS (分布式控制系統(tǒng))監(jiān)控，用以調(diào)節(jié)控制各高壓加熱器的疏水水位在目標(biāo)區(qū)間，使回?zé)嵯到y(tǒng)的節(jié)能效果最大化和防止汽輪機(jī)進(jìn)水，確保汽輪機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。高壓加熱器通常隨汽輪機(jī)主機(jī)啟動。除氧器通?；瑝哼\(yùn)行。水冷壁渡膨脹是在水冷壁系統(tǒng)開始產(chǎn)汽時出現(xiàn)的汽水分離器水位突升、鍋爐啟動疏水脈沖式增加的現(xiàn)象，其原因是水冷壁系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)重度快速下降，是一種暫態(tài)過程，持續(xù)時間約3、4分鐘，鍋爐啟動疏水增量積分值對1000MW等級直流爐典型值為30到50t。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，A種和B種配有啟動爐水循環(huán)泵的直流爐啟動系統(tǒng)可以全面回收工質(zhì)和熱量，但為使啟動爐水循環(huán)泵系統(tǒng)正常工作，需要設(shè)置啟動爐水循環(huán)泵再循環(huán)子系統(tǒng)、啟動爐水循環(huán)泵暖泵子系統(tǒng)、啟動爐水循環(huán)泵入口過冷水子系統(tǒng)、啟動爐水循環(huán)泵高壓沖洗及補(bǔ)水子系統(tǒng)、啟動爐水循環(huán)泵低壓冷卻水子系統(tǒng)、6kV廠用供電系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)；啟動爐水循環(huán)泵需要在超臨界壓力和高溫條件下工作，國內(nèi)尚不能生產(chǎn)，2臺1000MW等級機(jī)組設(shè)置啟動爐水循環(huán)泵及其附屬系統(tǒng)，電站投資約增加2000萬元，另外每年還要投入上百萬的檢查、維護(hù)、檢修費(fèi)用。配有啟動爐水循環(huán)泵的啟動系統(tǒng)從鍋爐點(diǎn)火開始，直到水冷壁渡膨脹結(jié)束一直有約20%的啟動流量被送入大氣式擴(kuò)容器或者凝汽器，這部分工質(zhì)的熱量并不能回收。因此，能夠找到一種不用啟動爐水循環(huán)泵又能全面回收工質(zhì)和熱量的直流爐啟動系統(tǒng)有重大經(jīng)濟(jì)效益，是電站直流爐啟動系統(tǒng)領(lǐng)域的重大技術(shù)進(jìn)步。本發(fā)明能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)與前述A種、B種直流爐啟動系統(tǒng)不同，不使用啟動爐水循環(huán)泵增壓汽水分離器貯水箱出口的啟動疏水返回省煤器入口的方法回收工質(zhì)和熱量，而是推遲汽輪機(jī)側(cè)的3臺串聯(lián)的高壓加熱器作為電站汽輪機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的啟動指令，在電站超臨界直流爐啟動期間將汽輪機(jī)側(cè)的3臺串聯(lián)高壓加熱器用作水水熱交換器，在殼側(cè)，對直流爐啟動疏水梯次減溫減壓，高焓值啟動疏水梯次放出熱量后進(jìn)入除氧器；在管側(cè)，低焓值的給水泵出口的高壓給水梯次吸收熱量后進(jìn)入省煤器。由于 3臺高壓加熱器的換熱能力是按100% BMCR流量設(shè)計(jì)的，擁有巨大數(shù)量的換熱面積，直流爐啟動疏水流量從點(diǎn)火到鍋爐帶最低直流負(fù)荷，流量變動范圍是0到30% BMCR，3臺串聯(lián)高壓加熱器用作水水熱交換器時，傳熱端差可以不超過10K。高壓加熱器在直流爐啟動期間用作水水熱交換器時，管側(cè)走的是給水泵出口的高壓給水，殼側(cè)走的是鍋爐啟動疏水，從鍋爐點(diǎn)火到水冷壁渡膨脹前管側(cè)流量與殼側(cè)流量基本相等，除氧器壓力緩慢上升；水冷壁渡膨脹后到啟動過程完成鍋爐轉(zhuǎn)入全直流工況前，管側(cè)流量不變，殼側(cè)流量由最大啟動疏水量逐漸下降到0，相應(yīng)，除氧器壓力由上升速率下降到停止上升到緩慢下降；僅在水冷壁渡膨脹的幾分鐘內(nèi)殼側(cè)流量頗大于管側(cè)流量，如果又是在極熱態(tài)工況下啟動，除氧器壓力有可能快速上升，為確保除氧器安全運(yùn)行采取下列措施 水冷壁渡膨脹前除氧器維持低水位，在水冷壁渡膨脹的幾分鐘內(nèi)同步進(jìn)低焓值凝結(jié)水； 水冷壁渡膨脹前分離器維持低水位；選用內(nèi)置式除氧器，將除氧器最高允許工作壓力提高到2. OMPa ；從除氧器空抽區(qū)接一管路到凝汽器低壓旁路入口，上安裝有快開閥，控制除氧器壓力；同時采用以上4條措施。極熱態(tài)啟動是最可能引起除氧器超壓的工況，這樣，無論冷態(tài)啟動、溫態(tài)啟動、熱態(tài)啟動、極熱態(tài)啟動均可以安全將啟動疏水引入除氧器，全面回收電站超臨界直流爐啟動過程中的工質(zhì)和熱量，取得比配有啟動爐水循環(huán)泵的直流爐啟動系統(tǒng)更好更全面的回收工質(zhì)和熱量的效果。高壓加熱器在直流爐啟動期間用作水水熱交換器的必要條件是確保高壓加熱器進(jìn)汽截止閥和高壓加熱器進(jìn)汽逆止閥嚴(yán)密不漏并可以實(shí)時驗(yàn)證，各高壓加熱器進(jìn)汽截止閥和高壓加熱器進(jìn)汽逆止閥技術(shù)狀態(tài)良好、各高壓加熱器進(jìn)汽截止閥和高壓加熱器進(jìn)汽逆止閥之間設(shè)置有壓力傳感器和可觀察的疏水閥即可滿足這一條件。校核并修改1號高壓加熱器G4)的抽汽進(jìn)口的通流面積和分離器水位調(diào)節(jié)閥 (31)的Kv值，確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時，汽水分離器(6)與1號高壓加熱器G4)殼側(cè)的壓差不超過1. OMPa0檢查確認(rèn)1號高壓加熱器G4)抽汽進(jìn)口的防沖擊板足以承受鍋爐啟動疏水的沖擊，不會損傷U型管組，必要時補(bǔ)強(qiáng)防沖擊板。校核并修改 1號高壓加熱器G4)的疏水出口通流面積、1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)的Kv值和2號高壓加熱器0 的高加疏水入口通流面積，確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時， 1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)壓力不高于SMPa ；校核并修改2號高壓加熱器05)的疏水出口通流面積、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥08)的Kv值和3號高壓加熱器06)的高加疏水入口通流面積，確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時，2號高壓加熱器0 的殼側(cè)壓力不高于5. SMPa ；校核并修改3號高壓加熱器G6)的疏水出口通流面積、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)的Kv值和除氧器0 的高加疏水入口通流面積，確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時，3號高壓加熱器06)的殼側(cè)壓力不高于2. 5MPa。1號高加疏水調(diào)節(jié)閥 G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)均為等百份比特性。取300°C下的許用應(yīng)力，校核1號高壓加熱器G4)殼側(cè)的最高安全承壓能力，應(yīng)大于11. 25MPa ；取280°C下的許用應(yīng)力，校核2號高壓加熱器05)殼側(cè)的最高安全承壓能力，應(yīng)大于8. 12MPa ；取250°C下的許用應(yīng)力，校核3號高壓加熱器06)殼側(cè)的最高安全承壓能力，應(yīng)大于3. 5MPa。必要時，增加各高壓加熱器殼體厚度直至各高壓加熱器能夠通過這一殼體強(qiáng)度安全校核。高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥在高壓加熱器用作水水熱交換器時的控制邏輯與高壓加熱器用作回?zé)嵯到y(tǒng)時的控制邏輯完全不同，機(jī)組DCS (分布式控制系統(tǒng))必須備有2套不同的控制邏輯，適時切換。在高壓加熱器用作水水熱交換器時，1號高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥用于控制1號高壓加熱器殼側(cè)與2號高壓加熱器殼側(cè)之間的壓力差；2號高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥用于控制2號高壓加熱器殼側(cè)與3號高壓加熱器殼側(cè)之間的壓力差；3號高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥用于控制3號高壓加熱器殼側(cè)與除氧器之間的壓力差。以各高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)目標(biāo)為各相應(yīng)高壓加熱器的殼側(cè)壓力，調(diào)節(jié)目標(biāo)值與即時除氧器壓力、汽水分離器壓力有關(guān)，1號高壓加熱器的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為汽水分離器壓力減1. OMPa，3號高壓加熱器的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為除氧器壓力加 1. OMPa ；2號高壓加熱器的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為3號高壓加熱器殼側(cè)壓力加0. 6倍的1號高壓加熱器與3號高壓加熱器殼側(cè)壓力差。上述高壓加熱器用作水水熱交換器時的控制邏輯， 其目的是在保證安全的前提下使啟動疏水與高壓給水之間的換熱量最大化。冷態(tài)啟動、溫態(tài)啟動、熱態(tài)啟動、極熱態(tài)啟動時汽水分離器壓力分別取6MPa到 9MPa,冷態(tài)啟動取較低值，極熱態(tài)啟動取較高值，溫態(tài)啟動、熱態(tài)啟動取中間值；啟動過程中汽水分離器壓力可以用高、低壓旁路閥的開度和燃料量控制。分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)為一籠式閥芯調(diào)節(jié)閥，等百份比特性，閥殼可以承受超臨界壓力，其Kv值應(yīng)保證在其進(jìn)出口壓差為0. 5MPa時能夠通過極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹時的大流量。由于分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)進(jìn)出口壓比不大，無嚴(yán)重汽蝕，無需分裂為2只或者3只并聯(lián)的調(diào)節(jié)閥。除氧器02)是內(nèi)置式除氧器，最高允許運(yùn)行壓力2.0MPa，汽輪機(jī)組滿負(fù)荷除氧器滑壓運(yùn)行壓力不超過1. IMPa，直流爐在極熱態(tài)啟動時除氧器壓力不高于1. 5MPa ；除氧器 (22)設(shè)置有除氧器減壓排汽閥(50)，當(dāng)除氧器02)出現(xiàn)壓力高于1.5MPa的異常工況時， 快速打開，蒸汽排入凝汽器05)的低壓旁路入口 ；當(dāng)除氧器壓力退回到l.OMPa時，除氧器減壓排汽閥(50)自動關(guān)閉。除氧器減壓排汽閥(50)打開時，除氧器減壓排汽閥(50)出口壓力不超過0.7MPa，凝汽器05)內(nèi)置的消能裝置可以安全接受；除氧器減壓排汽閥(50) 在進(jìn)口壓力1. 5MPa時的排汽能力為0. 075BMCR。貯水箱出口截止閥02)關(guān)閉時能夠?qū)?號高壓加熱器G4)的殼側(cè)與超臨界壓力可靠隔離；貯水箱出口截止閥0 與分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)之間設(shè)置有壓力傳感器和可觀察的疏水閥以確認(rèn)貯水箱出口截止閥0 關(guān)閉嚴(yán)密。當(dāng)電站超臨界直流爐達(dá)到最低直流負(fù)荷后，汽水分離器(6)呈干態(tài)，微過熱狀態(tài)， 分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)全關(guān)，各高加疏水調(diào)節(jié)閥全關(guān)，關(guān)閉貯水箱出口截止閥(42)，嚴(yán)密隔離汽水分離器貯水箱(7)與1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)；機(jī)組DCS (分布式控制系統(tǒng)) 對各高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥的控制邏輯切換到高壓加熱器水位控制模式；打開各高壓加熱器進(jìn)氣截止閥；啟動各高壓加熱器恢復(fù)回?zé)嵯到y(tǒng)工作模式。本發(fā)明不需要現(xiàn)有技術(shù)各種直流爐啟動系統(tǒng)必有的汽水分離器貯水箱(7)至分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)之間管道熱備用系統(tǒng)，因?yàn)楫?dāng)1號高壓加熱器恢復(fù)回?zé)嵯到y(tǒng)工作模式以后，汽輪機(jī)高壓缸抽汽已使1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)和1號高壓加熱器G4)殼側(cè)至分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)之間的管道保持在熱態(tài)；反之，3臺高壓加熱器用作水水熱交換器的過程也是對各高壓加熱器回歸回?zé)嵯到y(tǒng)狀態(tài)的良好預(yù)熱。本發(fā)明在電站超臨界直流爐啟動期間利用汽輪機(jī)側(cè)的3臺高壓加熱器，用作水水熱交換器，對直流爐啟動疏水梯次減溫減壓，高焓值啟動疏水梯次放出熱量，使啟動疏水焓值降低到各種啟動工況下均適合除氧器安全回收。特殊設(shè)計(jì)的機(jī)組DCS(分布式控制系統(tǒng)) 對高壓加熱器的雙控制邏輯保證了各高壓加熱器，在2種不同工作模式下均能安全、經(jīng)濟(jì)地完成直流爐啟動全過程和減少電站熱力循環(huán)的冷端損失的回?zé)嵯到y(tǒng)工作模式。本發(fā)明在電站超臨界直流爐啟動期間對工質(zhì)和熱量的回收效果優(yōu)于有啟動爐水循環(huán)泵的直流爐啟動系統(tǒng)。本發(fā)明適用于設(shè)計(jì)新一代的電站超臨界直流爐啟動系統(tǒng)，在高壓加熱器和除氧器招標(biāo)時，滿足前述用作水水熱交換器的附加要求，不會增加很多費(fèi)用，但可以大幅降低鍋爐島投資。本發(fā)明也可用于對現(xiàn)有技術(shù)在役電站超臨界直流爐啟動系統(tǒng)的改造，取較低的啟動壓力，冷態(tài)啟動、溫態(tài)啟動、熱態(tài)啟動、極熱態(tài)啟動時汽水分離器壓力分別取4MPa到 6MPa，啟動前適當(dāng)降低除氧器壓力以避免更換除氧器、高壓加熱器外殼等大額投資。采用本發(fā)明的效益在于眷冷態(tài)啟動、溫態(tài)啟動、熱態(tài)啟動、極熱態(tài)啟動均可以全面回收電站超臨界直流爐啟動過程中的工質(zhì)和熱量，回收效果優(yōu)于有啟動爐水循環(huán)泵的直流爐啟動系統(tǒng)。 從鍋爐點(diǎn)火開始，水冷壁渡膨脹直到最低直流負(fù)荷均可以全面回收電站超臨界直流爐啟動過程中的工質(zhì)和熱量，回收效果優(yōu)于有啟動爐水循環(huán)泵的直流爐啟動系統(tǒng)。 無啟動爐水循環(huán)泵及其子系統(tǒng)，大幅度降低基建投資，消除進(jìn)口依賴。 無啟動爐水循環(huán)泵，節(jié)省廠用電。 無啟動爐水循環(huán)泵，檢修、維護(hù)工作量小，保有費(fèi)用低。 無汽水分離器貯水箱至分離器水位調(diào)節(jié)閥管道熱備用系統(tǒng)，節(jié)省熱備用系統(tǒng)能耗。 運(yùn)行簡單、安全、可靠，運(yùn)行費(fèi)用低。 無鐵污染。 分離器水位調(diào)節(jié)閥的工作壓差小，無嚴(yán)重汽蝕，大幅度降低造價。

圖1有啟動爐水循環(huán)泵大氣式疏水?dāng)U容器疏水泵的直流爐啟動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1中未畫出啟動爐水循環(huán)泵需要的各子系統(tǒng)，以避免系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖過于繁雜。啟動爐水循環(huán)泵(8)在直流爐啟動過程中，對吸入啟動爐水循環(huán)泵(8)的啟動疏水增壓，經(jīng)啟動爐水循環(huán)泵出口閥(9)壓入省煤器(5)回收工質(zhì)和熱量；從直流爐點(diǎn)火開始，一直有約20%的啟動流量被送入大氣式疏水?dāng)U容器(33)，使分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)以及相應(yīng)的管道保持熱態(tài)，免遭過大的熱沖擊；在水冷壁渡膨脹期的幾分鐘，啟動爐水循環(huán)泵 (8)無法將脈沖式出現(xiàn)的增量啟動疏水送回省煤器(5)，開大分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)和打開貯水箱疏水閥(3 將增量啟動疏水送入大氣式疏水?dāng)U容器(3 可以控制汽水分離器 (6)內(nèi)的水位在正常范圍。送入大氣式疏水?dāng)U容器(3 的啟動疏水，如果水質(zhì)合格，經(jīng)由疏水箱(34)、疏水泵(35)、啟動疏水回收閥回收到凝汽器(25)、但往往由于嚴(yán)重的鐵污染，工質(zhì)不宜回收，熱量損失，不合格疏水經(jīng)排污閥(XT)排入地溝。為更容易理解直流爐啟動系統(tǒng)的功能，在圖1中不僅畫出了直流爐啟動系統(tǒng)的主要部套也簡要畫出了直流爐本體的主要部套高溫過熱器(1)、屏式過熱器(2)、低溫過熱器(3)、水冷壁G)、高溫再熱器(10)、低溫再熱器(11)和汽輪機(jī)及其輔助系統(tǒng)的部分主要部套高壓缸(17)、高壓主汽門(16)、高壓旁路閥(13)、中壓缸00)、中壓聯(lián)合汽門(19)、低壓缸(24)、低壓旁路閥(23)、凝汽器(25)、凝結(jié)水泵(26)、低壓加熱器(28)。高壓加熱器(12) 是一種簡化表達(dá)方法，實(shí)用的高壓加熱器系統(tǒng)通常由3臺串聯(lián)組成；高加進(jìn)汽逆止閥09) 和高加進(jìn)汽截止閥(30)是配合這一簡化表達(dá)方法附圖編號。低壓加熱器08)是一種更為簡化的表達(dá)方法，實(shí)用的低壓加熱器系統(tǒng)通常由4臺串聯(lián)組成；低壓加熱器08)的進(jìn)汽與疏水均被簡化。圖2有啟動爐水循環(huán)泵啟動疏水直排凝汽器的直流爐啟動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2中未畫出啟動爐水循環(huán)泵需要的各子系統(tǒng)，以避免系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖過于繁雜。啟動爐水循環(huán)泵(8)在直流爐啟動過程中，對吸入啟動爐水循環(huán)泵(8)的啟動疏水增壓，經(jīng)啟動爐水循環(huán)泵出口閥(9)壓入省煤器(5)回收工質(zhì)和熱量；從直流爐點(diǎn)火開始一直有約20%的啟動流量被送入凝汽器(25)，使分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)以及相應(yīng)的管道閥門保持熱態(tài)，免遭過大的熱沖擊；在水冷壁渡膨脹期的幾分鐘，啟動爐水循環(huán)泵(8)無法將脈沖式出現(xiàn)的增量啟動疏水送回省煤器(5)，開大分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)和啟動疏水回收閥經(jīng)背包式減溫減壓器排入凝汽器0 可以控制汽水分離器(6)內(nèi)的水位在正常范圍。凡送入凝汽器05)的啟動疏水作為工質(zhì)被全部回收但熱量損失。為更容易理解直流爐啟動系統(tǒng)的功能，在圖2中不僅畫出了直流爐啟動系統(tǒng)的主要部套也簡要畫出了直流爐本體的主要部套高溫過熱器(1)、屏式過熱器O)、低溫過熱器 (3)、水冷壁G)、高溫再熱器(10)、低溫再熱器(11)和汽輪機(jī)及其輔助系統(tǒng)的部分主要部套高壓缸(17)、高壓主汽門(16)、高壓旁路閥(13)、中壓缸00)、中壓聯(lián)合汽門(19)、低壓缸(24)、低壓旁路閥(23)、凝汽器(25)、凝結(jié)水泵(26)、低壓加熱器(28)。高壓加熱器(12) 是一種簡化表達(dá)方法，實(shí)用的高壓加熱器系統(tǒng)通常由3臺串聯(lián)組成；高加進(jìn)汽逆止閥09) 和高加進(jìn)汽截止閥(30)是配合這一簡化表達(dá)方法附圖編號。低壓加熱器08)是一種更為簡化的表達(dá)方法，實(shí)用的低壓加熱器系統(tǒng)通常由4臺串聯(lián)組成；低壓加熱器08)的進(jìn)汽與疏水均被簡化。圖3無啟動爐水循環(huán)泵有大氣式疏水?dāng)U容器疏水泵的直流爐啟動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在直流爐整個啟動過程中，包括渡膨脹期的幾分鐘，汽水分離器(6)內(nèi)的水位由貯水箱水位旁路調(diào)節(jié)閥(18)、分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)和貯水箱疏水閥(3 組合調(diào)節(jié)；啟動疏水經(jīng)由貯水箱水位旁路調(diào)節(jié)閥(18)進(jìn)入除氧器0 部分熱量可以回收，經(jīng)分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)和貯水箱疏水閥(3 進(jìn)入大氣式疏水?dāng)U容器(3 部分啟動疏水不僅熱量損失，由于嚴(yán)重的鐵污染也不宜回收工質(zhì)。為更容易理解直流爐啟動系統(tǒng)的功能，在圖3中不僅畫出了直流爐啟動系統(tǒng)的主要部套也簡要畫出了直流爐本體的主要部套高溫過熱器(1)、屏式過熱器O)、低溫過熱器 (3)、水冷壁G)、高溫再熱器(10)、低溫再熱器(11)和汽輪機(jī)及其輔助系統(tǒng)的部分主要部套高壓缸(17)、高壓主汽門(16)、高壓旁路閥(13)、中壓缸00)、中壓聯(lián)合汽門(19)、低壓缸(24)、低壓旁路閥(23)、凝汽器(25)、凝結(jié)水泵(26)、低壓加熱器(28)。高壓加熱器(12) 是一種簡化表達(dá)方法，實(shí)用的高壓加熱器系統(tǒng)通常由3臺串聯(lián)組成；高加進(jìn)汽逆止閥09) 和高加進(jìn)汽截止閥(30)是配合這一簡化表達(dá)方法附圖編號。低壓加熱器08)是一種更為簡化的表達(dá)方法，實(shí)用的低壓加熱器系統(tǒng)通常由4臺串聯(lián)組成；低壓加熱器08)的進(jìn)汽與疏水均被簡化。圖4無啟動爐水循環(huán)泵啟動疏水直排凝汽器的直流爐啟動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在直流爐整個啟動過程中，包括渡膨脹期的幾分鐘，汽水分離器(6)內(nèi)的水位由分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)控制，啟動疏水經(jīng)啟動疏水回收閥和背包式減溫減壓器G3) 在凝汽器0 回收，啟動疏水的熱量損失。為更容易理解直流爐啟動系統(tǒng)的功能，在圖4中不僅畫出了直流爐啟動系統(tǒng)的主要部套也簡要畫出了直流爐本體的主要部套高溫過熱器(1)、屏式過熱器O)、低溫過熱器 (3)、水冷壁G)、高溫再熱器(10)、低溫再熱器(11)和汽輪機(jī)及其輔助系統(tǒng)的部分主要部套高壓缸(17)、高壓主汽門(16)、高壓旁路閥(13)、中壓缸00)、中壓聯(lián)合汽門(19)、低壓缸(24)、低壓旁路閥(23)、凝汽器(25)、凝結(jié)水泵(26)、低壓加熱器(28)。高壓加熱器(12) 是一種簡化表達(dá)方法，實(shí)用的高壓加熱器系統(tǒng)通常由3臺串聯(lián)組成；高加進(jìn)汽逆止閥09) 和高加進(jìn)汽截止閥(30)是配合這一簡化表達(dá)方法附圖編號。低壓加熱器08)是一種更為簡化的表達(dá)方法，實(shí)用的低壓加熱器系統(tǒng)通常由4臺串聯(lián)組成；低壓加熱器08)的進(jìn)汽與疏水均被簡化。圖5能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖本發(fā)明的核心知識產(chǎn)權(quán)是在直流爐啟動期間引入了汽輪機(jī)側(cè)的1號高壓加熱器 (44)、2號高壓加熱器0 、3號高壓加熱器G6)用作水水熱交換器，將高焓值的啟動疏水冷卻到除氧器0幻可以安全接受的溫度，全面回收工質(zhì)和熱量?；厥盏臒崃坑?部分組成， 之一，高焓值的啟動疏水經(jīng)水水熱交換器放出的熱量被高壓給水吸收；之二，比除氧器水箱貯水溫度略高的啟動疏水以混合方式攜帶熱量進(jìn)入除氧器。汽水分離器貯水箱(7)出來的啟動疏水經(jīng)貯水箱出口截止閥0 、分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)進(jìn)入1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)1號高加疏水調(diào)節(jié)閥(47)，進(jìn)入 2號高壓加熱器0 的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)2號高加疏水調(diào)節(jié)閥(48)，進(jìn)入3號高壓加熱器
(46)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)排入除氧器0幻。給水泵(1 從除氧器0 吸入低壓給水，增壓后成為高壓給水，經(jīng)給水泵出口閥(14)，依次流經(jīng)3號高壓加熱器06)、2號高壓加熱器G5)、l號高壓加熱器04)的管側(cè)，逐級升溫后進(jìn)入省煤器(5)，完成工質(zhì)和熱量的全面回收。當(dāng)電站超臨界直流爐達(dá)到最低直流負(fù)荷后，汽水分離器(6)呈干態(tài)微過熱狀態(tài)， 汽水分離器貯水箱(7)的水位到O位，分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)全關(guān)，1號高加疏水調(diào)節(jié)閥
(47)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)全關(guān)，持續(xù)120秒后關(guān)閉貯水箱出口截止閥G2) ；DCS(分布式控制系統(tǒng))恢復(fù)對1號高加疏水調(diào)節(jié)閥07)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)的水位控制模式；依次打開3號高加進(jìn)汽截止閥(41)、 2號高加進(jìn)汽截止閥G0)、1號高加進(jìn)汽截止閥(39) ；1號高壓加熱器G4)、2號高壓加熱器05)、3號高壓加熱器06)回歸回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行方式。為更容易理解直流爐啟動系統(tǒng)的功能，在圖5中不僅畫出了直流爐啟動系統(tǒng)的主要部套也簡要畫出了直流爐本體的主要部套高溫過熱器(1)、屏式過熱器O)、低溫過熱器 (3)、水冷壁G)、高溫再熱器(10)、低溫再熱器(11)和汽輪機(jī)及其輔助系統(tǒng)的部分主要部套高壓缸(17)、高壓主汽門(16)、高壓旁路閥(13)、中壓缸00)、中壓聯(lián)合汽門(19)、低壓缸(M)、低壓旁路閥(23)、凝汽器(25)、凝結(jié)水泵( )、低壓加熱器(28) 0
3臺高壓加熱器及相關(guān)閥門，給予了新的圖形和附圖標(biāo)記。
在圖5中未畫出機(jī)組DCS (分布式控制系統(tǒng))以免圖過于復(fù)雜。
在圖1、圖2、圖3、圖4、圖5中的附圖標(biāo)記
1高溫過熱器2屏式過熱器3低溫過熱器
4水冷壁5省煤器6汽水分離器
7汽水分離器貯水箱8啟動爐水循環(huán)泵9啟動爐水循環(huán)泵出口閥
10高溫再熱器11低溫再熱器12高壓加熱器
13高壓旁路閥14給水泵出口閥15給水泵
16高壓主汽門17高壓缸18分離器水位旁路調(diào)節(jié)閥
19中壓聯(lián)合汽門20中壓缸21啟動疏水回收閥
22除氧器23低壓旁路閥24低壓缸
25凝汽器26凝結(jié)水泵27排污閥
28低壓加熱器29高加進(jìn)汽逆止閥30高加進(jìn)汽截止閥
31分離器水位調(diào)節(jié)閥32貯水箱疏水閥33大氣式疏水?dāng)U容器
34疏水箱35疏水泵36 1號高加進(jìn)汽逆止閥
372號高加進(jìn)汽逆止閥38 3號高加進(jìn)汽逆止閥39 1號高加進(jìn)汽截止閥
402號高加進(jìn)汽截止閥41 3號高加進(jìn)汽截止閥42貯水箱出口截止閥
43背包式減溫減壓器44 1號高壓加熱器45 2號高壓加熱器
463號高壓加熱器47 1號高加疏水調(diào)節(jié)閥48 2號高加疏水調(diào)節(jié)閥
493號高加疏水調(diào)節(jié)閥50除氧器減壓排汽閥
具體實(shí)施例方式以下以一臺1000麗等級的電站超臨界直流爐為例，結(jié)合圖5，進(jìn)一步說明本發(fā)明能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)本發(fā)明能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)包括汽水分離器(6)、汽水分離器貯水箱(7)、貯水箱出口截止閥(42)、分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)、1號高加進(jìn)汽截止閥 (39)、2號高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號高加進(jìn)汽截止閥Gl)、1號高壓加熱器G4)、2號高壓加熱器G5)、3號高壓加熱器G6)、1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3 號高加疏水調(diào)節(jié)閥(49)、除氧器(22)、除氧器減壓排汽閥(50)和機(jī)組DCS(分布式控制系統(tǒng))。校核并修改1號高壓加熱器G4)的抽汽進(jìn)口的通流面積和分離器水位調(diào)節(jié)閥 (31)的Kv值，確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時，汽水分離器(6)與1號高壓加熱器G4)殼側(cè)的壓差不超過1. OMPa0檢查確認(rèn)1號高壓加熱器G4)抽汽進(jìn)口的防沖擊板足以承受鍋爐啟動疏水的沖擊，不會損傷U型管組，必要時補(bǔ)強(qiáng)防沖擊板。校核并修改 1號高壓加熱器G4)的疏水出口通流面積、1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)的Kv值和2號高壓加熱器0 的高加疏水入口通流面積，確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時， 1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)壓力不高于SMPa ；校核并修改2號高壓加熱器05)的疏水出口通流面積、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥08)的Kv值和3號高壓加熱器06)的高加疏水入口通流面積，確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時，2號高壓加熱器0 的殼側(cè)壓力不高于5. SMPa ；校核并修改3號高壓加熱器G6)的疏水出口通流面積、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)的Kv值和除氧器0 的高加疏水入口通流面積，確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時，3號高壓加熱器06)的殼側(cè)壓力不高于2. 5MPa。1號高加疏水調(diào)節(jié)閥 G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)均為等百份比特性。取300°C下的許用應(yīng)力，校核1號高壓加熱器G4)殼側(cè)的最高安全承壓能力，應(yīng)大于11. 25MPa ；取280°C下的許用應(yīng)力，校核2號高壓加熱器05)殼側(cè)的最高安全承壓能力，應(yīng)大于8. 12MPa ；取250°C下的許用應(yīng)力，校核3號高壓加熱器06)殼側(cè)的最高安全承壓能力，應(yīng)大于3. 5MPa。必要時，增加各高壓加熱器殼體厚度直至各高壓加熱器能夠通過這一殼體強(qiáng)度安全校核。高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥在高壓加熱器用作水水熱交換器時的控制邏輯與高壓加熱器用作回?zé)嵯到y(tǒng)時的控制邏輯完全不同，機(jī)組DCS(分布式控制系統(tǒng))必須備有2 套不同的控制邏輯，適時切換。在高壓加熱器用作水水熱交換器時，1號高壓加熱器G4)疏水出口的1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)用于控制1號高壓加熱器G4)殼側(cè)與2號高壓加熱器
(45)殼側(cè)之間的壓力差；2號高壓加熱器G5)疏水出口的2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)用于控制2號高壓加熱器0 殼側(cè)與3號高壓加熱器G6)殼側(cè)之間的壓力差；3號高壓加熱器G6)疏水出口的3號高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)用于控制3號高壓加熱器G6)殼側(cè)與除氧器0 之間的壓力差。以各高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)目標(biāo)為各相應(yīng)高壓加熱器的殼側(cè)壓力，調(diào)節(jié)目標(biāo)值與即時除氧器壓力、汽水分離器壓力有關(guān)，1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為汽水分離器(6)的壓力減1.0MPa，3號高壓加熱器06) 的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為除氧器02)的壓力加1. OMPa ；2號高壓加熱器05)的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為3號高壓加熱器G6)的殼側(cè)壓力加0. 6倍的1號高壓加熱器G4)與3號高壓加熱器
(46)殼側(cè)壓力差。冷態(tài)啟動、溫態(tài)啟動、熱態(tài)啟動、極熱態(tài)啟動時汽水分離器壓力分別取6MPa到 9MPa,冷態(tài)啟動取較低值，極熱態(tài)啟動取較高值，溫態(tài)啟動、熱態(tài)啟動取中間值；啟動過程中汽水分離器壓力可以用高、低壓旁路閥的開度和燃料量控制。在直流爐啟動期間，1號高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號高加進(jìn)汽截止閥Gl)均處于關(guān)閉位，1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)、2號高壓加熱器0 的殼側(cè)、3號高壓加熱器06)的殼側(cè)與汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)可靠隔離。汽水分離器貯水箱(7)出來的啟動疏水經(jīng)貯水箱出口截止閥0 、分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)進(jìn)入1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)減壓， 進(jìn)入2號高壓加熱器0 的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)減壓，進(jìn)入3號高壓加熱器G6)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)減壓排入除氧器0 ；給水泵 (15)從除氧器0 吸入低壓給水，增壓后成為高壓給水，經(jīng)給水泵出口閥(14)，依次流經(jīng) 3號高壓加熱器G6)、2號高壓加熱器0 、1號高壓加熱器G4)的管側(cè)，逐級升溫后進(jìn)入省煤器(5)，完成工質(zhì)和熱量的全面回收。在在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量啟動疏水通過時，1號高加疏水調(diào)節(jié)閥 G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)全開，除氧器02)同步進(jìn)低焓值凝結(jié)水，控制除氧器02)的壓力不高于1. 5MPa。貯水箱出口截止閥02)具有可靠隔離超臨界壓力的能力，貯水箱出口截止閥(42)與分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)之間設(shè)置有壓力傳感器和可觀察的疏水閥以確認(rèn)貯水箱出口截止閥G2)關(guān)閉嚴(yán)密。貯水箱出口截止閥G2)打開的條件是汽水分離器壓力不高于 9. OMPa ；1號高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號高加進(jìn)汽截止閥00)、3號高加進(jìn)汽截止閥均關(guān)閉嚴(yán)密；1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥G9) 均位于開度70%到80%的起始開度區(qū)域，機(jī)組DCS (分布式控制系統(tǒng))進(jìn)入水水熱交換器控制模式；給水泵(15)工作正常，給水泵出口閥(14)在開位；以上條件同時滿足，與邏輯。分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)為一籠式閥芯調(diào)節(jié)閥，等百份比特性，外殼可以承受超臨界壓力，其Kv值應(yīng)保證在進(jìn)出口壓差為0. 5MPa時能夠通過極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量。除氧器02)是內(nèi)置式除氧器，最高允許運(yùn)行壓力2. OMPa，汽輪機(jī)組滿負(fù)荷除氧器運(yùn)行壓力不超過1. IMPa，直流爐在極熱態(tài)啟動時除氧器壓力不高于1. 5MPa ；除氧器Q2)設(shè)置有除氧器減壓排汽閥(50)，當(dāng)除氧器壓力高于1.5MI^時快速打開，蒸汽排入凝汽器05) 的低壓旁路入口 ；當(dāng)除氧器壓力退回到1. OMI^a時，除氧器減壓排汽閥(50)自動關(guān)閉。除氧器減壓排汽閥(50)打開時除氧器減壓排汽閥(50)出口壓力不超過0. 7MPa，凝汽器Q5)內(nèi)置的消能裝置可以安全接受；除氧器減壓排汽閥(50)在進(jìn)口壓力1.5MI^時的排汽能力為 0.075BMCR。機(jī)組DCS (分布式控制系統(tǒng))協(xié)調(diào)控制汽水分離器(6)、汽水分離器貯水箱(7)、貯水箱出口截止閥(42)、分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)、1號高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號高加進(jìn)汽截止閥Gl)、1號高壓加熱器G4)、2號高壓加熱器05)、3號高壓加熱器G6)、1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥 (49)、除氧器(22)、除氧器減壓排汽閥(50)安全、經(jīng)濟(jì)地完成直流爐啟動過程。完成啟動過程后，機(jī)組DCS關(guān)閉貯水箱出口截止閥0 可靠地隔離汽水分離器貯水箱(7)和1號高壓加熱器G4)殼側(cè)，機(jī)組DCS恢復(fù)高壓加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)方式運(yùn)行。直流爐低負(fù)荷運(yùn)行及停爐過程是直流爐啟動的逆過程。當(dāng)直流爐負(fù)荷滑降到最低直流負(fù)荷時，汽水分離器(6)的壓力滑降到或者更低，嚴(yán)密關(guān)閉1號高加進(jìn)汽截止閥 (39)、2號高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號高加進(jìn)汽截止閥(41)，使1號高壓加熱器G4)、2號高壓加熱器G5)、3號高壓加熱器06)退出回?zé)嵯到y(tǒng)狀態(tài)；機(jī)組DCS (分布式控制系統(tǒng))切換到水水熱交換器控制邏輯；DCS指令1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3 號高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)均位于開度70%到80%的起始開度區(qū)域；當(dāng)汽水分離器(6)出現(xiàn)可見水位，開啟貯水箱出口截止閥0 由分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)在DCS控制下來調(diào)節(jié)汽水分離器(6)的水位，DCS協(xié)調(diào)控制1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3 號高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)的開度使1號高壓加熱器G4)、2號高壓加熱器0 、3號高壓加熱器G6)的殼側(cè)壓力在各自目標(biāo)值；停爐疏水經(jīng)貯水箱出口截止閥(42)、分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)進(jìn)入1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)減壓，進(jìn)入 2號高壓加熱器0 的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)2號高加疏水調(diào)節(jié)閥08)減壓，進(jìn)入3號高壓加熱器G6)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)減壓排入除氧器0 ；給水泵(15) 從除氧器0 吸入低壓給水，增壓后成為高壓給水，經(jīng)給水泵出口閥(14)，依次流經(jīng)3號高壓加熱器G6)、2號高壓加熱器0 、1號高壓加熱器G4)的管側(cè)，逐級升溫后進(jìn)入省煤器 (5)，完成工質(zhì)和熱量的全面回收。
停爐期間停爐疏水量頗少于給水量，除氧器02)的壓力是下滑的，與啟動工況相比更為安全。
權(quán)利要求
1.一種能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)，其特征在于包括汽水分離器 (6)、汽水分離器貯水箱(7)、貯水箱出口截止閥(42)、貯水箱水位調(diào)節(jié)閥(31)、1號高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號高加進(jìn)汽截止閥Gl)、1號高壓加熱器(44)、 2號高壓加熱器0 、3號高壓加熱器G6)、1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥(49)、除氧器(22)、除氧器排汽閥(50)、和機(jī)組DCS ；在直流爐啟動期間，1號高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號高加進(jìn)汽截止閥Gl) 均處于關(guān)閉位，1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)、2號高壓加熱器0 的殼側(cè)、3號高壓加熱器 (46)的殼側(cè)與汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)可靠隔離；汽水分離器貯水箱(7)出來的啟動疏水經(jīng)貯水箱出口截止閥(42)、貯水箱水位調(diào)節(jié)閥(31)進(jìn)入1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)1 號高加疏水調(diào)節(jié)閥(47)，進(jìn)入2號高壓加熱器0 的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)2號高加疏水調(diào)節(jié)閥(48)，進(jìn)入3號高壓加熱器06)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)排入除氧器0 ；給水泵(1 從除氧器0 吸入低壓給水，增壓后成為高壓給水，經(jīng)給水泵出口閥 (14)，依次流經(jīng)3號高壓加熱器(46)、2號高壓加熱器(45),1號高壓加熱器(44)的管側(cè)， 逐級升溫后進(jìn)入省煤器(5)，完成工質(zhì)和熱量的全面回收；在在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量啟動疏水通過時，1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)全開，除氧器02)同步進(jìn)低焓值凝結(jié)水，控制除氧器02)的壓力不高于 1. 5MPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)，其特征是所述的貯水箱出口截止閥G2)具有可靠隔離超臨界壓力的能力，貯水箱出口截止閥G2)打開的條件是汽水分離器(6)的壓力不高于9. OMPa ；1號高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號高加進(jìn)汽截止閥Gl)均關(guān)閉；1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)均位于開度70%到80%的起始開度區(qū)域；機(jī)組DCS 進(jìn)入水水熱交換器控制模式；給水泵(1 工作正常，給水泵出口閥(14)在開位；以上條件同時滿足，與邏輯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)，其特征是所述的貯水箱水位調(diào)節(jié)閥(31)為一籠式平衡閥芯調(diào)節(jié)閥，等百份比特性，外殼可以承受超臨界壓力，其Kv值應(yīng)保證在其進(jìn)出口壓差為0. 5MPa時能夠通過極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)，其特征是所述的1號高壓加熱器G4)的抽汽進(jìn)口的防沖擊板足以承受鍋爐啟動疏水的沖擊，不會損傷U型管組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)，其特征是所述的1號高壓加熱器G4)的疏水出口通流面積、1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)的Kv值和2號高壓加熱器0 的高加疏水入口通流面積可以確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時，1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)壓力不大于SMPa ；取300°C下的許用應(yīng)力，校核1號高壓加熱器G4)殼側(cè)的最高安全承壓能力，應(yīng)大于11. 25MPa ；用作水水熱交換器時，1號高壓加熱器G4)的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為汽水分離器(6)的壓力減l.OMPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)，其特征是所述的2號高壓加熱器G5)的疏水出口通流面積、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)的Kv值和3號高壓加熱器G6)的高加疏水入口通流面積可以確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時，2號高壓加熱器05)的殼側(cè)壓力不大于5. SMPa ;取觀01下的許用應(yīng)力，校核2號高壓加熱器G5)殼側(cè)的最高安全承壓能力，應(yīng)大于8. 12MPa ；用作水水熱交換器時，2號高壓加熱器0 的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為3號高壓加熱器G6)的殼側(cè)壓力加0. 6倍的1號高壓加熱器G4)與3號高壓加熱器G6)殼側(cè)壓力差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)，其特征是所述的3號高壓加熱器06)的疏水出口通流面積、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)的Kv值和除氧器0 的高加疏水入口通流面積可以確保在極熱態(tài)啟動水冷壁渡膨脹的大流量通過時，3 號高壓加熱器G6)的殼側(cè)壓力不大于2. 5MPa ；取250°C下的許用應(yīng)力，校核3號高壓加熱器G6)殼側(cè)的最高安全承壓能力，應(yīng)大于3. 5MPa ；用作水水熱交換器時，3號高壓加熱器 (46)的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為除氧器02)的壓力加l.OMPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)，其特征是所述的除氧器0 是內(nèi)置式除氧器，最高允許運(yùn)行壓力2. OMPa，汽輪機(jī)組滿負(fù)荷除氧器運(yùn)行壓力不超過1. IMPa，直流爐在極熱態(tài)啟動時除氧器壓力不高于1. 5MPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)，其特征是所述的除氧器排汽閥(50)當(dāng)除氧器壓力高于1.5MI^時快速打開，蒸汽排入凝汽器05)的低壓旁路入口 ；當(dāng)除氧器壓力退回到l.OMI^a時，除氧器排汽閥(50)自動關(guān)閉；除氧器排汽閥 (50)打開時除氧器排汽閥(50)出口壓力不超過0. 7MPa，除氧器減壓排汽閥(50)在進(jìn)口壓力1. 5MPa時的排汽能力為0. 075BMCR。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)，其特征是所述的機(jī)組DCS協(xié)調(diào)控制汽水分離器(6)、汽水分離器貯水箱(7)、貯水箱出口截止閥G2)、 貯水箱水位調(diào)節(jié)閥(31)、1號高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號高加進(jìn)汽截止閥Gl)、1號高壓加熱器G4)、2號高壓加熱器G5)、3號高壓加熱器G6)、1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥(49)、除氧器(22)、除氧器排汽閥(50)安全、經(jīng)濟(jì)地完成直流爐啟動過程；完成直流爐啟動過程后，機(jī)組DCS關(guān)閉貯水箱出口截止閥0 可靠地隔離汽水分離器貯水箱(7)和1號高壓加熱器G4)殼側(cè)，機(jī)組DCS恢復(fù)高壓加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)方式運(yùn)行；機(jī)組DCS對1號高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號高加疏水調(diào)節(jié)閥09)備有2套不同的控制邏輯，在高壓加熱器用作水水熱交換器時調(diào)節(jié)目標(biāo)為各相應(yīng)高壓加熱器的殼側(cè)壓力，在高壓加熱器用作回?zé)嵯到y(tǒng)時調(diào)節(jié)控制各高壓加熱器的疏水水位在目標(biāo)區(qū)間。
全文摘要
本發(fā)明能全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動系統(tǒng)提供了一種電站超臨界直流爐使用的無啟動爐水循環(huán)泵而可以全面回收工質(zhì)和熱量的直流爐啟動系統(tǒng)。本發(fā)明在直流爐啟動期間利用汽輪機(jī)側(cè)的3臺高壓加熱器，用作水水熱交換器，高焓值啟動疏水梯次放出熱量，降低壓力使其焓值降低到適合除氧器安全回收。特殊設(shè)計(jì)的機(jī)組DCS對高壓加熱器的雙套控制邏輯保證了各高壓加熱器，在兩種不同工作模式下均能安全、經(jīng)濟(jì)地完成直流爐啟動全過程和回?zé)嵯到y(tǒng)工作模式。各種啟動工況，啟動全過程均可以全面回收工質(zhì)和熱量，回收效果優(yōu)于有啟動爐水循環(huán)泵的直流爐啟動系統(tǒng)。無啟動爐水循環(huán)泵及其子系統(tǒng)，大幅度降低基建投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。
文檔編號F22D11/00GK102175021SQ201110029039
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者章禮道 申請人:章禮道