一种600MW超临界机组旁路系统及其旁路温度控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113606001A(43)申请公布日2021.11.05(21)申请号202110863243.8(22)申请日2021.07.29(71)申请人中国能源建设集团华东电力试验研究院有限公司地址311200浙江省杭州市萧山区经济技术开发区高新八路99号2幢二层(72)发明人王孟赵亚仙王戟林晨杨仲伟张影(74)专利代理机构杭州融方专利代理事务所(普通合伙)33266代理人沈相权(51)Int.Cl.F01K13/00(2006.01)F01K13/02(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称一种600MW超临界机组旁路系统及其旁路温度控制方法(57)摘要本发明涉及一种旁路系统，尤其是一种600MW超临界机组旁路系统及其旁路温度控制方法，属于超临界机组高压旁路温度控制技术领域。包括减温水L2管道、过热蒸汽L1管道、L4管道和L3管道，所述的减温水L2管道与L3管道间、过热蒸汽L1管道与L3管道间通过减温减压器相连通，所述的过热蒸汽L1管道与减温减压器间设有汽轮机，所述的L3管道的尾端连接有锅炉再热器。高压旁路蒸汽温度控制系统能自动适应任意负荷下的甩负荷工况，避免温度急剧变化造成的机组参数急剧变化，满足甩负荷及FCB工况要求，并且安全性高，可靠性好，结构简单。CN113606001ACN113606001A权利要求书1/3页1.一种600MW超临界机组旁路系统，其特征在于：包括减温水L2管道、过热蒸汽L1管道、L4管道和L3管道，所述的减温水L2管道与L3管道间、过热蒸汽L1管道与L3管道间通过减温减压器相连通，所述的过热蒸汽L1管道与减温减压器间设有汽轮机，所述的L3管道的尾端连接有锅炉再热器。2.根据权利要求1所述的一种600MW超临界机组旁路系统，其特征在于：所述的过热蒸汽L1管道与汽轮间通过L4管道相连通，所述的L4管道中设有二个相串联分布的V4.1阀门和V4.2阀门；所述的过热蒸汽L1管道与减温减压器间设有V1高压旁路阀；所述的减温水L2管道中设有二个相串联分布的V2.1高压减温水隔离阀和V2.2高压减温水调节阀。3.根据权利要求2所述的一种600MW超临界机组旁路系统，其特征在于：所述的V1高压旁路阀设在L4管道与减温减压器间；所述的V1高压旁路阀、V2.1高压减温水隔离阀、V2.2高压减温水调节阀和减温减压器控制端分别通过控制器控制。4.据权利要求1或2所述的一种600MW超临界机组旁路系统的旁路温度控制方法，其特征在于按以下步骤进行：(一)、控制方法包括甩负荷工况高旁减温水的流量需求量的准确计算，高旁减温水的需求流量是：通过减温减压器进出口蒸汽焓值与热值计算，进出口能量守恒关系，对高压减温水开启的开度进行计算，与机组工况相匹配，实现甩负荷期间蒸汽温度的精确控制，维持机组工质平衡，保持机组运行的稳定；蒸汽质量平衡关系如公式(1)所述：M3＝M1+M2(1)其中M1为单位时间内甩负荷前过热蒸汽L1管道通过的蒸汽质量(t)，M2为甩负荷后单位时间内减温水L2管道通过的减温水质量(t)；Q1(t/h)为过热蒸汽L1管道通过的蒸汽流量，Q2(t/h)为减温水L2管道内通过的减温水流量，Q3(t/h)为L3管道内通过减温减压后的蒸汽流量；如设时间为t，则有如下关系，如公式(2)所示。Q3t＝Q1t+Q2t(2)流经管道Ln的蒸汽、减温水的焓值E(J/kg)可以通过该段管道的介质温度Tn(K)，pn(MPa)查询可得，根据进出减温减压器介质能量守恒关系则有如下关系，如公式(3)所示：E(T3,p3)Q3t＝E(T1,p1)Q1t+E(T2,p2)Q2t(3)因为甩负荷发生时，过热蒸汽L1管道内通流蒸汽及焓值为确定值，L3管道内流向再热器的通流蒸汽的温度压力需要与当前工况相匹配，所需求的蒸汽目标焓值E3也是确定的，减温水的温度压力可以实时测得，因而由以上关系可以精确计算出甩负荷后不同工况下的减温水需求量Q2(t/h)，即：Q2＝(E(T3,p3)‑E(T1,p1))*Q1)/(E(T2,p2)‑E(T3,p3))(4)Q1为甩负荷前过热蒸汽L1管道通过的蒸汽流量(t/h)，Q1可由调节级压力p4(V4.2号阀门后蒸汽压力)计算获得,调节级压力p4为V4.2号阀门后蒸汽压力；f(p4)为未经温度修正的主蒸汽流量。2CN113606001A权利要求书2/3页式5中Q1为过热蒸汽L1管道蒸汽流量(主蒸汽流量)，T0为满负荷额定工况下蒸汽温度，T1为实际蒸汽流量，f(p4)为不同的调节级压力对应的相应蒸汽流量函数，该数值与调节级压力p4呈一定的线性关系；则根据公式(4)、(5)，在任意工况下，可以根据当前调节级压力、减温减压前后蒸汽焓值、