交叉给水减温法系统

摘要

本发明提供的是在高压、超高压等高压力蒸汽锅炉系统中采用喷水减温方式时减温水的交叉供水系统。在若干同等级压力参数的锅炉给水泵后的给水管路间至少设置一条减温水交叉供水母管，该母管分别由设有控制阀的进水支管与各锅炉给水管连通，同时由设有控制阀的出水支管与各锅炉系统的减温器相连通。此系统可以保证减温水不受各机炉给水水质的变化影响而始终处于合格和最优状态。

说明书

本发明涉及的是在如火力发电厂等领域中使用的高压、超高压等高压力蒸汽锅炉系统中以喷水式减温的减温水供水系统。

在火力发电厂等领域中使用的高压、超高压等高压力蒸汽锅炉运行系统中，喷水式减温法是调节过热蒸汽温度的一种方式。因减温水经喷水式减温器直接喷入与高温过热蒸汽相混合，所以对减温水的水质要求很高，否则会因过热蒸汽品质恶化造成如过热器结垢、垢下腐蚀等发生过热器管爆管等事故，以及汽机结垢而产生监视段压力上升，发电的汽耗、热耗升高，使汽轮机带负荷能力下降，严重时迫使机组限负荷，甚至被迫停机的后果。由于锅炉系统运行中的蒸汽用水是循环使用的，蒸汽经过汽轮机组后，由凝汽器冷凝成凝结水，最后再经给水泵加压后送入锅炉。供减温器用的喷射减温水即是由给水泵加压后的锅炉给水中分流引出的。当凝汽器发生泄漏后，冷凝过程中冷却用的外界“生水”就会混入凝结水而影响向锅炉提供的给水水质，同时也必然使减温水的水质恶化。当直接使用包括大量泥沙在内的高悬浮物含量的江水、河水等作为冷却水时，其使凝汽器铜管因磨损和腐蚀而造成泄漏不仅不可避免，甚至会十分严重。当因各种原因无法及时更换已损坏的铜管，则冷却水就会不断地混入锅炉给水和减温水中。为解决由此原因所致的减温水水质恶化问题，有采用取部分高温蒸汽冷凝后供作减温水的自冷凝减温方法，但其不仅只勉强适用于低压或中压等小容量机组，并且可靠性差，常因压差不足或水量不稳定等原因易出事故，因此在各国均已被淘汰。还有采用对凝结水作全处理或对由锅炉给水引出的减温水作精处理的方案，此二者除处理的水量不同外，在投资大、费工费时及受场地限制等方面的困难和障碍并无本质区别。因而解决减温水受锅炉给水水质影响恶化的问题目前仍迫切有待解决。

本发明的目的在于为解决上述因锅炉给水水质变坏而使减温水水质恶化问题提供一种简便易行的交叉给水减温法系统。

本发明的供水系统并不改变原锅炉运行的减温水系统，而是在两台或多台同等级压力参数的锅炉给水泵之后的给水管之间至少设置一条交叉提供减温水的供水母管。此供水母管与各锅炉系统的减温器间设置有带有控制管阀的出水支管相连通;与各锅炉系统给水泵之后的给水管间有设置有控制管阀的进水支管相连通。设置了这一供水系统后，当某台机炉因凝汽器泄漏而造成其锅炉给水水质变坏后，关闭其原有减温水的进水阀及进入上述交叉供水母管的进水支管管阀，阻止该锅炉系统的恶化给水进入该锅炉的减温器和交叉供水母管。此时该锅炉系统所需的减温水即可由其它锅炉-一般可为水质最好的锅炉的给水，经交叉供水母管提供，从而达到了虽然给水水质恶变，但该锅炉的减温水水质仍保持合格的目的。由于采用不同压力的除盐水及其它机炉的合格凝结水作为交叉减温水供水源时，既需要有高压头、低流量并要求随时可调且压力稳定的特殊专用泵，还要解决加热问题，这在目前实现尚有障碍。而在同等级压力参数锅炉系统给水泵后的给水系统间则完全不存在这些技术和设备的困难及障碍，可随时相互交叉切换。

在上述的系统中，为减少对原锅炉主要设备系统的影响及技术难度，在不改变原减温水供水系统的前提下，还可以尽量与原有系统共用，以简化本发明减温水交叉供水系统的结构。例如，上述交叉供水母管与各锅炉减温器连通的出水支管的出口端可设置在原减温供水管控制阀之后的管段上，与原减温水供水管共用同一出口进入减温器。又如，交叉供水母管与各锅炉给水管连通的进水支管的进水口也可以设置在原减温水系统进水管控制阀之前的管段上，与原减温水进水管共用同一铸造三通构件与给水管连通。在采用单元式和母管式不同运行方式的锅炉系统中，都可按上述的方式设置本发明的交叉供水系统。无论采用何种方式设置交叉供水母管，对于原母管式运行系统而言，一旦某台锅炉因凝汽器发生泄漏导致其给水水质变坏，按本明上述交叉供水系统可以由各锅炉系统中水质最好的或较好的一台向其交叉提供减温水，另外还可以避免该不合格锅炉的给水经平衡母管对邻近炉所造成的不利影响：从考虑不合格给水锅炉对其邻近炉的影响上看，这种以“远端”对“远端”的减温水交叉供水系统就可以保证减温水的水质始终处于合格以致是最优状态。对于提供交叉减温水的锅炉而言，提供的交叉减温用水可以根据需要由一台锅炉供给另一台或多台锅炉不等。

由上述现有的平衡母管运行式锅炉系统间设置备用平衡母管不难得到启示，在本发明的减温水交叉供水系统中若按上述方式设置有多条交叉供水母管-一般两条已可满足需要，则既可作保障备用管，也可以在特殊情况下同时使用，例如给水不合格锅炉数量较多和/或损坏程度对凝结水的影响不同时，可实现由多台锅炉同时提供交叉减温水和/或采取以水质最好对最差及次好对次差的分层次提供交叉减温水的措施。

以下用附图所示的实例说明本发明的上述减温水交叉供水系统，各例均为4台同等压力参数机炉并行的方式。但本发明主题所涉及的范围并非仅限于下述各例。

图1    单元式机炉的减温水交叉供水系统

图2    平衡母管式机炉的减温水交叉供水系统

例1

在图1中，各单元式机炉给水泵2之后的给水管3及其原有的减温水供水管4不改变，在各锅炉间设置一条减温水交叉供水母管7，其带有控制阀9的进水支管8的进水口设置在各锅炉原减温水管4控制阀5之前的管段上，经原减温水管4的同一铸造三通构件6与给水管3连通。供水母管7与各锅炉间并设置有带控制阀11的出水支管10与各锅炉的减温器12直接连通。此外也可以共用原减温水管控制阀5之后的管段，由原减温水管的同一出水口与减温器相连通。

例2

如图2所示，本例是在以平衡母管式运行的各机炉间设置减温水交叉供水系统的形式。除在原系统中的各锅炉给水管3间设置有给水平衡母管1外，其余均与上例单元式机炉相同。减温水交叉供水母管7及进出水支管等系统的设置方式也与上例相同。

在上两例中，还可按同样方式再设置一条减温水的交叉供水系统，作为备用。

采用本发明上述系统在豆坝发电厂的4台高温高压机组（50MW和100MW各两台）运行，同样以泥沙含量达1000毫克/升的时间在120天/年以上，最高含量曾达25000毫克/升左右的高悬浮物含量的河水作凝汽器冷却水，凝汽器铜管磨损极为严重，其更换周期为4～6年。采用本发明系统之前因凝汽器泄漏影响给水水质而影响减温水品质和过热蒸汽品质，以致使该厂汽轮机结垢现象十分严重，运行一年多后泄漏较严重的机已出现监视段压力上升，带负荷能力下降的趋势。但采用了本发明的减温水交叉供水系统后，虽4台机的凝汽器泄漏情况并未改变，但由于泄漏机的减温水水质始终能保持最优状态未受泄漏的影响，因此同样运行一年多后一直未出现过泄漏机的监视段压力上升和带负荷能力下降的现象，全部4台机始络处于满发、稳发的满负荷运行状态。全厂的减温水系统改造费用仅为数万元。