一种高压工业蒸汽发生装置及运行控制方法与流程

本发明属于火电厂，具体涉及一种高压工业蒸汽发生装置及运行控制方法。

背景技术：

1、随着经济的发展以及环保压力的增加，常规火电厂新增的工业蒸汽用户通常需要4.0mpa甚至更高压力的过热蒸汽，但实际温度并不需要太高，现有的火电厂除了利用主蒸汽进行压力匹配或减温减压外，没有合理的产生工业蒸汽用户所需蒸汽参数的位置；

2、而且，现有火电厂利采用主蒸汽减温减压没有充分利用主蒸汽的做功能力，利用压力匹配器由于受限于不同电负荷工况，运行噪音极大，适应变工况能力较差，此外，随着国家对新能源消纳的要求，电网又对传统火电提出了更高的灵活性调峰需求，因此，如何保证火电机组灵活调峰，又能满足工业蒸汽用户需求的高压蒸汽为本专业技术人员亟待考虑解决的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供以一种高压工业蒸汽发生装置及运行控制方法，

2、具体方案如下：

3、一种高压工业蒸汽发生装置，包括湿饱和蒸汽生成单元、电锅炉加热过热蒸汽单元、蒸汽混温单元和工业蒸汽供汽单元，所述电锅炉加热过热蒸汽单元包括电锅炉和电锅炉旁路管道，所述电锅炉旁路管道与电锅炉并联连接，所述湿饱和蒸汽生成单元分别通过电锅炉和电锅炉旁路管道与蒸汽混温单元管道连接，所述蒸汽混温单元与所述工业蒸汽供汽单元管道连接。

4、所述湿饱和蒸汽生成单元包括高压给水管道、汽水分离器和至少一个储水罐、所述高压给水管道与所述汽水分离器管道连接，所述汽水分离器上设置有出汽端和出水端，所述出水端与储水罐管道连接，所述出汽端分别与电锅炉和电锅炉旁路管道连接。

5、所述高压给水管道上设置有第一湿饱和蒸汽闸阀和多级减压调节阀，所述高压给水管道依次通过第一湿饱和蒸汽闸阀和多级减压调节阀与所述汽水分离器管道连接。

6、所述出汽端上依次固定有第二湿饱和蒸汽闸阀和湿饱和蒸汽流量调节阀，所述电锅炉两端还设置有第三湿饱和蒸汽闸阀和第四湿饱和蒸汽闸阀，所述电锅炉旁路管道上设置有第五湿饱和蒸汽闸阀，所述第三湿饱和蒸汽闸阀和第五湿饱和蒸汽闸阀均与湿饱和蒸汽流量调节阀管道连接，所述第五湿饱和蒸汽闸阀和第四湿饱和蒸汽闸阀均与蒸汽混温单元管道连接。

7、所述蒸汽混温单元包括凝高温过热蒸汽管道和至少一个蒸汽混温缓冲箱，每个蒸汽混温缓冲箱上均设置有湿饱和蒸汽入口闸阀、高温过热蒸汽入口闸阀、过热蒸汽出口闸阀和过热蒸汽连通闸阀，每两个蒸汽混温缓冲箱均通过过热蒸汽连通闸阀管道连接，每个蒸汽混温缓冲箱均通过湿饱和蒸汽入口闸阀与所述电锅炉加热过热蒸汽单元管道连接，每个蒸汽混温缓冲箱还通过高温过热蒸汽入口闸阀与凝高温过热蒸汽管道连接，每个蒸汽混温缓冲箱还通过过热蒸汽出口闸阀与工业蒸汽供汽单元管道连接。

8、所述凝高温过热蒸汽管道与汽轮机热段或主蒸汽来汽管道连接，所述凝高温过热蒸汽管道上设置有第一高温过热蒸汽闸阀、第二高温过热蒸汽闸阀、高温过热蒸汽调节阀和第三高温过热蒸汽闸阀，所述汽轮机热段或主蒸汽来汽管道均通过第一高温过热蒸汽闸阀、第二高温过热蒸汽闸阀、高温过热蒸汽调节阀和第三高温过热蒸汽闸阀与高温过热蒸汽入口闸阀管道连接。

9、所述工业蒸汽供汽单元包括工业用户出口过热管道，所述工业用户出口过热管道上设置有第一过热蒸汽闸阀和用户过热蒸汽调节阀，所述蒸汽混温单元通过第一过热蒸汽闸阀和用户过热蒸汽调节阀与工业用户出口过热管道连接。

10、一种高压工业蒸汽发生装置的运行控制方法，高温的再热热段或主蒸汽的过热蒸汽送至蒸汽混温缓冲箱中，并与经过电锅炉或电锅炉旁路管道中过来的低温蒸汽在蒸汽混温缓冲箱混合达到用户需求温度并储存起来。

11、本发明公开了一种高压工业蒸汽发生装置及运行控制方法，利用电厂高压给水的高压头产生湿饱和蒸汽，同时利用热段或电锅炉对其进行加热，变成用户需求的过热蒸汽，同时可利用低电负荷时电锅炉调峰，高电负荷时采用热段蒸汽加热的方案，达到满足工业蒸汽用户需求的同时减少主蒸汽的用量，保证电厂取得较好的供热和调峰收益。

12、此外，电负荷较低时，湿饱和蒸汽通过进入电锅炉加热为过热蒸汽送至蒸汽混温缓冲箱。电锅炉利用电力加热，可有效减少机组发电量，提高了机组发电调峰能力；

13、电负荷较高时，湿饱和蒸汽通过经电锅炉旁路送至蒸汽混温缓冲箱，此时热段压力较高，汽轮机热段或主蒸汽来器的高温过热蒸汽进入蒸汽混温缓冲箱加热进入的湿饱和蒸汽，保证缓冲箱的压力和温度的稳定，满足工业用户蒸汽参数需求的前提下减少电量的消耗，取得较好的供热效益；

14、蒸汽混温缓冲箱可在高电负荷时存储较高的压力，低电负荷时首先利用缓冲箱的存储能力供工业用户，当压力降低到一定程度时再通过投入电锅炉加热维持湿饱和蒸汽为过热蒸汽，同时维持缓冲箱在一定的压力以上，保证工业供汽用户的稳定运行；

15、由于利用了电锅炉加热湿饱和蒸汽，汽轮发电机组的电负荷又受制于电网调频和热用户对热负荷参数的要求，可以在电负荷不同调度需求的前提下，灵活采用电锅炉（8）加热、高温过热蒸汽加热和蒸汽混温缓冲箱的压力储能，满足热用户供热需求的同时，保证机组的安全稳定运行的同时，提高多能互补系统综合能源利用率。

技术特征：

1.一种高压工业蒸汽发生装置，其特征在于：包括湿饱和蒸汽生成单元、电锅炉加热过热蒸汽单元、蒸汽混温单元和工业蒸汽供汽单元，所述电锅炉加热过热蒸汽单元包括电锅炉（8）和电锅炉旁路管道（11），所述电锅炉旁路管道（11）与电锅炉（8）并联连接，所述湿饱和蒸汽生成单元分别通过电锅炉（8）和电锅炉旁路管道（11）与蒸汽混温单元管道连接，所述蒸汽混温单元与所述工业蒸汽供汽单元管道连接。

2.根据权利要求1所述的高压工业蒸汽发生装置，其特征在于：所述湿饱和蒸汽生成单元包括高压给水管道（1）、汽水分离器（4）和至少一个储水罐（25）、所述高压给水管道（1）与所述汽水分离器（4）管道连接，所述汽水分离器（4）上设置有出汽端和出水端，所述出水端与储水罐（25）管道连接，所述出汽端分别与电锅炉（8）和电锅炉旁路管道（11）连接。

3.根据权利要求2所述的高压工业蒸汽发生装置，其特征在于：所述高压给水管道（1）上设置有第一湿饱和蒸汽闸阀（2）和多级减压调节阀（3），所述高压给水管道（1）依次通过第一湿饱和蒸汽闸阀（2）和多级减压调节阀（3）与所述汽水分离器（4）管道连接。

4.根据权利要求2所述的高压工业蒸汽发生装置，其特征在于：所述出汽端上依次固定有第二湿饱和蒸汽闸阀（5）和湿饱和蒸汽流量调节阀（6），所述电锅炉（8）两端还设置有第三湿饱和蒸汽闸阀（7）和第四湿饱和蒸汽闸阀（9），所述电锅炉旁路管道（11）上设置有第五湿饱和蒸汽闸阀（10），所述第三湿饱和蒸汽闸阀（7）和第五湿饱和蒸汽闸阀（10）均与湿饱和蒸汽流量调节阀（6）管道连接，所述第五湿饱和蒸汽闸阀（10）和第四湿饱和蒸汽闸阀（9）均与蒸汽混温单元管道连接。

5.根据权利要求1所述的高压工业蒸汽发生装置，其特征在于：所述蒸汽混温单元包括凝高温过热蒸汽管道（26）和至少一个蒸汽混温缓冲箱（17），每个蒸汽混温缓冲箱（17）上均设置有湿饱和蒸汽入口闸阀（15）、高温过热蒸汽入口闸阀（19）、过热蒸汽出口闸阀（16）和过热蒸汽连通闸阀（18），每两个蒸汽混温缓冲箱（17）均通过过热蒸汽连通闸阀（18）管道连接，每个蒸汽混温缓冲箱（17）均通过湿饱和蒸汽入口闸阀（15）与所述电锅炉加热过热蒸汽单元管道连接，每个蒸汽混温缓冲箱（17）还通过高温过热蒸汽入口闸阀（19）与凝高温过热蒸汽管道（26）连接，每个蒸汽混温缓冲箱（17）还通过过热蒸汽出口闸阀（16）与工业蒸汽供汽单元管道连接。

6.根据权利要求5所述的高压工业蒸汽发生装置，其特征在于：所述凝高温过热蒸汽管道（26）与汽轮机热段或主蒸汽来汽管道连接，所述凝高温过热蒸汽管道（26）上设置有第一高温过热蒸汽闸阀（23）、第二高温过热蒸汽闸阀（22）、高温过热蒸汽调节阀（21）和第三高温过热蒸汽闸阀（20），所述汽轮机热段或主蒸汽来汽管道均通过第一高温过热蒸汽闸阀（23）、第二高温过热蒸汽闸阀（22）、高温过热蒸汽调节阀（21）和第三高温过热蒸汽闸阀（20）与高温过热蒸汽入口闸阀（19）管道连接。

7.根据权利要求1所述的高压工业蒸汽发生装置，其特征在于：所述工业蒸汽供汽单元包括工业用户出口过热管道（14），所述工业用户出口过热管道（14）上设置有第一过热蒸汽闸阀（12）和用户过热蒸汽调节阀（13），所述蒸汽混温单元通过第一过热蒸汽闸阀（12）和用户过热蒸汽调节阀（13）与工业用户出口过热管道（14）连接。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的高压工业蒸汽发生装置的运行控制方法，其特征在于：高温的再热热段或主蒸汽的过热蒸汽送至蒸汽混温缓冲箱（17）中，并与经过电锅炉（8）或电锅炉旁路管道（11）中过来的低温蒸汽在蒸汽混温缓冲箱（17）混合达到用户需求温度并储存起来。

技术总结本发明公开了一种高压工业蒸汽发生装置及运行控制方法，包括湿饱和蒸汽生成单元、电锅炉加热过热蒸汽单元、蒸汽混温单元和工业蒸汽供汽单元，所述电锅炉加热过热蒸汽单元包括电锅炉和电锅炉旁路管道，所述电锅炉旁路管道与电锅炉并联连接，所述湿饱和蒸汽生成单元分别通过电锅炉和电锅炉旁路管道与蒸汽混温单元管道连接，所述蒸汽混温单元与所述工业蒸汽供汽单元管道连接，方法为高温的再热热段或主蒸汽的过热蒸汽送至蒸汽混温缓冲箱中，并与经过电锅炉或电锅炉旁路管道中过来的低温蒸汽在蒸汽混温缓冲箱混合达到用户需求温度并储存起来，满足热用户供热需求的同时，保证机组的安全稳定运行的同时，提高多能互补系统综合能源利用率。技术研发人员：梁新磊,贾天翔,石天庆,陈启召,刘媛媛,张金柱,商永强,刘亚伟,李娜,尹荣荣,张斌,关秀红,崔强,林晓晖受保护的技术使用者：华电郑州机械设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15