一种用于提升频繁启停机组再热器安全性的系统及工作方法

技术领域

本发明属于燃煤发电机组运行灵活性领域，具体涉及一种用于提升频繁启停机组再热器安全性的系统及工作方法。

背景技术

大型火电机组从启动到正常运行是一个复杂的热力过程，机组启动过程中，金属设备存在一个剧烈的加热过程，旋转机械存在一个从静止到转动的过程。众所周知，火电机组的启动涉及机组热力系统的各个设备，从冷态到热态，从静止到旋转，其过程对机组的寿命影响非常关键，此阶段极易发生安全事故，如何确保机组安全、快速启动，尽量延长机组服役寿命，是一个值得深入研究的课题。

机组启动前，为了确保水、汽系统不结垢、不腐蚀，需对水、汽系统进行冲洗，即用大量除盐水彻底冲洗残留在水系统中的各种杂质，特别是存留在系统中的铁。冲洗过程依次进行冷态冲洗和热态冲洗，冷态冲洗时炉侧温度约在40℃，冲洗过程中进行取样检验，当取样水含铁量大于1000μg/L时，采取排水方式冲洗，当当取样水含铁量小于1000μg/L时，采取循环方式冲洗，当取样水含铁量小于200μg/L(含硅量小于100μg/L)时，冷态冲洗结束。然后，锅炉点火，将除盐水加热至170℃，此温度下对铁的溶解度最大，开始热态冲洗。同理，冲洗过程中进行取样检验，当取样水含铁量小于200μg/L(含硅量小于100μg/L)时，热态冲洗结束。可见，机组在热态冲洗时，锅炉已经点火加热除盐水，产生的少量蒸汽已开始进入过热器，但并无蒸汽进入与锅炉过热器相邻的再热器。因此在锅炉加热过程中，再热器始终处在干烧状态，由于热应力的变化，极易造成再热器内氧化皮部分脱落，高排蒸汽进入再热器后进一步带入中压缸，将对叶片造成不同程度的磨损和结垢，威胁机组安全、稳定运行。

此外，大型火电机组采用的高压缸启动方式，即锅炉产生的过热蒸汽通过高压调门控制蒸汽量控制汽轮机的冲动转数，在高压缸流出的蒸汽经过再热器、中压缸、低压缸流回凝汽器。这种方式较为安全可靠，但暖机时间较长，启机时间也较长。

发明内容

本发明的目的在于克服目前机组启动前，锅炉点火后热态冲洗时再热器干烧状态下，氧化皮脱落的问题，提供一种用于提升频繁启停机组再热器安全性的系统及工作方法，能够提前对中压缸预暖，缩短启机时间。

为了达到上述目的，一种用于提升频繁启停机组再热器安全性的系统，包括辅汽联箱，辅汽联箱连接再热器，辅汽联箱与再热器之间的管路上设置有阀门组，再热器连接中压缸，中压缸连接高压缸，高压缸连接再热器。

高压缸与再热器的连接管路上设置有逆止门。

高压缸连接过热器，过热器连接凝结水管路和给水管路。

凝结水管路和给水管路包括连接凝结水的除氧器，除氧器连接给水泵，给水泵连接高压加热器，高压加热器连接省煤器，省煤器连接水冷壁，水冷壁连接汽水分离器，汽水分离器连接过热器。

一种用于提升频繁启停机组再热器安全性的系统的工作方法，包括以下步骤：

在热态冲洗前锅炉点火时，阀门组打开，将辅汽联箱的辅汽通入再热器内；

热态冲洗结束后，高压缸排汽管道的蒸汽流入再热器，关闭阀门组，停止将辅汽联箱的辅汽通入再热器内。

除盐水在水冷壁内依次进行冷态冲洗和热态冲洗。

在机组启动前，进行热态冲洗时，锅炉点火将除盐水加热到170℃，此过程处于干烧状态。

与现有技术相比，本发明通过在再热器前设置辅汽联箱，在热态冲洗前，锅炉点火时，将辅汽通入再热器内，有效避免了再热器干烧，减少了再热器内壁氧化皮的脱落，提高了机组运行安全性。同时，辅汽进入再热器加热后，通过再热管道进入中压缸，实现对中压缸的提前预暖，可有效缩短启机时间约4～6小时。热态冲洗结束后，高排管道有蒸汽流入再热器时，关闭阀门组，停止将辅汽通入再热器内。

进一步的，本发明设置有逆止门，辅汽只能进入再热器而不会进入高压缸。

本发明的工作方法是在机组在热态冲洗前，锅炉点火时，打开阀门组将辅汽通入再热器内，有效避免了再热器干烧，减少了再热器内壁氧化皮的脱落，提高了机组运行安全性；辅汽进入再热器后，通过再热管道进入中压缸，此时中压缸本体疏水阀门开启，提前对中压缸进行预暖，可有效缩短启机时间。

附图说明

图1为本发明的系统结构图；

其中，1、过热器，2、再热器，3、高压缸，4、中压缸，5、辅汽联箱，6、阀门组，7、除氧器，8、给水泵，9、高压加热器，10、省煤器，11、水冷壁，12、汽水分离器，13、逆止门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1，一种用于提升频繁启停机组再热器安全性的系统，包括辅汽联箱5，辅汽联箱5连接再热器2，辅汽联箱5与再热器2之间的管路上设置有阀门组6，再热器2连接中压缸4，中压缸4连接高压缸3，高压缸3连接再热器2。高压缸3与再热器2的连接管路上设置有逆止门13。高压缸3连接过热器1，过热器1连接凝结水管路和给水管路。凝结水管路和给水管路包括连接凝结水的除氧器7，除氧器7连接给水泵8，给水泵8连接高压加热器9，高压加热器9连接省煤器10，省煤器10连接水冷壁11，水冷壁11连接汽水分离器12，汽水分离器12连接过热器1。

锅炉过热系统：机组正常运行时，凝结水进入除氧器7，经给水泵8升压后进入高压加热器9，依次流经省煤器10、水冷壁11后进入汽水分离器12，经汽水分离器12分离出的蒸汽进入过热器1加热后进入高压缸3内做功。机组启动前，除盐水在水冷壁11内依次进行冷态冲洗和热态冲洗。

锅炉再热系统：机组正常运行时，主蒸汽在高压缸3内做功后的排汽进入再热器，升温后进入中压缸4内做功。机组启动前，进行热态冲洗时，锅炉点火将水冷壁11内除盐水加热到170℃，此过程再热器2无蒸汽流过，一直处于干烧状态，锅炉点火后，炉膛内的过热器1和再热器2同时被加热；。

为了避免热态冲洗时，再热器2处于干烧状态，辅汽联箱5至高压缸3排汽管路。所述管路上设置阀门组6，在热态冲洗前锅炉点火时阀门组6打开，将辅汽通入再热器2内。热态冲洗结束后，高压缸3排汽管道有蒸汽流入再热器2时，关闭阀门组6，停止将辅汽通入再热器2内。高压缸3排汽管道上设置有逆止门13，辅汽只能进入再热器2而不会进入高压缸3。进入再热器2的辅汽来自辅汽联箱5，辅汽联箱5由邻机蒸汽供给。