一种配备储水装置的汽包液位调节系统及控制方法与流程

本发明涉及锅炉，具体是一种配备储水装置的汽包液位调节系统及控制方法。

背景技术：

1、由于风光资源量与居民生产用电量存在时空差异，在快速发展风光电的同时，也导致风光资源丰富地区的弃风弃光问题日益突出。燃煤机组作为电力系统调峰主力，提升燃煤机组调峰能力是解决弃风弃光问题最直接有效的手段之一。

2、30万千万级以下煤电机组大部分为汽包炉，常规汽包为水平放置的筒型压力容器，汽包液位一般控制在汽包标高中点至中点以下100mm，因此汽包的有效储水容积约为汽包总容积的一半。汽包液位在锅炉快速变负荷过程中因炉膛热负荷和给水量的响应速度差异可能会发生波动，当汽包液位变化过大过快可能会导致水位报警甚至mft。

3、常规亚临界锅炉的汽包水位需维持在零位至-100mm，汽包水量变化空间较小，难以适应锅炉快速变负荷过程中造成的汽包水量变化。机组快速变负荷过程中可利用的汽包蓄热量为汽包零位至-100mm水位空间所能储存的水的总焓值，这部分水量较少，难以满足变负荷需求。

4、汽包炉的快速变负荷调节方法包含机组的蓄热利用，汽包的蓄热利用就是其中之一，具体实现方式包括降低汽包压力使汽包快速产生蒸汽和降低给水流量减少高加抽汽两种，这两种方法都会导致汽包水位降低，因此汽包水位安全余量也是限制汽包炉快速变负荷的因素之一。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明提供了一种配备储水装置的汽包液位调节系统及控制方法，解决现有技术存在的汽包炉快速变负荷过程汽包水位难以维持稳定的问题，同时提高了汽包蓄热量，增加了汽包炉变负荷速率提升空间。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

3、一种配备储水装置的汽包液位调节系统，包括汽包、水冷壁、过热器系统、进水控制阀、出水控制阀、储水装置、关断阀；

4、所述水冷壁进口和出口分别与汽包连通，形成回路；

5、汽包汽空间与过热器系统连接，汽包水空间通过关断阀与储水装置水空间连接，储水装置汽空间通过出水控制阀与汽包汽空间连接，储水装置汽空间通过进水控制阀与过热器系统连通。

6、作为一种优选的技术方案，过热器系统包括依次连接的顶棚包墙过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器。

7、作为一种优选的技术方案，进水控制阀与过热器系统的连接点根据所需要的差压数值，选择性地设置在顶棚包墙过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器之中的任一过热器之后。

8、作为一种优选的技术方案，储水装置为筒型压力容器。

9、作为一种优选的技术方案，储水装置竖直放置。

10、作为一种优选的技术方案，储水装置底部位于汽包的-100mm水位以下。

11、一种配备储水装置的汽包液位控制方法，采用所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，当调节系统不参与汽包水位调节时，进水控制阀、出水控制阀均处于关闭状态。

12、一种配备储水装置的汽包液位控制方法，采用所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，当需要降低汽包水位时，打开进水控制阀，关闭出水控制阀。

13、一种配备储水装置的汽包液位控制方法，采用所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，当需要升高汽包水位时，关闭进水控制阀，打开出水控制阀。

14、本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：

15、(1)本发明相比通过给水流量控制汽包液位，本发明对汽包液位的调节响应速度更快；

16、(2)本发明提高汽包在快速变负荷过程中的可利用水容积和蓄热量,可增加汽包炉变负荷速率提升空间；

17、(3)本发明利用锅炉自有压差，储水罐的进出水不需要额外动力。

技术特征：

1.一种配备储水装置的汽包液位调节系统，其特征在于，包括汽包(1)、水冷壁(2)、过热器系统、进水控制阀(7)、出水控制阀(8)、储水装置(9)、关断阀(10)；

2.根据权利要求1所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，其特征在于，过热器系统包括依次连接的顶棚包墙过热器(3)、低温过热器(4)、屏式过热器(5)、高温过热器(6)。

3.根据权利要求2所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，其特征在于，进水控制阀(7)与过热器系统的连接点根据所需要的差压数值，选择性地设置在顶棚包墙过热器(3)、低温过热器(4)、屏式过热器(5)、高温过热器(6)之中的任一过热器之后。

4.根据权利要求1所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，其特征在于，储水装置(9)为筒型压力容器。

5.根据权利要求1所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，其特征在于，储水装置(9)竖直放置。

6.根据权利要求1所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，其特征在于，储水装置(9)底部位于汽包(1)的-100mm水位以下。

7.一种配备储水装置的汽包液位控制方法，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，当调节系统不参与汽包水位调节时，进水控制阀(7)、出水控制阀(8)均处于关闭状态。

8.一种配备储水装置的汽包液位控制方法，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，当需要降低汽包(1)水位时，打开进水控制阀(7)，关闭出水控制阀(8)。

9.一种配备储水装置的汽包液位控制方法，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的一种配备储水装置的汽包液位调节系统，当需要升高汽包(1)水位时，关闭进水控制阀(7)，打开出水控制阀(8)。

技术总结本发明涉及锅炉技术领域，公开了一种配备储水装置的汽包液位调节系统及控制方法，该系统，包括汽包、水冷壁、过热器系统、进水控制阀、出水控制阀、储水装置、关断阀；所述水冷壁进口和出口分别与汽包连通，形成回路；汽包汽空间与过热器系统连接，汽包水空间通过关断阀与储水装置水空间连接，储水装置汽空间通过出水控制阀与汽包汽空间连接，储水装置汽空间通过进水控制阀与过热器系统连通。本发明解决了现有技术存在的汽包炉快速变负荷过程汽包水位难以维持稳定的问题，同时提高了汽包蓄热量，增加了汽包炉变负荷速率提升空间。技术研发人员：刘一,张秀昌,王婷,冉燊铭,黎煜,周旭受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/11