汽液兩相流疏水器使用于再熱汽機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)？
汽液兩相流疏水器使用于再熱汽機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)？汽液兩相流疏水器的蒸汽管、傳熱管及聯(lián)箱等是個(gè)很大的蒸汽容積空間，其間貯存的蒸汽量決定于汽液兩相流疏水器蒸汽的溫度和壓力。由*三章已知，在非設(shè)計(jì)工況下， 中、低壓缸的功率與汽液兩相流疏水器的蒸汽壓力呈一定的比例關(guān)系，這樣對(duì)應(yīng)于不同的機(jī)組功率，貯存于汽液兩相流疏水器中的蒸汽量是不等的。在機(jī)組功率變化過(guò)程中，因汽液兩相流疏水器內(nèi)蒸汽壓力變化導(dǎo)致貯汽量的改變，產(chǎn)生的蒸汽吸蓄或泄放效應(yīng)，使中低壓缸的功率變化滯后于高壓缸。如圖6-2(a)所示，在機(jī)組功率增大時(shí)，增大高壓缸的進(jìn)汽量，高壓缸的功率輸出近似于階躍增大，并且因汽液兩相流疏水器的壓力較低，高壓缸的功率還有一定的過(guò)增量。同時(shí)，高壓缸的排汽進(jìn)入汽液兩相流疏水器內(nèi)時(shí)，部分增大的蒸汽量滯留在汽液兩相流疏水器中，以提升汽液兩相流疏水器的蒸汽壓力，使中低壓缸的功率緩慢增大。只有當(dāng)汽液兩相流疏水器的蒸汽壓力達(dá)到新工況穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，才能使高壓缸的排汽量與中壓缸的進(jìn)汽量相等。相反，在機(jī)組功率下降時(shí)，高壓缸進(jìn)汽量減少，使汽液兩相流疏水器蒸汽壓力下降，汽液兩相流疏水器泄放出部分貯汽，使得中壓缸的進(jìn)汽量大于高壓缸。 
汽液兩相流疏水器的時(shí)滯效應(yīng)降低了機(jī)組快速響應(yīng)外界負(fù)荷變化的一次調(diào)頻能力，因?yàn)橹�、低壓缸的功率約占整機(jī)功率的70％。圖6-2(a)中陰影部分表示了負(fù)荷調(diào)節(jié)過(guò)渡過(guò)程中機(jī)組功率不能滿足外界要求的大小，在甩負(fù)荷危急工況下，汽液兩相流疏水器中貯存的大量蒸汽，如在中低壓缸中繼續(xù)膨脹作功，可使機(jī)組的飛升轉(zhuǎn)速達(dá)額定轉(zhuǎn)速的40％，嚴(yán)重危及著機(jī)組的運(yùn)行安全。
 中間再熱機(jī)組為單元制機(jī)組，鍋爐的蓄熱相對(duì)減少，特別是直流鍋爐。傳統(tǒng)的鍋爐跟隨汽輪機(jī)的運(yùn)行方式，利用鍋爐金屬蓄熱釋放滿足汽輪機(jī)的流量要求，勢(shì)必引起鍋爐運(yùn)行參數(shù)的較大波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)造成參數(shù)超限，危及機(jī)、爐的安全。汽液兩相流疏水器通常布置于鍋爐的高溫?zé)煹绤^(qū)，在機(jī)組啟、停過(guò)程中必須有足夠的蒸汽來(lái)冷卻汽液兩相流疏水器，防止汽液兩相流疏水器傳熱管燒損。但在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，汽液兩相流疏水器的冷卻蒸汽量和鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃的產(chǎn)汽量遠(yuǎn)大于汽輪機(jī)的空載流量，因此機(jī)組的升速、帶負(fù)荷與汽液兩相流疏水器的冷卻間有很大矛盾。
圖6-2汽液兩相流疏水器的時(shí)滯效應(yīng)與高壓缸過(guò)調(diào)
為增強(qiáng)中間再熱機(jī)組的一次調(diào)頻能力，保護(hù)事故工況下機(jī)組的安全，提高機(jī)組啟、停操作的靈活性和安全可靠性，在中間再熱汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，設(shè)置動(dòng)態(tài)校正器。在機(jī)組功率增大或減小時(shí)，通過(guò)高壓調(diào)節(jié)汽門的過(guò)開或過(guò)關(guān)，由高壓缸功率的過(guò)增或過(guò)減補(bǔ)償汽液兩相流疏水器產(chǎn)生的時(shí)滯效應(yīng)，使機(jī)組功率與外界要求保持一致。在中壓缸進(jìn)口處，設(shè)置中壓主汽門和中壓調(diào)節(jié)汽門，在危急事故工況下，快速切斷中壓缸的進(jìn)汽，避免汽液兩相流疏水器蒸汽進(jìn)入中低壓缸造成機(jī)組轉(zhuǎn)速惡性飛升。另一方面，在機(jī)組啟、停過(guò)程中，由中壓調(diào)節(jié)汽門控制再熱汽溫，使中壓缸的進(jìn)汽與中壓缸轉(zhuǎn)子及汽缸的熱狀態(tài)得到良好的匹配。為減小中壓調(diào)節(jié)汽門產(chǎn)生的節(jié)流損失，中壓調(diào)節(jié)汽門通常在機(jī)組負(fù)荷大于30％時(shí)保持全開。
圖6-3汽輪機(jī)、鍋爐協(xié)調(diào)控制 
為使中間再熱機(jī)組在負(fù)荷變化時(shí)，既能利用鍋爐金屬的蓄熱滿足快速響應(yīng)外界電負(fù)荷的要求，又能通過(guò)改變調(diào)節(jié)汽門的開度使主蒸汽壓力的波動(dòng)在允許的范圍之內(nèi)，從而要求機(jī)爐采用協(xié)調(diào)控制方式。機(jī)爐協(xié)調(diào)控制的流程圖如圖6-3所示。
為改善中間再熱機(jī)組的啟動(dòng)特性，加快機(jī)組的啟動(dòng)速度，回收啟動(dòng)過(guò)程中的工質(zhì)和熱量，以及在機(jī)組甩負(fù)荷工況下保護(hù)鍋爐的安全，在中間再熱汽輪機(jī)的蒸汽系統(tǒng)中設(shè)有高、低壓旁路系統(tǒng)和大旁路系統(tǒng)。高壓旁路系統(tǒng)是將來(lái)自鍋爐過(guò)熱器的新蒸汽通過(guò)減溫、減壓器排至冷汽液兩相流疏水器蒸汽管，低壓旁路系統(tǒng)是將再熱新蒸汽經(jīng)減溫、減壓器排至凝汽器，大旁路系統(tǒng)則是將新蒸汽經(jīng)減溫、減壓器直接排至凝汽器。在機(jī)組啟、停過(guò)程中，通過(guò)操作高、低壓旁路調(diào)節(jié)閥和中壓調(diào)節(jié)汽門，控制再熱蒸汽溫度和汽液兩相流疏水器的冷卻。在甩負(fù)荷工況下，由旁路系統(tǒng)控制鍋爐過(guò)熱器及汽液兩相流疏水器的壓力，避免鍋爐安全閥動(dòng)作，使機(jī)組故障排除后盡快恢復(fù)運(yùn)行。中間再熱汽的旁路系統(tǒng)及高、中壓主汽門與調(diào)節(jié)汽門的布置如圖6-4所示。
圖6-4中間再熱機(jī)組的旁路系統(tǒng)及主汽門、調(diào)節(jié)汽門布置 |
