汽液兩相流疏水器使用于再熱汽機系統(tǒng)的特點？
汽液兩相流疏水器使用于再熱汽機系統(tǒng)的特點？汽液兩相流疏水器的蒸汽管、傳熱管及聯(lián)箱等是個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，在非設計工況下， 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系，這樣對應于不同的機組功率，貯存于汽液兩相流疏水器中的蒸汽量是不等的。在機組功率變化過程中，因汽液兩相流疏水器內蒸汽壓力變化導致貯汽量的改變，產生的蒸汽吸蓄或泄放效應，使中低壓缸的功率變化滯后于高壓缸。如圖6-2(a)所示，在機組功率增大時，增大高壓缸的進汽量，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增量。同時，高壓缸的排汽進入汽液兩相流疏水器內時，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。只有當汽液兩相流疏水器的蒸汽壓力達到新工況穩(wěn)定狀態(tài)時，才能使高壓缸的排汽量與中壓缸的進汽量相等。相反，在機組功率下降時，高壓缸進汽量減少，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，使得中壓缸的進汽量大于高壓缸。 
汽液兩相流疏水器的時滯效應降低了機組快速響應外界負荷變化的一次調頻能力，因為中、低壓缸的功率約占整機功率的70％。圖6-2(a)中陰影部分表示了負荷調節(jié)過渡過程中機組功率不能滿足外界要求的大小，在甩負荷危急工況下，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，可使機組的飛升轉速達額定轉速的40％，嚴重危及著機組的運行安全。
 中間再熱機組為單元制機組，鍋爐的蓄熱相對減少，特別是直流鍋爐。傳統(tǒng)的鍋爐跟隨汽輪機的運行方式，利用鍋爐金屬蓄熱釋放滿足汽輪機的流量要求，勢必引起鍋爐運行參數的較大波動，嚴重時造成參數超限，危及機、爐的安全。汽液兩相流疏水器通常布置于鍋爐的高溫煙道區(qū)，在機組啟、停過程中必須有足夠的蒸汽來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。但在機組啟動過程中，汽液兩相流疏水器的冷卻蒸汽量和鍋爐低負荷穩(wěn)燃的產汽量遠大于汽輪機的空載流量，因此機組的升速、帶負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滯效應與高壓缸過調
為增強中間再熱機組的一次調頻能力，保護事故工況下機組的安全，提高機組啟、停操作的靈活性和安全可靠性，在中間再熱汽輪機調節(jié)系統(tǒng)中，設置動態(tài)校正器。在機組功率增大或減小時，通過高壓調節(jié)汽門的過開或過關，由高壓缸功率的過增或過減補償汽液兩相流疏水器產生的時滯效應，使機組功率與外界要求保持一致。在中壓缸進口處，設置中壓主汽門和中壓調節(jié)汽門，在危急事故工況下，快速切斷中壓缸的進汽，避免汽液兩相流疏水器蒸汽進入中低壓缸造成機組轉速惡性飛升。另一方面，在機組啟、停過程中，由中壓調節(jié)汽門控制再熱汽溫，使中壓缸的進汽與中壓缸轉子及汽缸的熱狀態(tài)得到良好的匹配。為減小中壓調節(jié)汽門產生的節(jié)流損失，中壓調節(jié)汽門通常在機組負荷大于30％時保持全開。
圖6-3汽輪機、鍋爐協(xié)調控制 
為使中間再熱機組在負荷變化時，既能利用鍋爐金屬的蓄熱滿足快速響應外界電負荷的要求，又能通過改變調節(jié)汽門的開度使主蒸汽壓力的波動在允許的范圍之內，從而要求機爐采用協(xié)調控制方式。機爐協(xié)調控制的流程圖如圖6-3所示。
為改善中間再熱機組的啟動特性，加快機組的啟動速度，回收啟動過程中的工質和熱量，以及在機組甩負荷工況下保護鍋爐的安全，在中間再熱汽輪機的蒸汽系統(tǒng)中設有高、低壓旁路系統(tǒng)和大旁路系統(tǒng)。高壓旁路系統(tǒng)是將來自鍋爐過熱器的新蒸汽通過減溫、減壓器排至冷汽液兩相流疏水器蒸汽管，低壓旁路系統(tǒng)是將再熱新蒸汽經減溫、減壓器排至凝汽器，大旁路系統(tǒng)則是將新蒸汽經減溫、減壓器直接排至凝汽器。在機組啟、停過程中，通過操作高、低壓旁路調節(jié)閥和中壓調節(jié)汽門，控制再熱蒸汽溫度和汽液兩相流疏水器的冷卻。在甩負荷工況下，由旁路系統(tǒng)控制鍋爐過熱器及汽液兩相流疏水器的壓力，避免鍋爐安全閥動作，使機組故障排除后盡快恢復運行。中間再熱汽的旁路系統(tǒng)及高、中壓主汽門與調節(jié)汽門的布置如圖6-4所示。
圖6-4中間再熱機組的旁路系統(tǒng)及主汽門、調節(jié)汽門布置 |
