一种发电机组设备及其燃煤机组给水温度调节装置的制作方法

1.本技术涉及发电设备技术领域，特别涉及一种燃煤机组给水温度调节装置。本技术还涉及一种具有该燃煤机组给水温度调节装置的发电机组设备。


背景技术：

2.目前，燃煤机组灵活性改造后，机组最低负荷可达20％左右，机组在低负荷运行情况，尤其是夏季纯凝低负荷工况运行，高压加热器和低压加热器的抽汽压力低，抽汽量小，汽轮机最终给水温度降至200℃以下，导致机组煤耗高，经济性差，无法满足机组的经济高效运行要求。目前灵活性改造工作主要是锅炉侧改造和优化较多，汽机侧主要进行低压缸零出力、储热和旁路供热等改造和优化，以满足冬季热电解耦的要求，但对满足机组夏季低负荷运行的经济性，提高给水温度未进行改造和优化，这就造成机组在夏季低负荷运行时，给水温度低，运行经济性差的问题。现有技术中，为了提高机组低负荷给水温度，降低机组煤耗，提高机组的循环热效率，本领域技术人员尽量保持机组在较高负荷运行的情况，但随着网侧调峰的需要，以及负荷跟随不及时，面临相关的考核，同时在低负荷运行下低温省煤器也无法正常投入，不能从根本上提升机组的给水温度，不利于设备的经济运行。
3.因此，如何避免燃煤机组给水温度低、运行经济性差，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种燃煤机组给水温度调节装置，能够提高燃煤机组低负荷状态下的给水温度，从而降低机组煤耗，提高机组的循环热效率。本技术的另一目的是提供一种包括上述燃煤机组给水温度调节装置的发电机组设备。
5.为实现上述目的，本技术提供一种燃煤机组给水温度调节装置，包括锅炉、第一汽轮机和除氧器；锅炉与第一汽轮机通过主管道连通，以实现向第一汽轮机供给主蒸汽；第一汽轮机连接有三段抽汽管和四段抽汽管，除氧器连接有进汽管，三段抽汽管、四段抽汽管及进汽管三者通过控制组件连接，以实现在燃煤机组的运行负荷处于第一预设范围时通过四段抽汽管向除氧器供汽、在燃煤机组的运行负荷处于第二预设范围时通过三段抽汽管与四段抽汽管向除氧器混合供汽；
6.还包括第二汽轮机和引射器，第二汽轮机与主管道通过第一管道连通，第二汽轮机与引射器通过第二管道连通，引射器与进汽管通过第三管道连通，引射器与四段抽汽管通过第四管道连通，以实现在燃煤机组的运行负荷处于第三预设范围时通过第二汽轮机与四段抽汽管向除氧器混合供汽。
7.在一些实施例中，进汽管与第四管道上均设有第一逆止阀和第一截止阀。
8.在一些实施例中，第二管道上设有第二截止阀，第三管道上设有第二逆止阀。
9.在一些实施例中，除氧器与锅炉通过给水管道连接，给水管道上设有至少两个供汽点位，至少两个供汽点位与第一汽轮机连通。
10.在一些实施例中，至少两个供汽点位包括第一供汽点位、第二供汽点位和第三供汽点位，第一汽轮机还连接有一段抽汽管和二段抽汽管，第一供汽点位与一段抽汽管通过管道连通，第二供汽点位与二段抽汽管通过管道连通，第三供汽点位与三段抽汽管通过管道连通。
11.在一些实施例中，控制组件为压力匹配器。
12.在一些实施例中，控制组件为切换阀。
13.本技术还提供一种发电机组设备，包括上述任一项的燃煤机组给水温度调节装置。
14.相对于上述背景技术，本技术实施例所提供的燃煤机组给水温度调节装置，包括锅炉、第一汽轮机和除氧器。其中，锅炉与第一汽轮机通过主管道连通，锅炉中的主蒸汽可以通过主管道向第一汽轮机供给；此外，第一汽轮机连接有三段抽汽管和四段抽汽管，除氧器连接有进汽管，三段抽汽管、四段抽汽管及进汽管三者通过控制组件连接，这样一来，三段抽汽管和/或四段抽汽管中的蒸汽可以通过控制组件并经进汽管流至除氧器中，具体地，在燃煤机组的运行负荷处于第一预设范围时，通过四段抽汽管向除氧器供汽，在燃煤机组的运行负荷处于第二预设范围时，通过三段抽汽管与四段抽汽管向除氧器混合供汽，这样可以提高除氧器压力和饱和水温度，从而提高给水温度。进一步地，燃煤机组给水温度调节装置还包括第二汽轮机和引射器，其中，第二汽轮机与主管道通过第一管道连通，第二汽轮机与引射器通过第二管道连通，引射器与进汽管通过第三管道连通，引射器与四段抽汽管通过第四管道连通，这样一来，在燃煤机组的运行负荷处于第三预设范围时，通过第二汽轮机与四段抽汽管向除氧器混合供汽，也就是说，除氧器的进汽由引射器混合第二汽轮机排汽和四段抽汽进行供汽，由于第二汽轮机的排汽参数高于四段抽汽的参数，最终实现提高除氧器进汽温度，提高给水温度的目的。相较于传统燃煤机组，本技术实施例提供的燃煤机组给水温度调节装置，通过提高燃煤机组低负荷状态下的给水温度，既可以使第一汽轮机在低负荷状态满足网侧调峰出力要求，又能保证燃煤机组的经济性运行，这样可以降低厂用电，降低机组煤耗，提高机组的循环热效率，从而可以降低生产成本。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术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技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
16.图1为本技术实施例中燃煤机组给水温度调节装置的结构示意图。
17.其中：
18.1-锅炉、2-主管道、3-第一汽轮机、31-一段抽汽管、32-二段抽汽管、33-三段抽汽管、34-四段抽汽管、4-控制组件、5-除氧器、51-进汽管、6-第二汽轮机、7-引射器、8-第一管道、9-第二管道、10-第三管道、11-第四管道、12-第一逆止阀、13-第一截止阀、14-第二截止阀、15-第二逆止阀、16-给水管道、161-第一供汽点位、162-第二供汽点位、163-第三供汽点位。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
21.需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。
22.请参考图1，图1为本技术实施例中燃煤机组给水温度调节装置的结构示意图。
23.本技术实施例所提供的燃煤机组给水温度调节装置，包括锅炉1、第一汽轮机3和除氧器5。
24.需要说明的是，除氧器5能够将补水按一定的角度喷出，并与加热蒸汽进行热交换除氧，给水加热到对应除氧器5工作压力下的饱和温度，除去溶解于给水的氧及其它气体，防止和降低锅炉1给水管、省煤器和其它附属设备的腐蚀。除氧器5是锅炉1及供热系统关键设备之一，如除氧器5除氧能力差，将对锅炉1、给水管道16、省煤器和其它附属设备造成严重腐蚀，引起的经济损失将是除氧器5造价的几十或几百倍。除氧器5的设置可以参考现有技术的内容。
25.其中，锅炉1与第一汽轮机3通过主管道2连通，锅炉1中的主蒸汽可以通过主管道2向第一汽轮机3供给；此外，第一汽轮机3连接有三段抽汽管33和四段抽汽管34，除氧器5连接有进汽管51，三段抽汽管33、四段抽汽管34及进汽管51三者通过控制组件4连接，这样一来，三段抽汽管33和/或四段抽汽管34中的蒸汽可以通过控制组件4并经进汽管51流至除氧器5中。
26.具体地，在燃煤机组的运行负荷处于第一预设范围时，通过四段抽汽管34向除氧器5供汽，在燃煤机组的运行负荷处于第二预设范围时，通过三段抽汽管33与四段抽汽管34向除氧器5混合供汽，这样可以提高除氧器5压力和饱和水温度，从而提高给水温度。
27.需要说明的是，上述第一预设范围为高于40％，第二预设范围为低于40％且高于30％，也就是说，在燃煤机组的运行负荷高于40％时，通过四段抽汽管34向除氧器5供汽，在燃煤机组的运行负荷低于40％且高于30％时，通过三段抽汽管33与四段抽汽管34向除氧器5混合供汽。上述设置方式可以提高除氧器5压力和饱和水温度，从而提高给水温度。
28.进一步地，燃煤机组给水温度调节装置还包括第二汽轮机6(背压汽轮机)和引射器7。
29.需要说明的是，引射器7一般由喷口、一次空气进风口、调风板、收缩管、喉管(混合管)、扩散管组成。在本实施例中，引射器7连接于除氧器5和第二汽轮机6之间，主要用来促进蒸汽循环，提高蒸汽压力。引射器7的设置可以参考现有技术的内容。
30.其中，第二汽轮机6与主管道2通过第一管道8连通，第二汽轮机6与引射器7通过第二管道9连通，引射器7与进汽管51通过第三管道10连通，引射器7与四段抽汽管34通过第四管道11连通，这样一来，在燃煤机组的运行负荷处于第三预设范围时，通过第二汽轮机6与四段抽汽管34向除氧器5混合供汽，也就是说，除氧器5的进汽由引射器7混合第二汽轮机6
排汽和四段抽汽进行供汽，由于第二汽轮机6的排汽参数高于四段抽汽的参数，最终实现提高除氧器5进汽温度，提高给水温度的目的。
31.需要说明的是，第三预设范围为低于30％且高于10％，也就是说，在燃煤机组的运行负荷低于30％且高于10％时，除氧器5的进汽由引射器7混合第二汽轮机6排汽和四段抽汽进行供汽，以达到提高除氧器5进汽温度，提高给水温度的目的。
32.相较于传统燃煤机组，本技术实施例提供的燃煤机组给水温度调节装置，通过提高燃煤机组低负荷状态下的给水温度，既可以使第一汽轮机3在低负荷状态满足网侧调峰出力要求，又能保证燃煤机组的经济性运行，这样可以降低厂用电，降低机组煤耗，提高机组的循环热效率，从而可以降低生产成本。
33.在一些实施例中，控制组件4为压力匹配器。通过压力匹配器，将除氧器5的进汽由四段抽汽和三段抽汽混合供给，由于三段抽汽参数高于四段抽汽参数，最终实现除氧器5进汽温度的目的。
34.该压力匹配器能够将两种不同压力的蒸汽(三段抽汽和四段抽汽)混合后进行调压，是以蒸汽减压前后的能量差为动力，高压蒸汽通过喷嘴时产生高速气流，在喷嘴出口处产生低压区，在此区域将低压蒸汽吸入设备，高压蒸汽在膨胀的同时压缩低压蒸汽，用高压蒸汽的裕压提高低压蒸汽的品位，然后通过混合室进行良好混合，混合后的蒸汽再通过扩压室恢复部分压力损失，达到要求的蒸汽压力后供给除氧器5。常规的压力匹配器一般包括混合部和喷射部，压力匹配器的设置可参考现有技术中的内容。
35.这样一来，当机组运行负荷高于40％时，除氧器5进汽由四段抽汽供给；当负荷低于40％且高于30％时，通过压力匹配器，将除氧器5的进汽由四段抽汽和三段抽汽混合供给，由于三段抽汽参数高于四段抽汽参数，最终实现除氧器5进汽温度的目的；当机组运行负荷低于30％且高于10％运行时，除氧器5进汽由引射器7混合背压汽轮机排汽和四段抽汽进行供汽，由于背压汽轮机排汽参数高于四段抽汽参数，最终实现提高除氧器5进汽温度，降低厂用电，降低煤耗的目的；当机组负荷高于40％时，将除氧器5的进汽切换为四段抽汽供给，最终实现能量的梯级利用。
36.上述设置方式结构合理，不受时间限制，使用上述装置，既可使汽轮机在低负荷满足网侧调峰出力要求，又能保证机组的经济性运行。
37.当然，根据实际需要，控制组件4也可以设置为切换阀，比如手动阀或者自动控制阀。
38.在一些实施例中，进汽管51与第四管道11上均设有第一逆止阀12和第一截止阀13，第二管道9上设有第二截止阀14，第三管道10上设有第二逆止阀15。
39.其中，逆止阀的作用是只允许蒸汽向一个方向流动，而且阻止反方向流动，逆止阀是自动工作的，在一个方向流动的蒸汽压力作用下，阀瓣打开；蒸汽反方向流动时，由蒸汽压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动；而截止阀对其所在的管路中的蒸汽起着切断和节流的重要作用，从而保证蒸汽在管道中流动的稳定性和安全性。
40.在一些实施例中，除氧器5与锅炉1通过给水管道16连接，给水管道16上设有至少两个供汽点位，至少两个供汽点位与第一汽轮机3连通。
41.具体地说，至少两个供汽点位包括第一供汽点位161、第二供汽点位162和第三供汽点位163，第一汽轮机3还连接有一段抽汽管31和二段抽汽管32，第一供汽点位161与一段
抽汽管31通过管道连通，第二供汽点位162与二段抽汽管32通过管道连通，第三供汽点位163与三段抽汽管33通过管道连通。
42.这样一来，根据实际需要，将一段抽汽管31和/或二段抽汽管32和/或三段抽汽管33中的蒸汽引至给水管道16中，从而提高给水温度。
43.综上，本技术实施例提供的燃煤机组给水温度调节装置可以带来以下有益效果：
44.其一，当燃煤机组负荷低于40％且高于30％运行时，随着负荷降低，供给除氧器5的四段抽汽的温度和压力随之降低，由于除氧器5的进汽温度降低，导致最终给水温度在200℃以下，采用本技术，将三段抽汽和四段抽汽进行混合并引至除氧器5中，可以改善除氧器5的进汽温度，从而提高给水温度，最终达到汽轮机在低负荷下经济性运行目的；
45.其二，当燃煤机组负荷低于30％且高于10％运行时，负荷已经达到超低负荷，供给除氧器5的四段抽汽的温度(300℃左右)和压力(低于0.3mpa)降低，由于除氧器5的进汽温度降低，导致最终给水温度在200℃以下，将三段抽汽温度(400℃左右)和压力(低于0.7mpa)引至除氧器5中，不能满足提高给水温度的要求，而采用本技术，通过引射器7将四段抽汽和第二汽轮机6排汽进行混合并引入除氧器5中，改善除氧器5的进汽温度，从而提高给水温度，最终达到汽轮机在超低负荷下经济性运行目的。
46.其三，使用本技术可以提高低负荷下机组给水温度，同时，在高负荷(高于40％)运行时，仍可切换为通过四段抽汽向除氧器5供汽，实现能量的梯级利用，有利于节约能源。
47.本技术所提供的一种发电机组设备，包括上述具体实施例所描述的燃煤机组给水温度调节装置；发电机组设备的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。
48.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
49.以上对本技术所提供的发电机组设备及其燃煤机组给水温度调节装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。