一种防止供热汽轮机进冷汽的自动疏水系统的制作方法

本实用新型涉及供热汽轮机系统，具体涉及一种防止供热汽轮机进冷汽的自动疏水系统。

背景技术：

随着近年来热电联产的推广及普及，大部分大容量汽轮机采用抽汽调节汽轮机供热，即在汽轮机中低压排汽管上采用打孔抽汽技术，抽出一部分低品质蒸汽提供给热用户，具体热力系统见图1。

在非供热季或供热机组抽汽备用期间，由于供热抽汽逆止阀、快关阀及调阀不完全密封，系统中会积存低温蒸汽或蒸汽凝结的凝结水。若机组甩负荷或者汽轮机跳闸，由于凝汽器是负压(正常运行在-90kpa左右)且与低压缸相连(通常凝汽器位于低压缸的下方)，使得积存在供热抽汽逆止阀、快关阀及调阀之间的冷汽或者蒸汽凝结的水会瞬间汽化，并抽至低压缸及中压缸内，汽轮机进“水”使高温的中低压缸特别是中压缸的金属快速冷却，造成缸体变形、设备损坏等严重的电力生产事故，严重违了反电力生产“二十五项反措”汽轮机进水一节的要求。

为排除以上因汽轮机进“水”引起的故障，常规方案是解决汽轮机供热抽汽逆止阀、快关阀及调阀不完全密封的问题，汽轮机中低压连通管管径大概在1000mm左右，抽汽管径大概也在1000mm左右，若从解决密封问题出发，大管径高温阀门密封技术要求比较严格，投资较大，同时在大容量汽轮机上实现起来也比较困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种防止供热汽轮机进冷汽的自动疏水系统，以解决因供热抽汽逆止阀、快关阀及调阀中积存的凝结水抽至低压缸或中压缸内使得缸体金属快速冷却，造成缸体变形、设备损坏等严重电力生产事故的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

一种防止供热汽轮机进冷汽的自动疏水系统，包括中压缸、低压缸、中低压连通阀、逆止阀、快关阀、调阀和凝汽器；中压缸与低压缸连接的管道上设有中低压连通阀，中压缸与中低压连通阀之间的管道分出一路供热抽汽管道，该供热抽汽管道依次设有逆止阀、快关阀、调阀，并最终通向热用户；凝汽器与低压缸连通并位于低压缸的下方；其特殊之处在于：

供热抽汽管道在其初始端与逆止阀之间的管道上壁设有第一热电偶、下壁设有第二热电偶；

第一热电偶和第二热电偶与逆止阀之间的供热抽汽管道上分出一路疏水管道，疏水管道上设有气控疏水阀，气控疏水阀与凝汽器或者凝汽器本体扩容器连通；

第一热电偶和第二热电偶的信号输出端分别与分布式控制系统的信号输入端连接；分布式控制系统的信号输出端与气控疏水阀的信号输入端连接。

进一步地，设△t为供热抽汽管道上壁与下壁温度的差值，当△t≥42℃时，分布式控制系统给气控疏水阀发开指令；当△t≤28℃时，分布式控制系统给气控疏水阀发关闭指令。

进一步地，第一热电偶与第二热电偶位于管道轴向上的同一位置。

本实用新型的优点在于：

本实用新型利用抽汽管道上、下管壁的温差并通过分布式控制系统控制疏水气控阀，将低温蒸汽或者水利用凝汽器负压及时排走，保障机组安全；该疏水方案合理易于实施，可行性高，而且投资小，并且适合大容量抽汽调节供热机组使用。

附图说明

图1为现有供热汽轮机系统图；

图2为本实用新型的供热汽轮机系统图。

附图标记如下：

1-中压缸，2-低压缸，3-中低压连通阀，4-第一热电偶，5-第二热电偶，6-气控疏水阀，7-逆止阀，8-快关阀，9-调阀，10-热用户，11-高压缸。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步详细描述：

如图2所示，该防止供热汽轮机进冷汽的自动疏水系统，包括中压缸1、低压缸2、中低压连通阀3、逆止阀7、快关阀8、调阀9、凝汽器、高压缸11、气控疏水阀6、第一热电偶4和第二热电偶5；

中压缸1与低压缸2连接的管道上设有中低压连通阀3，中压缸1与中低压连通阀3之间的管道分出一路供热抽汽管道，该供热抽汽管道依次设有逆止阀7、快关阀8、调阀9，并最终通向热用户10；凝汽器与低压缸2连通并位于低压缸2的下方；

供热抽汽管道在其初始端与逆止阀7之间的管道上壁设有第一热电偶4、下壁设有第二热电偶5；第一热电偶4与第二热电偶5位于管道轴向上的同一位置。

第一热电偶4和第二热电偶5与逆止阀7之间的供热抽汽管道上分出一路疏水管道，疏水管道上设有气控疏水阀6，气控疏水阀6通过疏水管道与凝汽器或者凝汽器本体扩容器连通；

第一热电偶4和第二热电偶5的信号输出端分别与分布式控制系统的信号输入端连接；分布式控制系统的信号输出端与气控疏水阀6的信号输入端连接。

供热时抽汽管道内存在的高温蒸气均位于管道上部，而积水或低温蒸汽都会聚集在抽汽管道的下方，因此抽汽管道的上管壁温度大于下管壁温度，本系统利用抽汽管道上、下管壁温差通过分布式控制系统dcs控制疏水气控阀6，将低温蒸汽或者水利用凝汽器负压及时排走。

供热抽汽管道第一热电偶4和第二热电偶5分别测量供热管道上壁温度和下壁温度，测量后的结果输入分布式控制系统dcs的逻辑判断中，将上壁温度和下壁温度做减法运算后得出一个温度的差值△t。当△t≥42℃时，分布式控制系统dcs给气控疏水阀6发开启指令；当△t≤28℃时，分布式控制系统dcs给气控疏水阀6发关闭指令，以此来实现气控疏水阀6的自动开关控制。

通过控制疏水气控阀6的开关，将积存在供热管道中的低温蒸汽或者水利用凝汽器负压抽走，进而实现疏水功能，防止低温蒸汽或者水抽至低压缸2及中压缸1内造成缸体变形、设备损坏等严重电力生产事故。

经试验，在机组供热抽汽管道上加装上、下壁温差控制的气控疏水阀6，将供热抽汽管道中积存的冷汽及水疏导至凝汽器，彻底有效的防止了汽轮机进水。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种防止供热汽轮机进冷汽的自动疏水系统，包括中压缸(1)、低压缸(2)、中低压连通阀(3)、逆止阀(7)、快关阀(8)、调阀(9)和凝汽器；中压缸(1)与低压缸(2)连接的管道上设有中低压连通阀(3)，中压缸(1)与中低压连通阀(3)之间的管道分出一路供热抽汽管道，该供热抽汽管道依次设有逆止阀(7)、快关阀(8)、调阀(9)，并最终通向热用户(10)；凝汽器与低压缸(2)连通并位于低压缸(2)的下方；其特征在于：

供热抽汽管道在其初始端与逆止阀(7)之间的管道上壁设有第一热电偶(4)、下壁设有第二热电偶(5)；

第一热电偶(4)和第二热电偶(5)与逆止阀(7)之间的供热抽汽管道上分出一路疏水管道，疏水管道上设有气控疏水阀(6)，气控疏水阀(6)与凝汽器或者凝汽器本体扩容器连通；

第一热电偶(4)和第二热电偶(5)的信号输出端分别与分布式控制系统的信号输入端连接；分布式控制系统的信号输出端与气控疏水阀(6)的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种防止供热汽轮机进冷汽的自动疏水系统，其特征在于：第一热电偶(4)与第二热电偶(5)位于管道轴向上的同一位置。

技术总结
本实用新型涉及一种防止供热汽轮机进冷汽的自动疏水系统，用于解决因供热抽汽逆止阀、快关阀及调阀中积存的凝结水抽至低压缸或中压缸内使得缸体金属快速冷却，造成缸体变形、设备损坏等严重电力生产事故的问题。该防止供热汽轮机进冷汽的自动疏水系统，在供热抽汽管道的上壁设有第一热电偶，下壁设有第二热电偶，供热抽汽管道分出一路疏水管道，疏水管道设有气控疏水阀，疏水管道最终连通凝汽器或者凝汽器本体扩容器；该系统利用抽汽管道上、下管壁的温差并通过分布式控制系统控制疏水气控阀，将低温蒸汽或者水利用凝汽器负压及时排走。

技术研发人员：王军泓;第五维华;王江
受保护的技术使用者：陕西渭河发电有限公司
技术研发日：2019.06.05
技术公布日：2020.07.07