一种负压进汽凝汽式汽轮机的紧急停机系统的制作方法

1.本发明涉及汽轮机领域，更具体的说是涉及一种负压进汽凝汽式汽轮机的紧急停机系统。


背景技术：

2.负压进汽汽轮机，由于进汽参数非常低，进汽的蒸汽容积流量大，且汽轮机进汽端和排汽端的压差小，为避免压损，不设置进汽切断阀，无法采用常规用的快速关闭进汽阀实现汽轮机紧急停机。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种负压进汽凝汽式汽轮机的紧急停机系统，该紧急停机系统能够通过真空破坏阀将汽轮机排汽端与外界空汽相通，以实现汽轮机的进汽端和出汽端汽压平衡至使汽轮机快速停机。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
5.一种负压进汽凝汽式汽轮机的紧急停机系统，包括汽轮机、凝汽器以及抽真空设备，所述汽轮机的进汽端上连接有用于通入负压主蒸汽的无阀进汽管线，所述汽轮机的出汽端上连接有与凝汽器相通的排汽接管，所述凝汽器与抽真空设备之间还设有抽汽管，所述排汽接管上还设有用于平衡汽轮机进汽端汽压和出汽端汽压的平衡机构，所述无阀进汽管线上还设有用于平衡进汽端与外界汽压的辅助机构，所述汽轮机的进汽端和出汽端上均设有汽压表；
6.所述紧急停机系统还包括控制模块、采集模块以及对比模块；
7.所述控制模块，获取外界终端发送的停机信息，向所述平衡机构发出停机命令，以使汽轮机的排汽端与外界空汽相通；
8.所述采集模块，获取所述进汽端处汽压表检测到的汽压值作为进汽汽压信息，获取所述出汽端处汽压表检测到的汽压值作为出汽汽压信息；
9.所述对比模块，获取所述采集模块中的进汽汽压信息和出汽汽压信息，根据所述进汽汽压信息和出汽汽压信息进行比较，若两者相符，则向辅助机构发出打开命令，以使汽轮机的进汽端与外界空汽相通，若两者不符，则向所述平衡机构发出继续打开命令。
10.进一步的，所述平衡机构为主真空破坏阀。
11.进一步的，所述辅助机构为次真空破坏阀。
12.本发明的有益效果：采用的是在汽轮机排汽端设置冗余的大通径快速真空破坏阀，当汽轮机需要紧急停机时，打开快速真空破坏阀，使空汽快速进入汽轮机排汽端，汽轮机排汽端的压力迅速上升，最短时间内实现汽轮进汽端和排汽端压差为零，使汽轮机刹车，达到汽轮机紧急停机的目的，同时在汽轮机进汽端设置辅助真空破坏阀，在汽轮机紧急停机后打开，使汽轮机的进汽端和排汽端都与大汽沟通，确保汽轮机转子状态的稳定。
附图说明
13.图1是本发明的示意图；
14.图2是主真空破坏阀打开后汽轮机排汽压力变化和时间的关系曲线图；
15.附图标记：1、汽轮机；2、凝汽器；3、无阀进汽管线；4、排汽接管；5、抽真空设备；6、主真空破坏阀；7、次真空破坏阀；8、排汽管。
具体实施方式
16.下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
17.由于进汽参数非常低，进汽的蒸汽容积流量大，且汽轮机1进汽端和排汽端的压差小，为避免压损，不设置进汽切断阀，无法采用常规用的快速关闭进汽阀实现汽轮机1紧急停机，因此本发明设计这种负压进汽凝汽式汽轮机1的紧急停机系统，具体结构如图1所示，包括汽轮机1、凝汽器2以及抽真空设备5，汽轮机1的进汽端上连接有用于通入负压主蒸汽的无阀进汽管线3，汽轮机1的出汽端上连接有与凝汽器2相通的排汽接管4，所述凝汽器2与抽真空设备5之间还设有抽汽管8(由于汽轮机1内通入的高温蒸汽通过排汽接管4进入凝汽器2中，凝汽器2通过水冷换热将高温蒸汽进行冷凝成冷凝水排出，而凝汽器2中未能冷凝的汽体通过抽真空设备5抽出)，排汽接管4上还设有用于平衡汽轮机1进汽端汽压和出汽端汽压的平衡机构(平衡机构为主真空破坏阀6，主真空破坏阀6为大通径快速真空破坏阀，大口径真空破坏阀的设置原则是至少冗余设置，也就是2个或以上的数量要求)，无阀进汽管线3上还设有用于平衡进汽端与外界汽压的辅助机构(辅助机构为次真空破坏阀7)；本发明采用的是在汽轮机1排汽端设置冗余的大通径快速真空破坏阀，当汽轮机1需要紧急停机时，打开快速真空破坏阀，使空汽快速进入汽轮机1排汽端，汽轮机1排汽端的压力迅速上升，最短时间内实现汽轮进汽端和排汽端压差为零，使汽轮机1刹车，达到汽轮机1紧急停机的目的，同时在汽轮机1进汽端设置辅助真空破坏阀，在汽轮机1紧急停机后打开，使汽轮机1的进汽端和排汽端都与大汽沟通，确保汽轮机1转子状态的稳定。
18.紧急停机系统还包括控制模块、采集模块以及对比模块；
19.控制模块，获取外界终端发送的停机信息，向平衡机构发出停机命令，以使汽轮机1的排汽端与外界空汽相通；
20.采集模块，获取进汽端处汽压表检测到的汽压值作为进汽汽压信息，获取出汽端处汽压表检测到的汽压值作为出汽汽压信息；
21.对比模块，获取采集模块中的进汽汽压信息和出汽汽压信息，根据进汽汽压信息和出汽汽压信息进行比较，若两者相符，则向辅助机构发出打开命令，以使汽轮机1的进汽端与外界空汽相通，若两者不符，则向平衡机构发出继续打开命令。
22.实施例1：
23.如图1所示，本实施例的具体情况如下，某2000万吨/年炼油系统每小时会产生3800t/h的96℃热水，将3800t/h热水通过闪蒸系统进行负压闪蒸产生汽轮机1进汽100t/h，进汽压力50kpa，汽轮机1背压为11kpa，汽轮机1功率4000kw，转速3000rpm，通过冗余设置在
排汽接管上的大通径真空破坏阀实现汽轮机1的紧急停机功能，本例中大通径真空破坏阀口径为dn500；如下表所示，
24.时间排汽压力汽轮机内功率飞升转速skpakwrpm010400030000.41537423041.5780.82027283079.8661.22516973107.0631.730491.73127.322235-116.73130.0152.440-252.83127.265
25.该表为主真空破坏阀6打开后时间、排汽压力、汽轮机功率、飞升转速的对应关系，从表中可以看出机组在初始输入功率4000kw情况下，阀打开后背压升高，功率下降，转速最高不超过3130rpm，在阀打开后2.4s汽轮机转速从最高转速3130开始下降，最终实现了紧急停机功能。
26.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种负压进汽凝汽式汽轮机的紧急停机系统，包括汽轮机(1)、凝汽器(2)以及抽真空设备(5)，所述汽轮机(1)的进汽端上连接有用于通入负压主蒸汽的无阀进汽管线(3)，所述汽轮机(1)的出汽端上连接有与凝汽器(2)相通的排汽接管(4)，所述凝汽器(2)与抽真空设备(5)之间还设有抽汽管(8)，其特征在于：所述排汽接管(4)上还设有用于平衡汽轮机(1)进汽端汽压和出汽端汽压的平衡机构，所述无阀进汽管线(3)上还设有用于平衡进汽端与外界汽压的辅助机构，所述汽轮机的进汽端和出汽端上均设有汽压表；所述紧急停机系统还包括控制模块、采集模块以及对比模块；所述控制模块，获取外界终端发送的停机信息，向所述平衡机构发出停机命令，以使汽轮机(1)的排汽端与外界空汽相通；所述采集模块，获取所述进汽端处汽压表检测到的汽压值作为进汽汽压信息，获取所述出汽端处汽压表检测到的汽压值作为出汽汽压信息；所述对比模块，获取所述采集模块中的进汽汽压信息和出汽汽压信息，根据所述进汽汽压信息和出汽汽压信息进行比较，若两者相符，则向辅助机构发出打开命令，以使汽轮机(1)的进汽端与外界空汽相通，若两者不符，则向所述平衡机构发出继续打开命令。2.根据权利要求1所述一种负压进汽凝汽式汽轮机的紧急停机系统，其特征在于：所述平衡机构为主真空破坏阀(6)。3.根据权利要求1所述一种负压进汽凝汽式汽轮机的紧急停机系统，其特征在于：所述辅助机构为次真空破坏阀(7)。

技术总结
本发明提供一种负压进汽凝汽式汽轮机的紧急停机系统，包括汽轮机、凝汽器以及抽真空设备，汽轮机的进汽端上连接有用于通入负压主蒸汽的无阀进汽管线，汽轮机的出汽端上连接有与凝汽器相通的排汽接管，排汽接管上还设有用于平衡汽轮机进汽端汽压和出汽端汽压的平衡机构，无阀进汽管线上还设有用于平衡进汽端与外界汽压的辅助机构，汽轮机的进汽端和出汽端上均设有汽压表；还包括用于控制平衡机构以使汽轮机的排汽端与外界空汽相通的控制模块，用于分别采集汽轮机进汽端和出汽端的汽压的采集模块，用于对比进汽端和出汽端的汽压的对比模块；本发明优点在于以实现汽轮机的进汽端和出汽端汽压平衡至使汽轮机快速停机。出汽端汽压平衡至使汽轮机快速停机。出汽端汽压平衡至使汽轮机快速停机。


技术研发人员：卢红远 黄翀 郑华军 刘盼年 方志阳 盛昌兴 马利江 陈华梅 翁一达 田泽瑜
受保护的技术使用者：杭州汽轮机股份有限公司
技术研发日：2022.02.23
技术公布日：2022/6/17