空冷汽轮机低压排汽缸喷水冷却方法及系统

摘要

本发明公开一种空冷汽轮机低压排汽缸喷水冷却方法，当机组运行在常规背压状态凝结水温度低于排汽温度时，用凝结水去喷淋低压排汽缸内的排汽；当机组运行在高背压状态凝结水温度高于排汽温度时，先用润滑油冷却器出口的排放水去冷却凝结水，降低凝结水的温度，再用该降温后的凝结水去喷淋低压排汽缸内的排汽。

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机，尤其涉及该汽轮机低压缸喷水冷却方法及系统。

背景技术

汽轮机启动、空负荷及低负荷时，蒸汽流量很小，不足以带走低压缸内由于鼓风摩擦而产生的热量，引起排汽温度升高，排汽缸温度也随之升高。排汽缸温度过高会引起汽缸较大的变形，破坏汽轮机动静部分中心线的一致性，严重时会引起机组振动或其它事故发生。为此在，低压缸内设置了喷水降温装置。

空冷机组运行规定，在排汽温度高于65℃时开始投入低压缸喷水、80℃时全开、93℃报警、121℃跳机。

喷水水源来自于低压缸排汽的凝结水，从凝结水泵的出口引出，其水温为排汽压力对应的饱和水温加上凝结水泵温升，常规的低压喷水系统只在低背压时可发挥作用，在夏季高负荷运行时，机组背压随环境温度升高而升高，当背压高于25kPa(对应排汽温度为65°C)时低压缸开始喷冷却水，而此时冷却水温度还略高于排汽温度，失去冷却作用，无法带走排汽热量；加上冷却水降压闪蒸作用，反而加重了排汽端热负荷、恶化机组背压；背压越高这种情况会越严重，可能形成恶性循环，危及机组安全；此时机组只有两种选择：

1）迅速降低负荷运行，机组牺牲出力、降低运行背压，确保不超过报警背压。

2）在外部设置尖峰冷却器，增大冷段冷却能力，降低机组运行背压。但该方案投资大、系统复杂，实施难度也大。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种空冷汽轮机低压排汽缸喷水冷却方法及系统，以解决高背压运行状态下低压缸喷水冷却失效的问题，其技术解决方案是：

一种空冷汽轮机低压排汽缸喷水冷却方法，当机组运行在常规背压状态凝结水温度低于排汽温度时，用凝结水去喷淋低压排汽缸内的排汽；当机组运行在高背压状态凝结水温度高于排汽温度时，先用润滑油冷却器出口的排放水去冷却凝结水，降低凝结水的温度，再用该降温后的凝结水去喷淋低压排汽缸内的排汽。

当机组运行在背压25kPa以下、排汽温度高于65℃时，用凝结水去喷淋低压排汽缸内的排汽；当机组运行在背压25kPa以上、凝结水温度高于65℃时，先用润滑油冷却器出口的排放水去冷却凝结水，将凝结水的温度降至65℃以下，再用该降温后的凝结水去喷淋低压排汽缸内的排汽。

一种空冷汽轮机低压排汽缸喷水冷却系统，包括凝结水泵、调节阀、喷头，通过管道顺序连接组成喷水管路，所述凝结水泵抽取低压排汽缸中的凝结水，由调节阀调节凝结水的流量，通过喷头喷淋低压排汽缸中的排汽，其特征在于，在凝结水泵、调节阀之间，具有两条并列的供水支路，其中一条是直通支路，可将凝结水直接送入调节阀，另一条设有水/水换热器，由润滑油冷却器出口的排放水去冷却凝结水，再将降温后的凝结水送入调节阀，两条供水支路由阀组切换，择一地供水。

该系统还设有低压排汽缸温度、压力检测装置，由机组自控系统根据低压排汽缸温度、压力，控制阀组启闭，对两条供水支路进行自动切换。

本发明的有益技术效果：

通过采用上述技术手段，确保汽轮机高背压下高负荷运行，提高安全可靠性和带负荷能力，同时该系统简单、无需新增冷却水源、造价较低、运行可靠、调节灵活。

附图说明

图1是本发明的系统结构图。

具体实施方式

参见图1：本空冷汽轮机低压排汽缸喷水冷却系统，包括凝结水泵1、调节阀2、喷头3，通过管道顺序连接组成喷水管路，所述凝结水泵1抽取低压排汽缸4中的凝结水，由调节阀2调节凝结水的流量，通过喷头3喷淋低压排汽缸4中的排汽，在凝结水泵1、调节阀2之间，具有两条并列的供水支路，其中一条是直通支路，可将凝结水直接送入调节阀2，另一条设有水/水换热器5，由润滑油冷却器出口的排放水去冷却凝结水，再将降温后的凝结水送入调节阀2，两条供水支路由阀组切换，择一地供水。

该系统还设有热电阻6、压力传感器7，用于检测低压排汽缸温度、压力，由机组自控系统根据低压排汽缸温度、压力，控制阀组启闭，对两条供水支路进行自动切换。

当机组运行在背压25kPa以下、排汽温度高于65℃时，本喷水系统投入，阀V1开启，阀V2、V3、W1、W2、W3关闭，直接用凝结水去喷淋低压排汽缸内的排汽。

当机组运行在背压25kPa以上、凝结水温度高于65℃时，阀V1、W1关闭，阀V2、V3、W2、W3开启，先用润滑油冷却器出口的排放水去冷却凝结水，将凝结水的温度降至65℃以下，再用该降温后的凝结水去喷淋低压排汽缸内的排汽。