一种钢厂煤气发电机组的高加疏水系统及其疏水方法与流程

1.本发明涉及一种钢厂煤气发电机组的高加疏水系统及其疏水方法，具体涉及高加正常疏水及危急疏水两路管系的管件选用、组成及布置形式。


背景技术：

2.高压加热器是汽轮发电机组的主要辅助设备之一，是利用汽轮机回热抽汽对锅炉给水进行加热的装置。锅炉给水温度的提升与热量及工质的回收，使得机组热效率随之提高，这对提升电厂的经济效益有重要作用。高加疏水系统由正常疏水及危急疏水两路管系组成。正常疏水采用逐级自流的串联方式，即正常疏水从压力较高的高压加热器排到压力较低的高压加热器，末级高压加热器正常疏水排到除氧器，而每级高压加热器危急疏水则单独接至定期排污扩容器或其他扩容设备。
3.高加疏水系统在投入运行时容易遇到以下问题：机组负荷变化较大时，高加水位随之频繁变化，高加危急疏水电动门经常动作，严重时高加保护动作并解列，高加投入率的降低及危急疏水工质的浪费会使得机组热效率降低，频繁动作亦会对机组运行带来安全隐患。而高加低水位运行时，部分蒸汽会经由疏水管道进入到下一级加热器，影响了加热器的热效率且可能导致除氧器超压运行。同时，蒸汽的冲蚀会引起高加疏水管道振动与支吊架松动，管道内两相介质流动产生汽、水冲击现象，使得管道材料疲劳损坏加快，材料使用寿命缩短，更甚者引发管道尤其焊口处破裂、系统阀门失效，这对机组人员和设备均造成极大的安全风险与隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种钢厂煤气发电机组的高加疏水系统及其疏水方法，本发明至少解决了现有技术中的部分问题。
5.本发明是这样实现的：
6.本发明提供一种钢厂煤气发电机组的高加疏水系统，包括正常疏水管系和危急疏水管系，每级高压加热器通过正常疏水管系与下一级高压加热器的疏水进口连通，末级高压加热器通过正常疏水管系与除氧器连通，所述正常疏水管系包括用于实现高压加热器水位控制的汽液两相自动疏水阀，每级高压加热器的危急疏水出口通过危急疏水管系单独接至扩容器。
7.进一步地，所述正常疏水管系包括手动关断阀、汽液两相自动疏水阀、消能三通、封头，每级高压加热器的疏水出口通过手动关断阀与汽液两相自动疏水阀的第一端口连通，每级高压加热器的蒸汽出口通过信号管与汽液两相自动疏水阀的第二端口连通，信号管上设有汽阀，汽液两相自动疏水阀的第三端口通过带封头的消能三通与下一级高压加热器的疏水进口连通，末级高压加热器对应的消能三通与除氧器连通。
8.进一步地，汽液两相自动疏水阀后设有异径管，汽液两相自动疏水阀后管道管径与壁厚均比阀前加大一级。
9.进一步地，每级高压加热器的疏水出口设有旁路与下一级高压加热器的疏水进口连通。
10.进一步地，末级高压加热器对应的消能三通与除氧器间设有逆止阀、单级节流孔板。
11.进一步地，单级节流孔板靠近除氧器的管口布置，管口处设有带封头的消能三通。
12.进一步地，所述危急疏水管系包括手动关断阀、电动疏水阀、消能三通、封头，每级高压加热器的危急疏水出口通过手动关断阀、电动疏水阀与消能三通的第一端口连通，消能三通的第二端口被封头封堵，消能三通的第三端口与扩容器连通。
13.进一步地，电动疏水阀后设有异径管，电动疏水阀后管道管径与壁厚均比阀前加大一级。
14.本发明还提供一种钢厂煤气发电机组的高加疏水系统的疏水方法：包括正常疏水和危急疏水，正常疏水管系包括手动关断阀、汽液两相自动疏水阀、消能三通、封头，危急疏水管系包括手动关断阀、电动疏水阀、消能三通、封头，末级高压加热器对应的消能三通与除氧器间设有逆止阀、单级节流孔板，单级节流孔板靠近除氧器的管口布置，形成二级节流，通过多级分步减压，有效抑制气蚀破坏，管口处设有带封头的消能三通，吸收汽水两相流混合物的冲击能量；
15.正常疏水采用逐级自流的串联方式，正常疏水从压力较高的高压加热器排到压力较低的末级高压加热器，末级高压加热器正常疏水排到除氧器，高压加热器正常疏水通过汽液两相自动疏水阀实现高压加热器水位控制，疏水从高压加热器的疏水出口流出，经过汽液两相自动疏水阀进入下一级高压加热器；
16.每级高压加热器危急疏水流经手动关断阀、电动疏水阀单独接至扩容器。
17.进一步地，在正常疏水中，当高压加热器水位低时，蒸汽由信号管经过汽阀，流入汽液两相自动疏水阀，蒸汽与疏水混合流向阀腔喉部，由于喉部的通流面积不变，疏水的有效通流面积因蒸汽的混入而减少，从而降低了疏水流量，使得高压加热器内液位升高，当高压加热器液位达到正常值时，信号管中蒸汽被切断，从而使得疏水的有效通流面积增加，疏水量随之增大，而使得高压加热器中液位降低，如此往复地调节，实现了将高压加热器液位始终保持在一定范围内运行，末级高压加热器中疏水经由手动关断阀、逆止阀、单级节流孔板后排入除氧器，
18.在危急疏水中，电动疏水阀在高压加热器高水位报警时动作，将危急疏水及时排至扩危急容器。
19.本发明具有以下有益效果：
20.1、高压加热器液位通过汽液两相自动疏水阀组实现自动调节，可使加热器液位稳定在一定范围内运行，并实现全自动调节，且该种调节方式无机械运动部件及电气元件，装置密封性好，故障率大幅降低，同时减少了运行和检修的工作量。
21.2、通过在末级加热器正常疏水至除氧器管路靠近除氧器管口处增设单级节流孔板，形成二级节流，通过多级分步减压，有效抑制气蚀破坏，提高使用寿命，对减少疏水对管道与设备的冲蚀及减少管道噪声、振动有显著效果。
22.3、布置上在疏水阀后转弯处及除氧器管口前采用消能三通连接堵头(封头)的形式，可吸收汽水两相流混合物的冲击能量，削弱了由于汽液两相流动所引起的振动与噪声
等影响。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
24.图1为本发明实施例提供的高加疏水系统的示意图；
25.图2为本发明实施例提供的图1右边的放大图；
26.图3为本发明实施例提供的图1左边的放大图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.如图1-图3，本发明实施例一提供一种钢厂煤气发电机组的高加疏水系统(即高压加热器疏水系统)，包括正常疏水管系和危急疏水管系，每级高压加热器通过正常疏水管系与下一级高压加热器的疏水进口连通，末级高压加热器通过正常疏水管系与除氧器13连通，所述正常疏水管系包括用于实现高压加热器水位控制的汽液两相自动疏水阀4，每级高压加热器的危急疏水出口通过危急疏水管系单独接至定期排污扩容器14。在本实施例中，包括第一高压加热器103、第二高压加热器102、第三高压加热器101三级高压加热器，正常疏水采用逐级自流的串联方式，即从压力较高的第一高压加热器103排到压力较低的第二高压加热器102，再排到末级第三高压加热器101，第三高压加热器101正常疏水最终排至除氧器13。
29.高压加热器正常疏水通过汽液两相自动疏水阀组实现高压加热器水位控制，疏水逐级自流至除氧器13。高压加热器液位通过汽液两相自动疏水阀组实现自动调节，使高压加热器液位稳定在一定范围内运行，实现全自动调节。
30.每级高压加热器危急疏水流经手动关断阀5、电动疏水阀8单独接至定期排污扩容器14。电动疏水阀8在高压加热器高水位时动作，将危急疏水及时排走，防止加热器管侧汽水反流至汽轮机抽汽口，造成汽轮机进水。危急疏水管系的管道规格(管径与壁厚)较正常疏水管系加大一级。
31.所述正常疏水管系包括手动关断阀5、汽液两相自动疏水阀4、消能三通10、封头11，每级高压加热器的疏水出口通过手动关断阀5(入口阀)与汽液两相自动疏水阀4的第一端口连通，每级高压加热器的蒸汽出口通过信号管2与汽液两相自动疏水阀4的第二端口连通，信号管2上设有汽阀3，汽液两相自动疏水阀4的第三端口通过带封头11的消能三通10与下一级高压加热器的疏水进口连通，消能三通10与下一级高压加热器的疏水进口间设有手动关断阀5(出口阀)，末级高压加热器对应的消能三通10与除氧器13连通。
32.每级高压加热器的疏水出口设有旁路与下一级高压加热器的疏水进口连通，旁路
上设有旁路阀6。末级高压加热器对应的消能三通10与除氧器13间设有逆止阀7、单级节流孔板12。单级节流孔板12靠近除氧器13的管口布置，管口处设有带封头11的消能三通10。
33.布置上在疏水阀后转弯处及除氧器管口前采用消能三通连接堵头(封头)的形式，可吸收汽水两相流混合物的冲击能量，削弱了由于汽液两相流动所引起的振动与噪声等影响。
34.末级高压加热器正常疏水至除氧器13的管路上设有单级节流孔板12，所述单级节流孔板12靠近除氧器13管口设置，形成二级节流，通过多级分步减压，有效抑制气蚀破坏，提高使用寿命，对减少疏水对管道与设备的冲蚀及减少管道噪声、振动有显著效果。
35.所述危急疏水管系包括手动关断阀5、电动疏水阀8、消能三通10、封头11，每级高压加热器的危急疏水出口通过手动关断阀5、电动疏水阀8与消能三通10的第一端口连通，消能三通10的第二端口被封头11封堵，消能三通10的第三端口与扩容器14连通。
36.汽液两相自动疏水阀4后设有异径管9，汽液两相自动疏水阀4后管道管径与壁厚均比阀前加大一级。电动疏水阀8后设有异径管9，电动疏水阀8后管道管径与壁厚均比阀前加大一级，以防止冲蚀。
37.本发明实施例二提供一种钢厂煤气发电机组的高加疏水系统的疏水方法：包括正常疏水和危急疏水，正常疏水管系包括手动关断阀、汽液两相自动疏水阀、消能三通、封头，危急疏水管系包括手动关断阀、电动疏水阀、消能三通、封头，末级高压加热器对应的消能三通与除氧器间设有逆止阀、单级节流孔板，单级节流孔板靠近除氧器的管口布置，形成二级节流，通过多级分步减压，有效抑制气蚀破坏，管口处设有带封头的消能三通，吸收汽水两相流混合物的冲击能量；
38.正常疏水采用逐级自流的串联方式，正常疏水从压力较高的高压加热器(第一高压加热器103)排到压力较低的末级高压加热器(第三高压加热器101)，末级高压加热器正常疏水排到除氧器13，高压加热器正常疏水通过汽液两相自动疏水阀4实现高压加热器水位控制，疏水从高压加热器的疏水出口流出，经过汽液两相自动疏水阀4进入下一级高压加热器；
39.每级高压加热器危急疏水流经手动关断阀5、电动疏水阀8单独接至扩容器。
40.在正常疏水中，当高压加热器水位低时，蒸汽由信号管2经过汽阀3，流入汽液两相自动疏水阀4，蒸汽与疏水混合流向阀腔喉部，由于喉部的通流面积不变，疏水的有效通流面积因蒸汽的混入而减少，从而降低了疏水流量，使得高压加热器内液位升高，当高压加热器液位达到正常值时，信号管2中蒸汽被切断，从而使得疏水的有效通流面积增加，疏水量随之增大，而使得高压加热器中液位降低，如此往复地调节，实现了将高压加热器液位始终保持在一定范围内运行，末级高压加热器(第三高压加热器101)中疏水经由手动关断阀5、逆止阀7、单级节流孔板12后排入除氧器13，在危急疏水中，电动疏水阀在高压加热器高水位报警时动作，将危急疏水及时排至扩容器。
41.一种钢厂煤气发电机组的高加疏水系统，包括正常疏水及危急疏水两路管系，高加正常疏水通过汽液两相自动疏水阀组实现高加水位控制，疏水逐级自流至除氧器；每级危急疏水单独接至扩容器。正常疏水管系由汽液两相自动疏水阀组、手动关断阀、逆止阀、异径管、单级节流孔板、消能三通、封头等管件组成，危急疏水管系由手动关断阀、电动疏水阀、消能三通、封头等管件组成。
42.加热器液位通过汽液两相自动疏水阀组实现自动调节。在管道组成件的选取上，疏水阀后管道管径与壁厚均比阀前加大一级。在管道布置上，对于末级加热器疏水至除氧器管路，在靠近除氧器管口处设置单级节流孔板。同时，在疏水阀后转弯处及除氧器管口前、单级节流孔板后采用消能三通连接封头的布置形式。
43.所述汽液两相自动疏水阀组可将加热器液位控制在一定范围内，实现全自动调节。
44.所述除氧器管口前设置单级节流孔板，形成二级节流，通过多级分步减压，有效抑制气蚀破坏，提高使用寿命，对减少疏水对管道与设备的冲蚀及减少管道噪声、振动有显著效果。
45.在布置上所采用的消能三通连接堵头的形式，可吸收汽水两相流混合物的冲击能量，削弱了由于汽液两相流动所引起的振动与噪声等影响。
46.本发明实现了高加水位自动调节功能，同时，减少了疏水对设备及管道的冲蚀，对于减小管道振动、提升管系稳定性有显著效果。
47.本发明通过以下技术方案实现：本系统包括高加正常疏水与危急疏水两路管系：高加正常疏水通过汽液两相自动疏水阀组实现高加水位控制，疏水逐级自流至除氧器；每级危急疏水单独接至扩容器。正常疏水管系由汽液两相自动疏水阀组、手动关断阀、逆止阀、异径管、单级节流孔板、消能三通、封头等管件组成，危急疏水管系由手动关断阀、电动疏水阀、消能三通、封头等管件组成。
48.所述的高加正常疏水系统，加热器液位通过汽液两相自动疏水阀组实现自动调节。
49.所述的高加正常疏水系统，疏水阀后管道管径与壁厚均比阀前加大一级。
50.所述的高加正常疏水系统，对于末级加热器疏水至除氧器管路，在靠近除氧器管口处设置单级节流孔板。
51.所述的高加正常疏水系统，在疏水阀后转弯处及除氧器管口前、单级节流孔板后采用消能三通连接封头的布置形式。
52.所述的高加危急疏水系统，管道规格较正常疏水加大一级。
53.所述的高加危急疏水系统，疏水阀后转弯处采用消能三通连接封头的布置形式。
54.如图1所示，本发明的一种钢厂煤气发电机组的高加疏水系统，包括正常疏水管路(管系)和危急疏水管路。
55.正常疏水采用逐级自流的串联方式，即从压力较高的第一高压加热器103排到压力较低的第二高压加热器102，再排到末级第三高压加热器101，第三高压加热器101正常疏水最终排至除氧器13。高加正常疏水通过汽液两相自动疏水阀组实现高加水位控制，疏水从高压加热器的疏水出口流出，流经入口阀(手动关断阀5)、汽液两相自动疏水阀4、出口阀(手动关断阀5)，进入下一级高压加热器，汽液两相自动疏水阀4后设置异径管9，阀后管道规格(管道管径与壁厚)较阀前加大一级，同时，设置有旁路阀6。汽液两相自动疏水阀后管道转弯处及信号管上转弯处采用消能三通10加上封头11的布置形式，以最大程度减少汽液两相流对于管道和设备的冲蚀。
56.当高压加热器水位低时，蒸汽由信号管2经过汽阀3，流入汽液两相自动疏水阀4，蒸汽与疏水混合流向阀腔喉部，由于喉部的通流面积不变，疏水的有效通流面积因蒸汽的
混入而减少，从而降低了疏水流量，使得高压加热器内液位升高。当液位达到正常值时，信号管2中蒸汽被切断，从而使得疏水的有效通流面积增加，疏水量随之增大，而使得高压加热器中液位降低，如此往复地调节，实现了将高压加热器液位始终保持在一定范围内运行。而末级高压加热器(第三高压加热器101)中疏水经由手动关断阀5、逆止阀7、单级节流孔板12、排入除氧器13。在除氧器疏水入口(除氧器管口)处，亦采用消能三通与堵板的布置形式，以减少汽液两相流对管系及设备的冲蚀。
57.每级高压加热器危急疏水则流经手动关断阀5、电动疏水阀8单独接至定期排污扩容器或其他扩容设备。电动疏水阀8在高压加热器高水位时动作，将危急疏水及时排走，防止加热器管侧汽水反流至汽轮机抽汽口，造成汽轮机进水。电动疏水阀后的管道管径与壁厚较阀前加大一级以防止冲蚀。
58.本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
59.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。