專利名稱：可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)涉及一種電站超臨界直流爐使用的無啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)是電站超臨界直流鍋爐的一個(gè)重要組成部分，設(shè)置啟動(dòng)系統(tǒng)的目的是在鍋爐啟動(dòng)、低負(fù)荷運(yùn)行及停爐過程中，通過啟動(dòng)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(shí)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(dòng)系統(tǒng)常用的有4種A有啟動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)。 (圖1)B有啟動(dòng)爐水循環(huán)泵，鍋爐啟動(dòng)疏水直排凝汽器的直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)。(圖2)C無啟動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)。 (圖3)D無啟動(dòng)爐水循環(huán)泵，鍋爐啟動(dòng)疏水直排凝汽器的直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)。(圖4)A種直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)在啟動(dòng)爐水循環(huán)泵正常工作時(shí)，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(dòng)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(dòng)爐水循環(huán)泵故障時(shí)仍然能夠安全啟動(dòng)直流爐，但已退化為C種直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)。B種直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)在啟動(dòng)爐水循環(huán)泵正常工作時(shí)，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(dòng)流量被送入凝汽器，這部分熱量基本損失掉了 ；在啟動(dòng)爐水循環(huán)泵故障時(shí)仍然能夠安全啟動(dòng)直流爐，但已退化為D 種直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)。C種直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)在配有液位控制旁路閥時(shí)，少部分工況可以回收工質(zhì)和熱量； 鍋爐啟動(dòng)疏水進(jìn)入大氣式疏水?dāng)U容器時(shí)，會(huì)受到嚴(yán)重鐵污染，此時(shí)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)數(shù)量很少。D種直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)在配有液位控制旁路閥時(shí)，少部分工況可以回收工質(zhì)和熱量； 鍋爐啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)數(shù)量很少。[0012]C種和D種直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)在配有液位控制旁路閥時(shí)，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(gè)條件同時(shí)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(jí)串聯(lián)布置，分別接受汽輪機(jī)高壓缸抽汽、高壓缸排汽、中壓缸前級(jí)抽汽，用于逐級(jí)加熱給水泵出口的鍋爐給水。高壓加熱器的疏水逐級(jí)回流，3號(hào)高壓加熱器的疏水回流到除氧器，每臺(tái)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(dòng)。除氧器通常滑壓運(yùn)行。水冷壁渡膨脹是在水冷壁系統(tǒng)開始產(chǎn)汽時(shí)出現(xiàn)的汽水分離器水位突升、鍋爐啟動(dòng)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(shí)間約3、4分鐘，鍋爐啟動(dòng)疏水增量積分值對(duì)1000MW等級(jí)直流爐典型值為30到50t。

發(fā)明內(nèi)容所要解決的技術(shù)問題如背景技術(shù)所述，A種和B種配有啟動(dòng)爐水循環(huán)泵的直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)可以全面回收工質(zhì)和熱量，但為使啟動(dòng)爐水循環(huán)泵系統(tǒng)正常工作，需要設(shè)置啟動(dòng)爐水循環(huán)泵再循環(huán)子系統(tǒng)、啟動(dòng)爐水循環(huán)泵暖泵子系統(tǒng)、啟動(dòng)爐水循環(huán)泵入口過冷水子系統(tǒng)、啟動(dòng)爐水循環(huán)泵高壓沖洗及補(bǔ)水子系統(tǒng)、啟動(dòng)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(dòng)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(tái)1000MW等級(jí)機(jī)組設(shè)置啟動(dòng)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(dòng)爐水循環(huán)泵的啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)爐水循環(huán)泵又能全面回收工質(zhì)和熱量的直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)有重大經(jīng)濟(jì)效益，是電站直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域的重大技術(shù)進(jìn)步。解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案本實(shí)用新型的目的是提供一種可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括汽水分離器(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(hào)高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號(hào)高加進(jìn)汽截止閥00)、3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥Gl)、1號(hào)高壓加熱器G4)、2號(hào)高壓加熱器G5)、3號(hào)高壓加熱器G6)、1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥(49)、除氧器02)、 除氧器排汽閥(50)、渡膨脹管路截止閥(51)、渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(5 和機(jī)組DCS;汽水分離器貯水箱(7)的啟動(dòng)疏水出口經(jīng)貯水箱出口截止閥0 、貯水箱水位調(diào)節(jié)閥(31)與1號(hào)高壓加熱器G4)的殼側(cè)進(jìn)口連接；1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)出口與2號(hào)高壓加熱器G5) 的殼側(cè)進(jìn)口連接；2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)出口與3號(hào)高壓加熱器G6)的殼側(cè)進(jìn)口連接； 3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)出口與除氧器02)的啟動(dòng)疏水進(jìn)口連接；給水泵(15)入口與除氧器02)的出水口連接；給水泵出口閥(14)與3號(hào)高壓加熱器06)的給水進(jìn)口連接；1 號(hào)高壓加熱器G4)的給水出口與省煤器(5)的入口連接；渡膨脹管路截止閥(51)經(jīng)渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(52)與除氧器02)的啟動(dòng)疏水入口連接。渡膨脹管路截止閥(51)為具有12MI^承壓能力的截止閥；渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥 (52)為具有12ΜΙ^承壓能力的調(diào)節(jié)閥。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(shí)能夠通過極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR的流量。1號(hào)高壓加熱器04)的抽汽進(jìn)口設(shè)置有足以承受鍋爐啟動(dòng)疏水的沖擊，不會(huì)損傷 U型管組的防沖擊板。1號(hào)高壓加熱器04)具有在極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，1號(hào)高壓加熱器
(44)的殼側(cè)壓力不大于SMPa的疏水出口通流面積；1號(hào)高壓加熱器04)具有在300°C下承壓能力大于11. 25MPa的殼體厚度。2號(hào)高壓加熱器0 具有在極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，2號(hào)高壓加熱器
(45)的殼側(cè)壓力不大于5.SMPa的疏水出口通流面積；2號(hào)高壓加熱器05)具有在280°C 下承壓能力大于8. 12MPa的殼體厚度。3號(hào)高壓加熱器06)具有具有在極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，3號(hào)高壓加熱器G6)的殼側(cè)壓力不大于2. 的疏水出口通流面積；3號(hào)高壓加熱器06)具有在250°C 下承壓能力大于3. 5MPa的殼體厚度。除氧器02)是內(nèi)置式除氧器，最高允許運(yùn)行壓力2. OMPa ；除氧器Q2)設(shè)置有渡膨脹管路入口。除氧器排汽閥(50)的進(jìn)口與除氧器0 的排汽口連接；除氧器排汽閥(50)的出口與凝汽器05)的低壓旁路入口連接；除氧器減壓排汽閥(50)在進(jìn)口壓力1.5MPa，出口壓力為0. 7MPa時(shí)能夠通過0. 075BMCR的流量。機(jī)組DCS分別與汽水分離器(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(hào)高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號(hào)高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥Gl)、1號(hào)高壓加熱器G4)、2號(hào)高壓加熱器G5)、3號(hào)高壓加熱器G6)、1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥(49)、除氧器(22)、除氧器排汽閥(50)、渡膨脹管路截止閥(51)、渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(5 連接；機(jī)組DCS對(duì)1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)配置有2套不同的控制邏輯模塊。與背景技術(shù)所述A種、B種直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)不同，不使用啟動(dòng)爐水循環(huán)泵增壓汽水分離器貯水箱出口的啟動(dòng)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(tái)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(dòng)指令，在電站超臨界直流爐啟動(dòng)期間將汽輪機(jī)側(cè)的3臺(tái)串聯(lián)高壓加熱器用作水水熱交換器，在殼側(cè)，對(duì)直流爐啟動(dòng)疏水梯次減溫減壓，高焓值啟動(dòng)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(tái)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(dòng)疏水流量從點(diǎn)火到鍋爐帶最低直流負(fù)荷，流量變動(dòng)范圍是O到30% BMCR，3臺(tái)串聯(lián)高壓加熱器用作水水熱交換器時(shí)，傳熱端差可以不超過ιοκ。高壓加熱器在直流爐啟動(dòng)期間用作水水熱交換器時(shí)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)，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(shí)采用以上4條措施。增加設(shè)置渡膨脹管路截止閥(51)和渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(52)，可以降低對(duì)3臺(tái)高壓加熱器殼側(cè)和3臺(tái)高壓加熱器疏水調(diào)節(jié)閥的通流能力的要求。極熱態(tài)啟動(dòng)是最可能引起除氧器超壓的工況，這樣，無論冷態(tài)啟動(dòng)、溫態(tài)啟動(dòng)、熱態(tài)啟動(dòng)、極熱態(tài)啟動(dòng)均可以安全將啟動(dòng)疏水引入除氧器，全面回收電站超臨界直流爐啟動(dòng)過程中的工質(zhì)和熱量，取得比配有啟動(dòng)爐水循環(huán)泵的直流爐啟動(dòng)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(dòng)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(shí)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(hào)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(dòng)30%BMCR流量通過時(shí)，汽水分離器(6)與1號(hào)高壓加熱器G4)殼側(cè)的壓差不超過1. OMPa0檢查確認(rèn)1號(hào)高壓加熱器G4)抽汽進(jìn)口的防沖擊板足以承受鍋爐啟動(dòng)疏水的沖擊，不會(huì)損傷U型管組，必要時(shí)補(bǔ)強(qiáng)防沖擊板。校核并修改1號(hào)高壓加熱器G4)的疏水出口通流面積、1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)的Kv值和2號(hào)高壓加熱器 (45)的高加疏水入口通流面積，確保在極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，1號(hào)高壓加熱器 (44)的殼側(cè)壓力不高于SMPa ；校核并修改2號(hào)高壓加熱器05)的疏水出口通流面積、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)的Kv值和3號(hào)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(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，2號(hào)高壓加熱器05)的殼側(cè)壓力不高于5. SMPa ；校核并修改3號(hào)高壓加熱器06)的疏水出口通流面積、3號(hào)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(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，3號(hào)高壓加熱器G6)的殼側(cè)壓力不高于2. 5MPa。1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥07)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、 3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)均為等百份比特性。取300°C下的許用應(yīng)力，校核1號(hào)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(hào)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(hào)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(shí)，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(shí)的控制邏輯與高壓加熱器用作回?zé)嵯到y(tǒng)時(shí)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(shí)切換。在高壓加熱器用作水水熱交換器時(shí)，1號(hào)高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥用于控制1號(hào)高壓加熱器殼側(cè)與2號(hào)高壓加熱器殼側(cè)之間的壓力差；2號(hào)高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥用于控制2號(hào)高壓加熱器殼側(cè)與3號(hào)高壓加熱器殼側(cè)之間的壓力差；3號(hào)高壓加熱器的出口疏水調(diào)節(jié)閥用于控制3號(hào)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(shí)除氧器壓力、汽水分離器壓力有關(guān)，1號(hào)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(hào)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(hào)高壓加熱器的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為3號(hào)高壓加熱器殼側(cè)壓力加0. 6倍的1號(hào)高壓加熱器與3號(hào)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(shí)的控制邏輯， 其目的是在保證安全的前提下使啟動(dòng)疏水與高壓給水之間的換熱量最大化。冷態(tài)啟動(dòng)、溫態(tài)啟動(dòng)、熱態(tài)啟動(dòng)、極熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)汽水分離器壓力分別取6MPa到 9MPa,冷態(tài)啟動(dòng)取較低值，極熱態(tài)啟動(dòng)取較高值，溫態(tài)啟動(dòng)、熱態(tài)啟動(dòng)取中間值；啟動(dòng)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(shí)能夠通過極熱態(tài)啟動(dòng)水冷壁渡膨脹時(shí)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(dòng)時(shí)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(shí)， 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(shí)，除氧器減壓排汽閥(50)自動(dòng)關(guān)閉。除氧器減壓排汽閥(50)打開時(shí)，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(shí)的排汽能力為0. 075BMCR。貯水箱出口截止閥02)關(guān)閉時(shí)能夠?qū)?號(hào)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(hào)高壓加熱器G4)的殼側(cè)；機(jī)組DCS (分布式控制系統(tǒng)) 對(duì)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(dòng)各高壓加熱器恢復(fù)回?zé)嵯到y(tǒng)工作模式。本實(shí)用新型不需要現(xiàn)有技術(shù)各種直流爐啟動(dòng)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(hào)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(hào)高壓加熱器G4)的殼側(cè)和1號(hào)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(tái)高壓加熱器用作水水熱交換器的過程也是對(duì)各高壓加熱器回歸回?zé)嵯到y(tǒng)狀態(tài)的良好預(yù)熱。本實(shí)用新型在電站超臨界直流爐啟動(dòng)期間利用汽輪機(jī)側(cè)的3臺(tái)高壓加熱器，用作水水熱交換器，對(duì)直流爐啟動(dòng)疏水梯次減溫減壓，高焓值啟動(dòng)疏水梯次放出熱量，使啟動(dòng)疏水焓值降低到各種啟動(dòng)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(duì)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(dòng)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。本實(shí)用新型在電站超臨界直流爐啟動(dòng)期間對(duì)工質(zhì)和熱量的回收效果優(yōu)于有啟動(dòng)爐水循環(huán)泵的直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)。本實(shí)用新型適用于設(shè)計(jì)新一代的電站超臨界直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)，在高壓加熱器和除氧器招標(biāo)時(shí)，滿足前述用作水水熱交換器的附加要求，不會(huì)增加很多費(fèi)用，但可以大幅降低鍋爐島投資。本實(shí)用新型也可用于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在役電站超臨界直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)的改造，取較低的啟動(dòng)壓力，冷態(tài)啟動(dòng)、溫態(tài)啟動(dòng)、熱態(tài)啟動(dòng)、極熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)汽水分離器壓力分別取4MPa到 6MPa,啟動(dòng)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。采用本實(shí)用新型的效益在于 冷態(tài)啟動(dòng)、濕態(tài)啟動(dòng)、熱態(tài)啟動(dòng)、極熱態(tài)啟動(dòng)均可以全面回收電站超臨界直流爐啟動(dòng)過程中的工質(zhì)和熱量，回收效果優(yōu)于有啟動(dòng)爐水循環(huán)泵的直流爐啟動(dòng)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(dòng)過程中的工質(zhì)和熱量，回收效果優(yōu)于有啟動(dòng)爐水循環(huán)泵的直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)。 無啟動(dòng)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(dòng)爐水循環(huán)泵，節(jié)省廠用電。 無啟動(dòng)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
^^ ο 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(jià)。 設(shè)置渡膨脹管路截止閥和渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥，可以降低對(duì)3臺(tái)高壓加熱器殼側(cè)和3臺(tái)高壓加熱器疏水調(diào)節(jié)閥的通流能力的要求。


圖1為有啟動(dòng)爐水循環(huán)泵大氣式疏水?dāng)U容器疏水泵的直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖1中未畫出啟動(dòng)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(dòng)爐水循環(huán)泵(8)在直流爐啟動(dòng)過程中，對(duì)吸入啟動(dòng)爐水循環(huán)泵(8)的啟動(dòng)疏水增壓，經(jīng)啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)爐水循環(huán)泵 (8)無法將脈沖式出現(xiàn)的增量啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)疏水，如果水質(zhì)合格，經(jīng)由疏水箱(34)、疏水泵(35)、啟動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的功能，在圖1中不僅畫出了直流爐啟動(dòng)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(tái)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(hào)。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(tái)串聯(lián)組成；低壓加熱器08)的進(jìn)汽與疏水均被簡化。圖2為有啟動(dòng)爐水循環(huán)泵啟動(dòng)疏水直排凝汽器的直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2中未畫出啟動(dòng)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(dòng)爐水循環(huán)泵(8)在直流爐啟動(dòng)過程中，對(duì)吸入啟動(dòng)爐水循環(huán)泵(8)的啟動(dòng)疏水增壓，經(jīng)啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)爐水循環(huán)泵(8)無法將脈沖式出現(xiàn)的增量啟動(dòng)疏水送回省煤器(5)，開大分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)和啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的功能，在圖2中不僅畫出了直流爐啟動(dòng)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(tái)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(hào)。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(tái)串聯(lián)組成；低壓加熱器08)的進(jìn)汽與疏水均被簡化。圖3為無啟動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。在直流爐整個(gè)啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)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)。[0075]為更容易理解直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)的功能，在圖3中不僅畫出了直流爐啟動(dòng)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(tái)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(hào)。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(tái)串聯(lián)組成；低壓加熱器08)的進(jìn)汽與疏水均被簡化。圖4為無啟動(dòng)爐水循環(huán)泵啟動(dòng)疏水直排凝汽器的直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。在直流爐整個(gè)啟動(dòng)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(dòng)疏水經(jīng)啟動(dòng)疏水回收閥和背包式減溫減壓器G3) 在凝汽器0 回收，啟動(dòng)疏水的熱量損失。為更容易理解直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)的功能，在圖4中不僅畫出了直流爐啟動(dòng)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04)、低壓旁路閥、凝汽器0 、凝結(jié)水泵06)、低壓加熱器08)。 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(tái)串聯(lián)組成；高加進(jìn)汽逆止閥 (29)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(hào)。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(tái)串聯(lián)組成；低壓加熱器08)的進(jìn)汽與疏水均被簡化。圖5為可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)用新型的核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)是在直流爐啟動(dòng)期間引入了汽輪機(jī)側(cè)的1號(hào)高壓加熱器G4)、2號(hào)高壓加熱器0 、3號(hào)高壓加熱器G6)用作水水熱交換器，將高焓值的啟動(dòng)疏水冷卻到除氧器0 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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(hào)高壓加熱器G4)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥(47)，進(jìn)入 2號(hào)高壓加熱器0 的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥(48)，進(jìn)入3號(hào)高壓加熱器 (46)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)3號(hào)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(hào)高壓加熱器06)、2號(hào)高壓加熱器G5)、l號(hào)高壓加熱器04)的管側(cè)，逐級(jí)升溫后進(jìn)入省煤器(5)，完成工質(zhì)和熱量的全面回收。水冷壁渡膨脹是在水冷壁系統(tǒng)開始產(chǎn)汽時(shí)出現(xiàn)的汽水分離器水位突升、鍋爐啟動(dòng)疏水脈沖式增加的現(xiàn)象。水冷壁渡膨脹時(shí)快速打開渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(52)，脈沖式增加的鍋爐啟動(dòng)疏水經(jīng)渡膨脹管路截止閥(51)和渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(5 送入除氧器(22)，可以控制汽水分離器貯水箱(7)的水位在允許范圍內(nèi)。增加設(shè)置渡膨脹管路截止閥(51)和渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(52)，可以降低對(duì)3臺(tái)高壓加熱器殼側(cè)和3臺(tái)高壓加熱器疏水調(diào)節(jié)閥的通流能力的要求。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0位，分離器水位調(diào)節(jié)閥(31)全關(guān)，1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥 (47)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號(hào)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(duì)1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥07)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥09)的水位控制模式；依次打開3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥(41)、 2號(hào)高加進(jìn)汽截止閥GO)、1號(hào)高加進(jìn)汽截止閥(39) ；1號(hào)高壓加熱器G4)、2號(hào)高壓加熱器05)、3號(hào)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(dòng)系統(tǒng)的功能，在圖5中不僅畫出了直流爐啟動(dòng)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) 03臺(tái)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、[0089]4水冷壁、5省煤器、6汽水分離器、[0090]7汽水分離器貯水箱、8啟動(dòng)爐水循環(huán)泵、9啟動(dòng)爐水循環(huán)泵出口閥、[0091]10高溫再熱器、11低溫再熱器、12高壓加熱器、[0092]13高壓旁路閥、14給水泵出口閥、15給水泵、[0093]16高壓主汽門、17高壓缸、18分離器水位旁路調(diào)節(jié)閥、[0094]19中壓聯(lián)合汽門、20中壓缸、21啟動(dòng)疏水回收閥、[0095]22除氧器、23低壓旁路閥、24低壓缸、[0096]25凝汽器、26凝結(jié)水泵、27排污閥、[0097]28低壓加熱器、29高加進(jìn)汽逆止閥、30高加進(jìn)汽截止閥、[0098]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、[0099]34疏水箱、35疏水泵、361號(hào)高加進(jìn)汽逆止閥、[0100]372號(hào)高加進(jìn)汽逆止閥、383號(hào)高加進(jìn)汽逆止閥、39 1號(hào)高加進(jìn)汽截止閥、[0101]402號(hào)高加進(jìn)汽截止閥、41 3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥、42貯水箱出口截止閥、[0102]43背包式減溫減壓器、44 1號(hào)高壓加熱器、45 2號(hào)高壓加熱器、[0103]463號(hào)高壓加熱器、471號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥、48 2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥、[0104]493號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥、50除氧器減壓排汽閥、51渡膨脹管路截止閥、[0105]52渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施方式
以下以一臺(tái)1000麗等級(jí)的電站超臨界直流爐為例，結(jié)合圖5，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)[0107]本實(shí)用新型可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)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(hào)高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號(hào)高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥Gl)、1號(hào)高壓加熱器04)、2 號(hào)高壓加熱器0 、3號(hào)高壓加熱器G6)、1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥 G8)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥(49)、除氧器(22)、除氧器減壓排汽閥(50)、渡膨脹管路截止閥 (51)、渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(5 和機(jī)組DCS (分布式控制系統(tǒng))。校核并修改1號(hào)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(dòng)30%BMCR流量通過時(shí)，汽水分離器(6)與1號(hào)高壓加熱器G4)殼側(cè)的壓差不超過1. OMPa0檢查確認(rèn)1號(hào)高壓加熱器G4)抽汽進(jìn)口的防沖擊板足以承受鍋爐啟動(dòng)疏水的沖擊，不會(huì)損傷U型管組，必要時(shí)補(bǔ)強(qiáng)防沖擊板。校核并修改1號(hào)高壓加熱器G4)的疏水出口通流面積、1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)的Kv值和2號(hào)高壓加熱器 (45)的高加疏水入口通流面積，確保在極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，1號(hào)高壓加熱器
(44)的殼側(cè)壓力不高于SMPa；校核并修改2號(hào)高壓加熱器05)的疏水出口通流面積、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)的Kv值和3號(hào)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(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，2號(hào)高壓加熱器05)的殼側(cè)壓力不高于5. SMPa ；校核并修改3號(hào)高壓加熱器06)的疏水出口通流面積、3號(hào)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(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，3號(hào)高壓加熱器G6)的殼側(cè)壓力不高于2. 5MPa。1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥07)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、 3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)均為等百份比特性。取300°C下的許用應(yīng)力，校核1號(hào)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(hào)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(hào)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(shí)，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(shí)的控制邏輯與高壓加熱器用作回?zé)嵯到y(tǒng)時(shí)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(shí)切換。在高壓加熱器用作水水熱交換器時(shí)，1號(hào)高壓加熱器G4)疏水出口的1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)用于控制1號(hào)高壓加熱器G4)殼側(cè)與2號(hào)高壓加熱器
(45)殼側(cè)之間的壓力差；2號(hào)高壓加熱器G5)疏水出口的2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)用于控制2號(hào)高壓加熱器GO殼側(cè)與3號(hào)高壓加熱器G6)殼側(cè)之間的壓力差；3號(hào)高壓加熱器G6)疏水出口的3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)用于控制3號(hào)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(shí)除氧器壓力、汽水分離器壓力有關(guān)，1號(hào)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(hào)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(hào)高壓加熱器05)的殼側(cè)壓力目標(biāo)值為3號(hào)高壓加熱器G6)的殼側(cè)壓力加0. 6倍的1號(hào)高壓加熱器G4)與3號(hào)高壓加熱器
(46)殼側(cè)壓力差。冷態(tài)啟動(dòng)、溫態(tài)啟動(dòng)、熱態(tài)啟動(dòng)、極熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)汽水分離器壓力分別取6MPa到 9MPa,冷態(tài)啟動(dòng)取較低值，極熱態(tài)啟動(dòng)取較高值，溫態(tài)啟動(dòng)、熱態(tài)啟動(dòng)取中間值；啟動(dòng)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(dòng)期間，1號(hào)高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號(hào)高加進(jìn)汽截止閥00)、3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥Gl)均處于關(guān)閉位，1號(hào)高壓加熱器G4)的殼側(cè)、2號(hào)高壓加熱器0 的殼側(cè)、3號(hào)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(dòng)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(hào)高壓加熱器G4)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)減壓， 進(jìn)入2號(hào)高壓加熱器0 的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)減壓，進(jìn)入3號(hào)高壓加熱器G6)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)3號(hào)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(hào)高壓加熱器G6)、2號(hào)高壓加熱器0幻、1號(hào)高壓加熱器G4)的管側(cè)，逐級(jí)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(dòng)水冷壁渡膨脹的大流量啟動(dòng)疏水通過時(shí)，1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥 G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥09)全開的同時(shí)，脈沖式增加的鍋爐啟動(dòng)疏水經(jīng)渡膨脹管路截止閥(51)和渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(5 送入除氧器(22)，可以控制汽水分離器貯水箱(7)的水位在允許范圍內(nèi)；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。增加設(shè)置渡膨脹管路截止閥(51)和渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥 (52)，可以降低對(duì)3臺(tái)高壓加熱器殼側(cè)和3臺(tái)高壓加熱器疏水調(diào)節(jié)閥的通流能力的要求。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(hào)高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號(hào)高加進(jìn)汽截止閥00)、3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥均關(guān)閉嚴(yán)密；1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥09) 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(shí)滿足，與邏輯。渡膨脹管路截止閥(51)承壓能力12MPa，水冷壁渡膨脹前打開，水冷壁渡膨脹后關(guān)閉。渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(5 的Kv值應(yīng)保證能順利通過水冷壁渡膨脹時(shí)的脈沖流量，并具備較強(qiáng)的抗汽蝕能力。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(shí)能夠通過極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR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(dòng)時(shí)除氧器壓力不高于1. 5MPa ；除氧器Q2) 設(shè)置有渡膨脹管路入口 ；除氧器0 設(shè)置有除氧器減壓排汽閥(50)，當(dāng)除氧器壓力高于 1.5MPa時(shí)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(shí)，除氧器減壓排汽閥(50)自動(dòng)關(guān)閉。除氧器減壓排汽閥(50)打開時(shí)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. 5MPa時(shí)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(hào)高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號(hào)高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥Gl)、1號(hào)高壓加熱器G4)、2號(hào)高壓加熱器05)、3號(hào)高壓加熱器G6)、1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥(49)、除氧器(22)、除氧器減壓排汽閥(50)、渡膨脹管路截止閥(51)、渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥 (52)安全、經(jīng)濟(jì)地完成直流爐啟動(dòng)過程。完成啟動(dòng)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(hào)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(dòng)的逆過程。當(dāng)直流爐負(fù)荷滑降到最低直流負(fù)荷時(shí)，汽水分離器(6)的壓力滑降到或者更低，嚴(yán)密關(guān)閉1號(hào)高加進(jìn)汽截止閥 (39)、2號(hào)高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥(41)，使1號(hào)高壓加熱器G4)、2號(hào)高壓加熱器G5)、3號(hào)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(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3 號(hào)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(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3 號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)的開度使1號(hào)高壓加熱器G4)、2號(hào)高壓加熱器0 、3號(hào)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(hào)高壓加熱器G4)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)減壓，進(jìn)入 2號(hào)高壓加熱器0 的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥08)減壓，進(jìn)入3號(hào)高壓加熱器G6)的殼側(cè)，冷卻后，經(jīng)3號(hào)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(hào)高壓加熱器G6)、2號(hào)高壓加熱器0 、1號(hào)高壓加熱器G4)的管側(cè)，逐級(jí)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(dòng)工況相比更為安全。
權(quán)利要求1.一種可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)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(hào)高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號(hào)高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥Gl)、1號(hào)高壓加熱器(44)、 2號(hào)高壓加熱器0 、3號(hào)高壓加熱器G6)、1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥07)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥 (48)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥(49)、除氧器(22)、除氧器排汽閥(50)、渡膨脹管路截止閥(51)、 渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(5 和機(jī)組DCS ；汽水分離器貯水箱(7)的啟動(dòng)疏水出口經(jīng)貯水箱出口截止閥0 、貯水箱水位調(diào)節(jié)閥(31)與1號(hào)高壓加熱器G4)的殼側(cè)進(jìn)口連接；1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)出口與2號(hào)高壓加熱器G5)的殼側(cè)進(jìn)口連接；2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)出口與3號(hào)高壓加熱器G6)的殼側(cè)進(jìn)口連接；3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G9)出口與除氧器02) 的啟動(dòng)疏水進(jìn)口連接；給水泵(15)入口與除氧器02)的出水口連接；給水泵出口閥(14) 與3號(hào)高壓加熱器06)的給水進(jìn)口連接；1號(hào)高壓加熱器G4)的給水出口與省煤器(5)的入口連接；渡膨脹管路截止閥(51)經(jīng)渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(5 與除氧器0 的啟動(dòng)疏水入口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征是所述的渡膨脹管路截止閥(51)為具有12MI^承壓能力的截止閥；渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(52)為具有12ΜΙ^承壓能力的調(diào)節(jié)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)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(shí)能夠通過極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR的流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征是所述的1號(hào)高壓加熱器G4)的抽汽進(jìn)口設(shè)置有足以承受鍋爐啟動(dòng)疏水的沖擊，不會(huì)損傷U型管組的防沖擊板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征是所述的1號(hào)高壓加熱器G4)具有在極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，1號(hào)高壓加熱器04) 的殼側(cè)壓力不大于SMI^a的疏水出口通流面積；1號(hào)高壓加熱器G4)具有在300°C下承壓能力大于11. 25MPa的殼體厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征是所述的2號(hào)高壓加熱器0 具有在極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，2號(hào)高壓加熱器05) 的殼側(cè)壓力不大于5. SMPa的疏水出口通流面積；2號(hào)高壓加熱器G5)具有在280°C下承壓能力大于8. 12MPa的殼體厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征是所述的3號(hào)高壓加熱器G6)具有具有在極熱態(tài)啟動(dòng)30% BMCR流量通過時(shí)，3號(hào)高壓加熱器 (46)的殼側(cè)壓力不大于2. 5MPa的疏水出口通流面積；3號(hào)高壓加熱器06)具有在250°C 下承壓能力大于3. 5MPa的殼體厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征是所述的除氧器02)是內(nèi)置式除氧器，最高允許運(yùn)行壓力2. OMPa ；除氧器02)設(shè)置有渡膨脹管路入口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征是所述的除氧器排汽閥(50)的進(jìn)口與除氧器0 的排汽口連接；除氧器排汽閥(50)的出口與凝汽器05)的低壓旁路入口連接；除氧器減壓排汽閥(50)在進(jìn)口壓力1.5MPa，出口壓力為0. 7MPa時(shí)能夠通過0. 075BMCR的流量。
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(dòng)系統(tǒng)，其特征是所述的機(jī)組DCS分別與汽水分離器(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(hào)高加進(jìn)汽截止閥(39)、2號(hào)高加進(jìn)汽截止閥GO)、3號(hào)高加進(jìn)汽截止閥Gl)、1號(hào)高壓加熱器G4)、2號(hào)高壓加熱器G5)、3號(hào)高壓加熱器G6)、1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G8)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥(49)、除氧器(22)、除氧器排汽閥(50)、渡膨脹管路截止閥(51)、渡膨脹管路調(diào)節(jié)閥(5 連接；機(jī)組DCS對(duì)1號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥G7)、2號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥08)、3號(hào)高加疏水調(diào)節(jié)閥09)配置有2套不同的控制邏輯模塊。
專利摘要本實(shí)用新型可全面回收工質(zhì)和熱量的無泵直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)提供了一種電站超臨界直流爐使用的無啟動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)。在直流爐啟動(dòng)期間將汽輪機(jī)側(cè)的高壓加熱器用作水水熱交換器，高焓值啟動(dòng)疏水梯次放熱降壓降低焓值到適合除氧器安全回收。特殊設(shè)計(jì)的機(jī)組DCS對(duì)高壓加熱器的雙套控制邏輯保證了各高壓加熱器在兩種工作模式下均能安全、經(jīng)濟(jì)地工作。渡膨脹管路、閥門的設(shè)置可以降低對(duì)高加殼側(cè)和高加疏水調(diào)節(jié)閥的通流能力的要求。各種啟動(dòng)工況，啟動(dòng)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(dòng)爐水循環(huán)泵的直流爐啟動(dòng)系統(tǒng)。無啟動(dòng)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(hào)F22B37/50GK202188482SQ201120183830
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者章禮道 申請(qǐng)人:章禮道