旁路供热机组保护装置的制作方法

供热;炉灶;通风;干燥设备的制造及其应用技术1.本实用新型涉及燃煤机组技术领域，具体而言，涉及一种旁路供热机组保护装置。背景技术：2.随着能源格局的改变，大量新能源电站如雨后春笋般接入电网。对于常规火电机组升级换代提出更高的技术要求，因此为了适应市场的变化，新建机组特别是大型燃煤机组综合考虑经济效益等因素，采用超临界压力的直流锅炉机组，从而提高机组整体运行效率，增加经济收益。3.另外由于为了有效的吸纳新能源电站接入导致电网的峰谷差，提出火电机组的灵活性改造的方案。因此对于普通燃煤火电机组提出更高的要求。即在电网负荷在低谷的情况下，在保证新能源机组在正常发电的情况下，要求燃煤机组向下调节到更低的负荷，满足电网和用户的要求。同时由于冬季供热需求，大部分火电机组为供热机组，机组供热条件下其传统方式为抽汽方式来完成供热需求。采用此种方式条件下，供热要受到气温的影响，其供热需要必要满足，但是由于机组供热量的多少取决于抽汽量多少，而抽汽量的大小又受到机组负荷的限制，因此热电强耦合关系严重限制了机组的调峰能力。4.常规设计的燃煤火电机组正常的负荷调整范围在50％pe-100％pe之间，供热机组调峰范围就更加受到限制基本在60％-90％pe左右，调峰范围大大缩小。如何解决热电解耦的问题，现有技术条件下，可以采用旁路来供热，此种方式机组调峰能力较好。因此大部机组尤其是供热需求大，调峰压力大的地区可以采用旁路供热的方式。5.燃煤机组旁路系统对机组启动、正常运行有着重要作用，是机组重要的不可或缺的组成部分。常规条件下，旁路类型通常分一级旁路、二级旁路和三级旁路三种。一级旁路即大旁路，将主蒸汽直接排至凝结器，系统简单，操作方便，多用于再热器不需保护的机组。二级旁路即高、低压串联旁路，由从主蒸汽管道经减压减温后接至冷再热蒸汽管道的高压旁路，和从再热蒸汽管道经减压减温后接至凝结器的低压旁路，特点是功能全面，系统简单，调节灵活，又可以有效保护再热器。三级旁路即大旁路与高、低压旁路并联连接，便于适应负荷变化的需要，但系统复杂。6.热电耦合指的是当供热需求在增大同时机组调峰需求增加，即要求供热量增加但是电负荷降低。目前，采用旁路供热方式的机组存在热电耦合能力不理想的情况，如何提高旁路供热方式的机组的热电耦合能力是现有技术需要解决的问题。技术实现要素：7.本实用新型为了解决上述背景技术中的至少一个技术问题，提出了一种旁路供热机组保护装置，该旁路供热机组保护装置包括：高旁系统、第一低旁系统、第二低旁系统、主蒸汽管道、再热蒸汽管道、凝汽器、中压缸、低压缸以及热网管道；8.所述高旁系统分别与所述主蒸汽管道以及所述再热蒸汽管道连接，所述第一低旁系统分别与所述再热蒸汽管道以及所述凝汽器连接，所述第二低旁系统分别与所述中压缸以及所述热网管道连接。9.可选的，所述高旁系统包括：依次连接的第一流量测点、高旁减温水隔离阀、高旁减温水调节阀、高旁减压减温阀以及高旁隔离阀；所述高旁减压减温阀与所述再热蒸汽管道连接，所述高旁隔离阀与所述主蒸汽管道连接。10.可选的，所述第一低旁系统包括：依次连接的第二流量测点、第一低旁减温水隔离阀、第一低旁减温水调节阀以及第一低旁减压减温阀；所述第一低旁减压减温阀分别与所述再热蒸汽管道以及所述凝汽器连接。11.可选的，所述第二低旁系统包括：依次连接的第三流量测点、第二低旁减温水隔离阀、第二低旁减温水调节阀以及第二低旁减压减温阀；所述第二低旁减压减温阀分别与所述中压缸以及所述热网管道连接。12.可选的，该旁路供热机组保护装置，还包括：中压缸排汽蝶阀，所述中压缸排汽蝶阀分别与所述中压缸以及所述低压缸连接。13.可选的，该旁路供热机组保护装置，还包括：供热蝶阀，所述供热蝶阀分别与所述中压缸以及所述热网管道连接。14.可选的，在满足任意一个第一条件时，所述第一低旁减压减温阀关闭，所述第一条件包括：汽机跳闸、机组启动工况下所述第一低旁减压减温阀与所述凝汽器之间的温度超过第一预设温度、机组启动工况下所述第二流量测点处的流量低于第一预设流量以及机组启动工况下汽机真空低。15.可选的，在满足任意一个第二条件时，所述第二低旁减压减温阀关闭，所述第二条件包括：汽机跳闸、机组供热工况下所述第二低旁减压减温阀与所述热网管道之间的温度超过第二预设温度、机组供热工况下所述第三流量测点处的流量低于第二预设流量以及机组供热工况下汽机真空低。16.可选的，在满足任意一个第三条件时，所述高旁减压减温阀关闭，所述第三条件包括：汽机跳闸、机组供热工况下所述第二低旁减压减温阀跳闸、机组启动工况下所述第一低旁减压减温阀跳闸、所述第一流量测点处的流量低于第三预设流量以及所述高旁减压减温阀与所述再热蒸汽管道之间的温度大于第三预设温度。17.可选的，当所述第一流量测点处的流量小于第四预设流量时，锅炉根据压力调整燃烧减低蒸发量；当所述第一流量测点处的流量大于等于第四预设流量且小于第五预设流量时，汽机切除负荷控制并维持压力控制或者按照预设的速率关闭高压调门；当所述第一流量测点处的流量大于第六预设流量时，汽机跳闸。18.本实用新型的有益效果为：19.本实用新型的旁路供热机组保护装置包括高旁系统、第一低旁系统以及第二低旁系统，所述高旁系统分别与所述主蒸汽管道以及所述再热蒸汽管道连接，所述第一低旁系统分别与所述再热蒸汽管道以及所述凝汽器连接，所述第二低旁系统分别与所述中压缸以及所述热网管道连接，本实用新型的旁路供热机组保护装置可以通过高旁系统和第一低旁系统完成机组的正常启动和并网，此外可以通过高旁系统和第二低旁系统在热电耦合严重时控制旁路供热，由此提高了机组的热电耦合能力。附图说明20.为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：21.图1是本实用新型实施例旁路供热机组保护装置的示意图；22.图2是本实用新型实施例第一低旁系统保护逻辑示意图；23.图3是本实用新型实施例第二低旁系统保护逻辑示意图；24.图4是本实用新型实施例高旁系统保护逻辑示意图。具体实施方式25.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。26.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。28.本实用新型立足于旁路供热改造完成后对于旁路保护系统进行完善，保证机组原有旁路系统的能够正常运行，同时满足改后增加旁路系统的响应保护逻辑的完善。29.本实用新型的旁路供热机组保护装置具体包括：高旁系统、第一低旁系统、第二低旁系统、主蒸汽管道、再热蒸汽管道、凝汽器、中压缸、低压缸以及热网管道；所述高旁系统分别与所述主蒸汽管道以及所述再热蒸汽管道连接，所述第一低旁系统分别与所述再热蒸汽管道以及所述凝汽器连接，所述第二低旁系统分别与所述中压缸以及所述热网管道连接。30.如图1所示，在本实用新型一个实施例中，本实用新型的高旁系统具体包括：第一流量测点f1、高旁减温水隔离阀v1、高旁减温水调节阀vp1、高旁减压减温阀bv1以及高旁隔离阀v2。第一流量测点f1、高旁减温水隔离阀v1、高旁减温水调节阀vp1、高旁减压减温阀bv1以及高旁隔离阀v2依次通过管道进行连接。高旁减温水隔离阀v1与来自给水泵连接，第一流量测点f1设置在高旁减温水隔离阀v1与来自给水泵的连接位置处。高旁减压减温阀bv1通过管道与再热蒸汽管道连接，高旁隔离阀v2通过管道与主蒸汽管道连接。31.如图1所示，在本实用新型一个实施例中，本实用新型的第一低旁系统具体包括：第二流量测点f2_1、第一低旁减温水隔离阀v2_1、第一低旁减温水调节阀vp2_1以及第一低旁减压减温阀bv2_1。第二流量测点f2_1、第一低旁减温水隔离阀v2_1、第一低旁减温水调节阀vp2_1以及第一低旁减压减温阀bv2_1依次通过管道进行连接。第一低旁减温水隔离阀v2_1与来自凝结水连接，第二流量测点f2_1设置在第一低旁减温水隔离阀v2_1与来自凝结水的连接位置处。第一低旁减压减温阀bv2_1的一端通过管道与再热蒸汽管道连接，另一端通过管道与凝汽器con连接。32.如图1所示，在本实用新型一个实施例中，本实用新型的第二低旁系统具体包括：第三流量测点f2_2、第二低旁减温水隔离阀v2_2、第二低旁减温水调节阀 vp2_2以及第二低旁减压减温阀bv2_2。第三流量测点f2_2、第二低旁减温水隔离阀v2_2、第二低旁减温水调节阀vp2_2以及第二低旁减压减温阀bv2_2依次通过管道进行连接。第二低旁减温水隔离阀v2_2与来自凝结水连接，第三流量测点f2_2设置在第二低旁减温水隔离阀v2_2与来自凝结水的连接位置处。第二低旁减压减温阀bv2_2的一端通过管道与中压缸ip连接，另一端通过管道与热网管道连接。33.如图1所示，在本实用新型一个实施例中，本实用新型的旁路供热机组保护装置还包括：中压缸排汽蝶阀ev1和供热蝶阀v3。中压缸排汽蝶阀ev1通过管道分别与中压缸ip以及低压缸lp连接。供热蝶阀v3通过管道分别与中压缸ip 以及热网管道连接。34.图1中的hp为高压缸。35.机组启动过程中，通过高旁减压减温阀bv1和第一低旁减压减温阀bv2_1配合控制，来完成机组的正常启动和并网过程，当机组随着负荷逐步升高后，bv1 和bv2_1逐步关闭。由此可见，本实用新型的高旁系统和第一低旁系统用于控制机组的正常启动和并网。36.机组在供热工况下，一般情况下通过中压缸排汽蝶阀ev1和供热蝶阀v3的配合控制，将部分中压缸ip排汽供给到热网管道。由此可见，本实用新型的中压缸排汽蝶阀ev1和供热蝶阀v3用于控制向热网管道供气。37.当供热需求在增大同时机组调峰需求增加时，即是热电耦合严重时，即要求供热量增加但是电负荷降低时，此时即需要通过旁路系统来补充机组抽汽不足的问题。此时通过开启高旁减压减温阀bv1和第二低旁减压减温阀bv2_2配合控制旁路供热。由此可见，本实用新型的高旁系统和第二低旁系统用于在热电耦合时控制旁路供热。38.两种工况下，旁路保护系统设计要同时考虑，即有区别又有联系，因此要充分考虑保护逻辑的设计。本实用新型针对高旁系统、第一低旁系统、第二低旁系统分别设置了保护逻辑。39.在本实用新型一个实施例中，在满足任意一个第一条件时，所述第一低旁减压减温阀关闭，所述第一条件包括：汽机跳闸、机组启动工况下所述第一低旁减压减温阀与所述凝汽器之间的温度超过第一预设温度、机组启动工况下所述第二流量测点处的流量低于第一预设流量以及机组启动工况下汽机真空低。40.所述第一低旁减压减温阀与所述凝汽器之间的温度指的是所述第一低旁减压减温阀与所述凝汽器之间的连接管道内的温度。41.在本实用新型一个实施例中，第一低旁系统的保护逻辑可以如图2所示。机组在启动过程中，第一低旁系统将开启，将受到如下保护条件的限制，即当出现如下任意一个条件时，第一低旁减压减温阀bv2_1将快速关闭，从而保护旁路系统和机组安全。42.以下条件任一出现均触发：43.1、汽机跳闸；44.2、机组启动工况(汽机挂闸且机组负荷《10％mw，对中压缸启动方式，判断切阀完成)并以下任一条件：45.2.1、第一低旁系统后温度t2_1超过定值(根据不同机组类型，设计定值)；46.2.2、第一低旁系统减温水流量f2_1低于定值(根据不同机组类型，设计定值)；47.2.3、汽机真空低。48.在本实用新型一个实施例中，在满足任意一个第二条件时，所述第二低旁减压减温阀关闭，所述第二条件包括：汽机跳闸、机组供热工况下所述第二低旁减压减温阀与所述热网管道之间的温度超过第二预设温度、机组供热工况下所述第三流量测点处的流量低于第二预设流量以及机组供热工况下汽机真空低。49.所述第二低旁减压减温阀与所述热网管道之间的温度指的是第二低旁减压减温阀通往热网管道的管道内的温度。50.在本实用新型一个实施例中，第二低旁系统的保护逻辑可以如图3所示。机组在供热工况，第二低旁系统将开启，将受到如下保护条件的限制，即当出现如下条件时，第二低旁减压减温阀bv2_2将快速关闭，从而保护旁路系统和机组安全。51.以下条件任一出现均触发：52.1、汽机跳闸；53.2、机组供热工况(汽机挂闸且锅炉蒸发量》15％bmcr且热网投入(热水循环泵启动且系统导通))并以下任一条件：54.2.1、第二低旁系统后温度t2_2超过定值(根据不同机组类型，设计定值)；55.2.2、第二低旁系统减温水流量f2_2低于定值(根据不同机组类型，设计定值)；56.2.3、汽机真空低。57.在本实用新型一个实施例中，在满足任意一个第三条件时，所述高旁减压减温阀关闭，所述第三条件包括：汽机跳闸、机组供热工况下所述第二低旁减压减温阀跳闸、机组启动工况下所述第一低旁减压减温阀跳闸、所述第一流量测点处的流量低于第三预设流量以及所述高旁减压减温阀与所述再热蒸汽管道之间的温度大于第三预设温度。58.所述高旁减压减温阀与所述再热蒸汽管道之间的温度指的是所述高旁减压减温阀通往再热蒸汽管道的管道内的温度。59.在本实用新型一个实施例中，高旁系统的保护逻辑可以如图4所示。高旁系统保护逻辑要在两种工况下分别启作用：以下条件任一出现时触发：60.1、高旁后温度t1超过定值(根据不同机组类型，设计定值)；61.2、高旁减温水流量f1低于定值(根据不同机组类型，设计定值)；62.3、供热工况下，低旁阀bv2_2跳闸；63.4、启动工况下，低旁阀bv2_1跳闸；64.5、汽机跳闸。65.在本实用新型一个实施例中，当所述第一流量测点处的流量小于第四预设流量时，锅炉根据压力调整燃烧减低蒸发量；当所述第一流量测点处的流量大于等于第四预设流量且小于第五预设流量时，汽机切除负荷控制并维持压力控制或者按照预设的速率关闭高压调门；当所述第一流量测点处的流量大于第六预设流量时，汽机跳闸。66.在本实用新型一个实施例中，当供热工况下，当触发高旁阀快关条件时，需要考虑不同蒸发量下对汽机本体的影响，因此根据设计资料，分成三种不同工况下，汽机不同动作幅度。67.1、第一流量测点处的流量f1《α1时(α1根据不同机组类型，设计定值)，汽机不动作，锅炉根据压力调整燃烧减低蒸发量，α1为第四预设流量；68.2、第一流量测点处的流量α1≤f1《α2时(α2根据不同机组类型，设计定值)，汽机切除负荷控制并维持压力控制或按照一定速率关高压调门，保护汽机安全，α2 为第五预设流量。69.3、第一流量测点处的流量f1》α3(α3根据不同机组类型，设计定值)，汽机跳闸，α3为第六预设流量。70.由此可见，本实用新型解决了机组在旁路的全工况下的保护系统的设计与实现，从而保证机组在各种工况下的安全运行。71.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。









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