双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统及工作方法与流程

1.本发明涉及汽轮机机组旁路系统技术领域，特别涉及一种双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统及工作方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.旁路系统是指汽源传输过来的过热蒸汽不进入或不全部进入汽轮机，而通过减温减压装置接至汽机汽缸出口，将汽机旁通的蒸汽系统。旁路系统主要用于协调汽源和汽轮机用汽量之间的不平衡。在机组启动期间，加快汽源启动速度。在汽轮机组甩负荷时，将剩余蒸汽通过旁路系统，使汽源瞬变过渡工况运行稳定，达到改善启动和带负荷特性，减少机组的寿命消耗，提高运行的安全性和经济性。
4.发明人发现，针对双进汽参数的多轴汽轮机发电机组，汽源及汽轮机组匹配工况复杂，尤其是在机组启动及故障时，需要多阀门配合控制，现有技术中还没有针对双进汽参数的多轴汽轮机发电机组的特点旁路系统。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统及工作方法，可以满足第一高压汽源、第二高压汽源、第一低压汽源和第二低压汽源等各个汽源的各种启动工况要求，并可保护汽源受热面安全。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明第一方面提供了一种双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统。
8.一种双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统，包括：
9.高压启动旁路，第一高压汽源的输出管路分成第一高压输出管路和第二高压输出管路，第二高压汽源的输出管路分成第三输出管路和第四输出管路，第二高压输出管路和第四输出管路汇成第一母管，第二高压输出管路上设有第一关断阀，第四输出管路上设有第二关断阀，第一母管上设有高压启动旁路阀和第一安全阀，第一母管分成与第一凝汽器连通的第一支管以及与第二凝汽器连通的第二支管，第一支管上设有第一真空关断阀，第二支管上设有第二真空关断阀；
10.高压备用旁路：第一高压输出管路与第三输出管路汇成第二母管，第一高压输出管路上设有第五关断阀，第二高压输出管路上设有第六关断阀，第二母管分成第三支管和第四支管，第三支管与蒸汽联箱连通，第四支管通过高压主汽阀与高压缸连通；
11.低压启动旁路：第一低压汽源的输出管路分成第一低压输出管路和第二低压输出管路，第二低压汽源的输出管路分成第三低压输出管路和第四低压输出管路，第一低压输出管路通过第九关断阀后与蒸汽联箱连通，第三低压输出管路通过第十关断阀后与蒸汽联箱连通，第二低压输出管路与第四低压输出管路汇成第三母管，第三母管通过低压启动旁路阀后分成第五支管和第六支管，第五支管通过第三真空阀与第一凝汽器连通，第六支管
通过第四真空阀与第二凝汽器连通，第三母管通过分支管路与第二低压缸连通，分支管路上设有第二安全阀；
12.低压备用旁路：第一凝汽器通过第一低压备用旁路阀与蒸汽联箱连通，第二凝汽器通过第二低压备用旁路阀与蒸汽联箱连通。
13.进一步的，第一低压缸与蒸汽联箱的连通管路上设有第一低压主汽门，第二低压缸与蒸汽联箱的连通管路上设有第二低压主汽门。
14.进一步的，高压缸的输出管路分成第一高压缸输出管路和第二高压缸输出管路，第一高压缸输出管路与用于排空的第十一关断阀连通，第二高压缸输出管路与蒸汽联箱连通，第二高压缸输出管路上设有串接的高压缸排汽逆止阀和高压缸排汽蝶阀。
15.本发明第二方面提供了一种第一方面所述的双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统的工作方法，机组正常运行工况，包括：
16.高压启动旁路阀、高压备用旁路阀、第一关断阀、第二关断阀、第一真空关断阀、第二真空关断阀、低压启动旁路阀、第一低压备用旁路阀、第二低压备用旁路阀、第三关断阀、第四关断阀、第三真空关断阀、第四真空关断阀、第一安全阀和第二安全阀，其余阀门全部开启。
17.进一步的，第一高压汽源启动工况，包括：
18.第一高压汽源启动时，第五关断阀、第二关断阀关闭，第一关断阀、高压启动旁路阀开启，第一真空关断阀或第二真空关断阀随相关运行凝汽器开启；第一高压汽源出口蒸汽经第一关断阀、高压启动旁路阀和第一真空关断阀或第二真空关断阀排入凝汽器。
19.进一步的，当第二高压汽源未运行时，包括：
20.当蒸汽参数满足高压缸启动要求后，高压主汽门开启，高压启动旁路阀逐渐关闭；
21.若低压缸未运行时，高压缸排汽逆止阀和高压缸排汽蝶阀随高压主汽门开启，若欲启动第一低压缸则第一低压备用旁路阀开启，待蒸汽参数满足低压缸启动条件后，第一低压主汽门开启，第一低压备用旁路阀逐渐关闭；
22.若低压缸已运行时，高压缸排汽逆止阀和高压缸排汽蝶阀关闭，第十一关断阀开启，高压缸排汽对空排放；待蒸汽参数满足低压缸启动条件后，高压缸排汽逆止阀和高压缸排汽蝶阀开启，第十一关断阀关闭，高压缸排汽进入蒸汽联箱；
23.当第二高压汽源已运行时，当蒸汽参数满足与第二高压汽源并汽要求后，高压启动旁路阀逐渐关闭。
24.进一步的，第一低压汽源启动工况，包括：
25.当第一低压汽源启动时，第三关断阀和第十关断阀关闭，第四关断阀、第七关断阀和低压启动旁路阀开启，第三真空关断阀或第四真空关断阀随相关运行凝汽器开启；第一低压汽源出口蒸汽经第七关断阀、第四关断阀、低压启动旁路阀和第三真空关断阀或第四真空关断阀排入凝汽器；
26.待蒸汽参数满足低压缸进汽要求后，第十关断阀开启，蒸汽进入蒸汽联箱然后进入低压缸，低压启动旁路阀逐渐关闭。
27.进一步的，当第二低压汽源启动时，第四关断阀和第九关断阀关闭，第三关断阀、第八关断阀和低压启动旁路阀开启，第三真空关断阀或第四真空关断阀随相关运行凝汽器开启；第二低压汽源出口蒸汽经第八关断阀、第三关断阀、低压启动旁路阀和第三真空关断
阀或第四真空关断阀排入凝汽器；
28.待蒸汽参数满足低压缸进汽要求后，第九关断阀开启，蒸汽进入蒸汽联箱然后进入低压缸，低压启动旁路阀逐渐关闭。
29.进一步的，高压缸故障工况，包括：
30.当高压缸故障时，高压主汽门、高压缸排汽蝶阀和高压缸排汽逆止阀关闭，高压备用旁路阀启，蒸汽经高压备用旁路阀排至蒸汽联箱。
31.进一步的，低压缸故障工况
32.当第一低压缸故障时，第一低压主汽门关闭，第一低压备用旁路阀开启，蒸汽经第一低压备用旁路阀排至第一凝汽器；
33.当第二低压缸故障时，第二低压主汽门关闭，第二低压备用旁路阀开启，蒸汽经第二低压备用旁路阀排至第二凝汽器。
34.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
35.1、本发明所述的双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统及工作方法，可以满足第一高压汽源、第二高压汽源、第一低压汽源和第二低压汽源各个汽源的各种启动工况要求，并可保护汽源受热面安全。
36.2、本发明所述的双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统及工作方法，可以满足高压缸、第一低压缸和第二低压缸三台汽轮机的各缸启动和运行工况要求，缩短机组启动时间，并可减少汽轮机的损伤。
37.3、本发明所述的双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统及工作方法，可以满足不同汽轮机故障时的蒸汽消纳需求。
38.4、本发明所述的双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统及工作方法，机组启、停时，回收工质，降低了噪声。
39.5、本发明所述的双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统及工作方法，在汽机冲转前，建立清洁的汽水循环系统，待蒸汽纯度达到规定标准后再通入汽轮机，防止汽轮机被污染。
40.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
41.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
42.图1为本发明实施例提供的双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统结构示意图。
43.其中，1、高压启动旁路阀；2、关断阀a；3、关断阀b；4、真空关断阀a；5、真空关断阀b；6、安全阀a；7、高压备用旁路阀；8、低压备用旁路阀a；9、低压备用旁路阀b；10、低压启动旁路阀；11、关断阀c；12、关断阀d；13、真空关断阀c；14、真空关断阀d；15、安全阀b；16、关断阀e；17、关断阀f；18、关断阀g；19、关断阀h；20、关断阀i；21、关断阀j；22、关断阀k；23、高压主汽阀；24、低压主汽门a；25、低压主汽门b；26、高压缸排汽蝶阀；27、高压缸排汽逆止阀；28、高压缸；29、低压缸a；30、低压缸b；31、凝汽器a；32、凝汽器b；33、高压汽源a；34、高压汽源b；35、低压汽源a；36、低压汽源b；37、蒸汽联箱。
具体实施方式
44.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
45.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
46.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
47.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
48.实施例1：
49.如图1所示，本发明实施例1提供了一种双进汽参数多轴汽轮机机组旁路系统，包括：
50.高压启动旁路：高压启动旁路阀1按照30％的高压汽源a33(即第一高压汽源)容量选取。自高压汽源出口关断阀e16(即第五关断阀)和关断阀f17(即第六关断阀)前接出支管，分别经关断阀a2(即第一关断阀)和关断阀b3(即第二关断阀)后汇成第一母管，第一母管设置高压启动旁路阀1及安全阀a6(即第一安全阀)，然后分成支管连接至凝汽器a31(即第一凝汽器)和凝汽器b32(即第二凝汽器)，两支管分别设置真空关断阀a4(即第一真空关断阀)和真空关断阀b5(即第二真空关断阀)。
51.高压备用旁路：高压备用旁路阀7按照高压缸28的100％容量选取，管路自高压主汽门前主蒸汽管道连接至蒸汽联箱37，并设置高压备用旁路阀7。
52.其中，第一高压输出管路与第三输出管路汇成第二母管，第一高压输出管路上设有关断阀e16，第二高压输出管路上设有关断阀f17，第二母管分成第三支管和第四支管，第三支管与蒸汽联箱连通，第四支管通过高压主汽阀23与高压缸28连通。
53.低压启动旁路：低压启动旁路阀10按照30％的低压汽源a35容量选取，自关断阀i20(即第九关断阀)和关断阀j21(即第十关断阀)前接出支管，分别经关断阀c11(即第三关断阀)和关断阀d12(即第四关断阀)后汇成第三母管，第三母管设置低压启动旁路阀10及安全阀b15(即第二安全阀)，然后分成支管连接至凝汽器a31(即第一凝汽器)和凝汽器b32(即第二凝汽器)，两支管分别设置真空关断阀c13(即第三真空关断阀)和真空关断阀d14(即第四真空关断阀)。
54.低压备用旁路：低压备用旁路阀按照低压缸的100％容量选取，管路自蒸汽联箱至凝汽器a31和凝汽器b32，并分别设置低压备用旁路阀a8(即第一低压备用旁路阀)和低压备用旁路阀b9(即第二低压备用旁路阀)。
55.低压缸a29(即第一低压缸)与蒸汽联箱37的连通管路上设有低压主汽门a24(即第一低压主汽门)，低压缸b30(即第二低压缸)与蒸汽联箱37的连通管路上设有低压主汽门b25(即第二低压主汽门)。
56.高压缸28的输出管路分成第一高压缸输出管路和第二高压缸输出管路，第一高压缸输出管路与用于排空的关断阀k22(即第十一关断阀)连通，第二高压缸输出管路与蒸汽联箱连通，第二高压缸输出管路上设有串接的高压缸排汽逆止阀27和高压缸排汽蝶阀26。
57.上述系统的工作方法，包括：
58.s1：机组正常运行工况
59.高压启动旁路阀1、高压备用旁路阀7、关断阀a2、关断阀b3、真空关断阀a4、真空关断阀b5、低压启动旁路阀10、低压备用旁路阀a8、低压备用旁路阀b9、关断阀c11、关断阀d12、真空关断阀c13、真空关断阀d14、安全阀a6和安全阀b15关闭，其余阀门全部开启。
60.此工况下，本旁路系统为系统备用，不投入使用。
61.s2：高压汽源a33启动工况
62.高压汽源a33启动时，关断阀e16、关断阀b3关闭，关断阀a2、高压启动旁路阀1开启，真空关断阀a4或真空关断阀b5随相关运行凝汽器开启。此时，高压汽源a33出口蒸汽经关断阀a2、高压启动旁路阀1和真空关断阀a4或真空关断阀b5排入凝汽器。
63.s2.1：当高压汽源b34未运行时
64.此工况下，通过高压启动旁路系统，可实现高压汽源a的顺利启动，在回收工质的同时并可满足高压缸启动对蒸汽的要求。
65.当蒸汽参数满足高压缸启动要求后，高压主汽门23开启，高压启动旁路阀1逐渐关闭。
66.s2.1.1：若低压缸未运行时，高压缸排汽逆止阀27和高压缸排汽蝶阀26随高压主汽门23开启，若欲启动低压缸a29则低压备用旁路阀a8开启，待蒸汽参数满足低压缸启动条件后，低压主汽门a24开启，低压备用旁路阀a8逐渐关闭。
67.此工况下，通过低压备用旁路系统可再实现工质回收的同时满足低压缸启动对蒸汽的要求。
68.s2.1.2：若低压缸已运行时，高压缸排汽逆止阀27和高压缸排汽蝶阀26关闭，关断阀k22开启，高压缸排汽对空排放；待蒸汽参数满足低压缸启动条件后，高压缸排汽逆止阀27和高压缸排汽蝶阀26开启，关断阀k22关闭，高压缸排汽进入蒸汽联箱37。
69.此工况下，通过高压缸对空排汽系统实现高压缸排汽与低压主蒸汽参数匹配，以满足共同推动低压缸做功的要求。
70.s2.2：当高压汽源b34已运行时
71.当蒸汽参数满足与高压汽源b34并汽要求后，高压启动旁路阀1逐渐关闭。
72.此工况下，通过高压启动旁路系统，可实现高压汽源a的顺利启动，在回收工质的同时并可实现高压汽源a与高压汽源b并汽，以满足共同推动高压缸做功的要求。
73.s3：高压汽源b34启动工况
74.高压汽源b34启动工况时，相关阀门的运行方式与高压汽源a33启动工况相似。
75.s4：低压汽源a35启动工况
76.当低压汽源a35启动时，关断阀c11和关断阀j21关闭，关断阀d12、关断阀g18和低压启动旁路阀10开启，真空关断阀c13或真空关断阀d14随相关运行凝汽器开启。此时，低压汽源a35出口蒸汽经关断阀g18、关断阀d12、低压启动旁路阀10和真空关断阀c13或真空关断阀d14排入凝汽器。
77.待蒸汽参数满足低压缸进汽要求后，关断阀j21开启，蒸汽进入蒸汽联箱37然后进入低压缸，低压启动旁路阀10逐渐关闭。
78.此工况下，通过低压启动旁路系统，可实现低压汽源a的顺利启动，在回收工质的
同时并可满足低压汽源a产生的蒸汽进入低压缸做功的要求。
79.s5：低压汽源b36启动工况
80.当低压汽源b36启动时，关断阀d12和关断阀i20关闭，关断阀c11、关断阀h19和低压启动旁路阀10开启，真空关断阀c13或真空关断阀d14随相关运行凝汽器开启。此时，低压汽源b36出口蒸汽经关断阀h19、关断阀c11、低压启动旁路阀10和真空关断阀c13或真空关断阀d14排入凝汽器。
81.待蒸汽参数满足低压缸进汽要求后，关断阀i20开启，蒸汽进入蒸汽联箱37然后进入低压缸，低压启动旁路阀10逐渐关闭。
82.此工况下，通过低压启动旁路系统，可实现低压汽源b的顺利启动，在回收工质的同时并可满足低压汽源b产生的蒸汽进入低压缸做功的要求。
83.s6：高压缸28故障工况
84.当高压缸故障时，高压主汽门23、高压缸排汽蝶阀26和高压缸排汽逆止阀27关闭，高压备用旁路阀7开启，蒸汽经高压备用旁路阀7排至蒸汽联箱37。
85.此工况下，通过高压备用旁路，可以实现高压缸停机时高压汽源正常运行，满足高压蒸汽消纳需求。
86.s7：低压缸故障工况
87.当低压缸a29故障时，低压主汽门a24关闭，低压备用旁路阀a8开启，蒸汽经低压备用旁路阀a8排至凝汽器a31；
88.当低压缸b30故障时，低压主汽门b25关闭，低压备用旁路阀b9开启，蒸汽经低压备用旁路阀b9排至凝汽器b32。
89.此工况下，通过低压备用旁路，可以实现任何低压缸停机时高压汽源和低压汽源正常运行，满足低压蒸汽消纳需求
90.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。