汽轮机低压缸蒸汽冷却系统及调节方法与流程

1.本发明涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种汽轮机低压缸蒸汽冷却系统及一种汽轮机低压缸蒸汽冷却调节方法。


背景技术：

2.随着国家对节能减排清洁供热的要求越来越严格，实现火电机组热电解耦、深度调峰已经成为了国内许多电厂赖以生存的考核指标。国内北方许多电厂为了响应国家挖掘火电机组调峰潜力、提升火电机组运行灵活性、提高新能源消纳能力的要求，对汽轮机进行了能低负荷运行的切缸改造。切除低压缸实现供热虽然有较高的经济性，但因切缸时低压缸处于小容积流量工况下运行，末级叶片的流动极为复杂，在动叶根部区域会出现脱硫、逆流和倒吸现象，回流的蒸汽就会夹带液滴打在叶片上对叶片造成水蚀。叶片水蚀会影响叶片的振动性能和级效率，严重时导致叶片断裂，引发重大事故。汽流中的液滴一方面来自低压末几级叶片排汽湿度增加，会出现排汽凝结成水滴，另一方面为控制切缸时排汽温度不会超限，需打开喷水装置降温，而喷水量存在过量的情况时，若喷水不能及时汽化，就会随回流打在叶片出汽边，造成水蚀。
3.公布号cn109944646a的发明专利申请公开了一种火电汽轮机组低压缸零功率改造中叶片风险的规避方法，该方法包括以下步骤：步骤一、根据叶片的静应力分布、动应力大小和运行频率三个指标来选择用于火电汽轮机组低压缸零功率改造的叶片；步骤二、火电汽轮机组低压缸零功率改造时对叶片的振动状态进行实时监控；步骤三、增加火电汽轮机组的喷水量，并在火电汽轮机组的旁路引入蒸汽；步骤四、对叶片的表面做喷涂处理；步骤五、采用步骤一至步骤四的方法对火电汽轮机组低压缸零功率改造中叶片风险进行规避。该方法中需要更换叶片，对叶片的表面做喷涂处理提高抗水蚀性能。更换叶片会提高改造成本，对叶片表面做喷涂处理会影响叶片结构，影响级效率，且叶片喷涂对抗水蚀性能的提高有限，喷涂还有脱落的风险，一旦涂层脱落，会有水蚀加剧的可能，所以需定期开缸检查叶片涂层。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种汽轮机低压缸蒸汽冷却系统及调节方法，能够在无需更换叶片、不对叶片进行处理的情况下消除叶片水蚀，以克服现有技术的上述缺陷。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明提供一种汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，包括控制器、用于监测低压缸排汽侧的排汽压力的压力传感器、用于监测低压缸排汽侧的排汽温度的测温器、分别具有若干个设于低压缸排汽侧的喷嘴的第一喷嘴组和第二喷嘴组、以及分别向第一喷嘴组和第二喷嘴组输送水的第一喷水管路和第二喷水管路，第二喷嘴组的喷嘴数量多于第一喷嘴组的喷嘴数量，第一喷水管路上设有第一调节阀，第二喷水管路上设有第二调节阀，压力传感器、
测温器、第一调节阀和第二调节阀均与控制器相连接。
7.优选地，第一喷水管路上在第一调节阀前设有第一截止阀，第二喷水管路上在第二调节阀前设有第二截止阀。
8.优选地，第一喷水管路上在第一调节阀后设有第一节流阀，第二喷水管路上在第二调节阀后设有第二节流阀。
9.优选地，第一喷水管路上在第一节流阀后设有第一压力表，第二喷水管路上在第二节流阀后设有第二压力表，第一压力表和第二压力表均与控制器相连接。
10.优选地，第一压力表前设有第三截止阀，第二压力表前设有第四截止阀。
11.优选地，还包括总管路，总管路的一端连接凝结水泵，且另一端连接第一喷水管路和第二喷水管路，总管路上设有流量计，流量计与控制器相连接。
12.优选地，总管路上设有滤网。
13.优选地，总管路还连接原喷水阀门站。
14.本发明还提供一种汽轮机低压缸蒸汽冷却调节方法，采用如上所述的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，在汽轮机低压缸低负荷运行时，由测温器监测低压缸排汽侧的当前排汽温度并将监测信号输送给控制器，由压力传感器监测低压缸排汽侧的当前排汽压力并将监测信号输送给控制器；控制器计算当前排汽压力对应的饱和蒸汽温度，并确定排汽温度目标值为饱和蒸汽温度与设定过热度之和，根据当前排汽温度与排汽温度目标值的差值计算达到排汽温度目标值的所需喷水量，控制器根据所需喷水量控制并调节第一调节阀和/或第二调节阀的开度：若所需喷水量小于第一设定值，控制器控制第一调节阀开启并调节第一调节阀的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在排汽温度目标值；若所需喷水量大于第一设定值且小于第二设定值，控制器控制第二调节阀开启并调节第二调节阀的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在排汽温度目标值；若所需喷水量大于第二设定值，控制器控制第一调节阀和第二调节阀均开启并同时调节第一调节阀和第二调节阀的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在排汽温度目标值。
15.与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
16.能够在无需更换叶片、不对叶片进行处理、不影响叶片结构、不影响级效率的情况下，根据低压缸排汽侧的当前排汽压力确定具有一定过热度的排汽温度目标值，通过当前排汽温度与排汽温度目标值相比较精确计算为达到排汽温度目标值所需的喷水量，根据所需喷水量控制并调节第一调节阀和/或第二调节阀的开度大小，能够实现三级喷水逻辑调节，使得喷水量的大小可以连续调节，做到精确控制喷水量，既保证了排汽温度在安全的变化范围，又能避免喷水过量或不足带来的风险，并且，使排汽温度保持一定的过热度，使得喷水产生的液滴能够及时汽化为蒸汽，避免了低压缸低负荷运行时因末级回流夹带喷水撞击末级叶片出汽边造成水蚀，从而可以主动预防叶片水蚀，减少对叶片抗水蚀性能的要求。
附图说明
17.图1是本发明实施例的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统的结构示意图。
18.其中，附图标记说明如下：
19.100
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第一喷水管路
20.200
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第二喷水管路
21.300
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总管路
22.1a
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第一调节阀
23.1b
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第二调节阀
[0024]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
异径三通
[0025]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
缩节
[0026]
4a
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第一截止阀
[0027]
4b
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第二截止阀
[0028]
5a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一节流阀
[0029]
5b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二节流阀
[0030]
6a
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第一压力表
[0031]
6b
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第二压力表
[0032]
7a
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第三截止阀
[0033]
7b
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第四截止阀
[0034]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
凝结水泵
[0035]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
流量计
[0036]
10
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滤网
[0037]
11
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原喷水阀门站
[0038]
12
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低压缸
具体实施方式
[0039]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
[0040]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0041]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0042]
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0043]
如图1所示，本发明的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统的一种实施例。在汽轮机运行过程中，当低压缸12进汽压力低于设定的特征值时，低压缸12进入低负荷运行状态(小容积流量工况运行，如切除低压缸12)，本实施例的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统用于实现在低压缸12低负荷运行时消除低压缸12叶片水蚀，同时控制低压缸12排汽侧的排汽温度不超限。
[0044]
本实施例的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统包括控制器、压力传感器、测温器、第一喷
嘴组、第二喷嘴组、第一喷水管路100和第二喷水管路200。
[0045]
其中，压力传感器用于监测低压缸12排汽侧的排汽压力，压力传感器安装在低压缸12内，用于实时监测低压缸12排汽侧的当前排汽压力。
[0046]
测温器用于监测低压缸12排汽侧的排汽温度，测温器安装在低压缸12排汽侧并位于低压缸12末级动叶片之后，用于实时监测低压缸12排汽侧的当前排汽温度。优选地，测温器采用热电偶。
[0047]
第一喷嘴组和第二喷嘴组分别具有若干个设于低压缸12排汽侧的喷嘴，用于在需要时向低压缸12排汽侧喷水，以减小低压缸12排汽侧的排汽温度。第二喷嘴组的喷嘴数量多于第一喷嘴组的喷嘴数量，使得第二喷嘴组的喷水量大于第一喷嘴组的喷水量。为保证喷水均匀，优选地，第一喷嘴组的若干个喷嘴、第二喷嘴组的若干个喷嘴都沿低压缸12排汽侧的周向均匀布置。低压缸12为中间进汽、两边排汽的双流低压缸时，其一边排汽侧为调阀端，且另一边排汽侧为电机端，两个喷嘴组的若干个喷嘴都均布在低压缸12的调阀端和电机端。第一喷嘴组的喷嘴数量、第二喷嘴组的喷嘴数量均不局限，可以根据实际应用的低压缸12性能参数进行设计，例如，本实施例中，第一喷嘴组可以具有8个喷嘴，在低压缸12的调阀端和电机端各布置有4个，每个喷嘴作为一个喷水点，各喷水点沿低压缸12排汽侧的周向等间隔布置；第二喷嘴组可以具有16个喷嘴，在低压缸12的调阀端和电机端各布置有8个，每两个喷嘴作为一个喷水点，各喷水点沿低压缸12排汽侧的周向等间隔布置。优选地，喷嘴选用喷孔直径较小的、雾化效果好的空心锥形喷嘴，这种喷嘴能产生圆形喷雾形状，液滴尺寸约0.2mm，喷射角度约70
°
，喷雾分布均匀，压力和流量适用范围广，可以达到喷嘴朝向低压缸12的排汽区域向四周均匀喷水的效果。
[0048]
第一喷水管路100向第一喷嘴组输送水，第一喷水管路100上设有第一调节阀1a，第一调节阀1a的开度连续可调。通过第一调节阀1a的开启和关闭控制第一喷水管路100的通断，即控制第一喷嘴组是否进行喷水；第一调节阀1a开启时，通过第一调节阀1a开度大小的调节可以控制第一喷水管路100向第一喷嘴组输送的水量，从而控制第一喷嘴组的喷水量。本实施例中，第一喷水管路100的末端分为两个支路，两个支路分别通向第一喷嘴组中布置在低压缸12调阀端的4个喷嘴(4个喷水点)和布置在低压缸12电机端的4个喷嘴(4个喷水点)，两个支路各通过一个异径三通2和一个缩节3与相应的4个喷嘴依次连接，由此使得连接至各喷嘴处的支路管径一致，从而保证各喷嘴的喷水量一致，确保第一喷嘴组喷水均匀。
[0049]
第二喷水管路200向第二喷嘴组输送水，第二喷水管路200上设有第二调节阀1b，第二调节阀1b的开度连续可调。通过第二调节阀1b的开启和关闭控制第二喷水管路200的通断，即控制第二喷嘴组是否进行喷水；第二调节阀1b开启时，通过第二调节阀1b开度大小的调节可以控制第二喷水管路200向第二喷嘴组输送的水量，从而控制第二喷嘴组的喷水量。本实施例中，第二喷水管路200的末端分为两个支路，两个支路分别通向第二喷嘴组中布置在低压缸12调阀端的8个喷嘴(4个喷水点)和布置在低压缸12电机端的8个喷嘴(4个喷水点)，两个支路各通过一个异径三通2和一个缩节3与相应的4个喷水点依次连接，由此使得连接至各喷水点处的支路管径一致，从而保证各喷水点的喷水量一致，确保第二喷嘴组喷水均匀。
[0050]
压力传感器、测温器、第一调节阀1a和第二调节阀1b均与控制器相连接。控制器的
形式并不局限，可以采用现有的控制器，如plc控制器或单片机。压力传感器将测得的低压缸12排汽侧的排汽压力信号输送给控制器，测温器将测得的低压缸12排汽侧的排汽温度信号输送给控制器，控制器接收压力传感器和测温器的监测信号，并根据接收到的监测信号控制第一调节阀1a和/或第二调节阀1b开启并调节第一调节阀1a和/或第二调节阀1b的开度。
[0051]
具体地，当汽轮机低压缸12低负荷运行时，由测温器监测低压缸12排汽侧的当前排汽温度t1并将监测信号输送给控制器，由压力传感器监测低压缸12排汽侧的当前排汽压力p并将监测信号输送给控制器，实现对低压缸12排汽侧的当前排汽温度t1、当前排汽压力p的实时监测。控制器根据水和蒸汽性质图表实时计算当前排汽压力p对应的饱和蒸汽温度t2，并结合汽轮机启机前预设好的设定过热度
△
t，确定排汽温度目标值t3为饱和蒸汽温度t2与设定过热度之和
△
t：t3＝t2+
△
t，即排汽温度目标值t3具有一定的过热度。控制器根据当前排汽温度t1与排汽温度目标值t3的差值精确计算达到排汽温度目标值t3的所需喷水量，然后，控制器根据计算出的所需喷水量控制并调节第一调节阀1a和/或第二调节阀1b的开度，实现以下三级喷水逻辑控制：若所需喷水量小于第一设定值，控制器控制第一调节阀1a开启并调节第一调节阀1a的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在排汽温度目标值t3，此为一级喷水逻辑，对应于所需喷水量较少的情况，由第一喷水管路100和第一喷嘴组单独提供较少的喷水量即可实现降低排汽侧温度使其不超限、同时精确控制喷水量使喷水能够及时汽化成蒸汽而消除叶片水蚀；若所需喷水量大于第一设定值且小于第二设定值，控制器控制第二调节阀1b开启并调节第二调节阀1b的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在排汽温度目标值t3，此为二级喷水逻辑，对应于所需喷水量中等的情况，由第二喷水管路200和第二喷嘴组单独提供中等的喷水量即可实现降低排汽侧温度使其不超限、同时精确控制喷水量使喷水能够及时汽化成蒸汽而消除叶片水蚀；若所需喷水量大于第二设定值，控制器控制第一调节阀1a和第二调节阀1b均开启并同时调节第一调节阀1a和第二调节阀1b的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在排汽温度目标值t3，此为三级喷水逻辑，对应于所需喷水量较大的情况，由第一喷水管路100及第一喷嘴组、第二喷水管路200及第二喷嘴组共同提供较大的喷水量可实现降低排汽侧温度使其不超限、同时精确控制喷水量使喷水能够及时汽化成蒸汽而消除叶片水蚀。其中，第二设定值大于第一设定值，第一设定值和第二设定值是根据对需要喷水量的大小进行区间范围划分设定的所需喷水量值。
[0052]
由此，本实施例的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统能够在无需更换叶片、不对叶片进行处理、不影响叶片结构、不影响级效率的情况下，根据低压缸12排汽侧的当前排汽压力p确定具有一定过热度
△
t的排汽温度目标值t3，通过当前排汽温度t1与排汽温度目标值t3相比较精确计算为达到排汽温度目标值t3所需的喷水量，根据所需喷水量控制并调节第一调节阀1a和/或第二调节阀1b的开度大小，能够实现三级喷水逻辑调节，使得喷水量的大小可以连续调节，做到精确控制喷水量，既保证了排汽温度在安全的变化范围，又能避免喷水过量或不足带来的风险，并且，使排汽温度保持一定的过热度，使得喷水产生的液滴能够及时汽化为蒸汽，避免了低压缸12低负荷运行时因末级回流夹带喷水撞击末级叶片出汽边造成水蚀，从而可以主动预防叶片水蚀，减少对叶片抗水蚀性能的要求。
[0053]
本实施例中，第一调节阀1a在第一喷水管路100上、第二调节阀1b在第二喷水管路
200上都尽可能靠近低压缸12布置，以减少因管路布置带来的压损。
[0054]
本实施例中，优选地，第一喷水管路100上在第一调节阀1a前设有第一截止阀4a，在第一调节阀1a需要检修维护时，关闭第一截止阀4a，即可对在第一调节阀1a进行拆卸、安装和更换。第二喷水管路200上在第二调节阀1b前设有第二截止阀4b，在第二调节阀1b需要检修维护时，关闭第二截止阀4b，即可对在第二调节阀1b进行拆卸、安装和更换。
[0055]
本实施例中，优选地，第一喷水管路100上在第一调节阀1a后设有第一节流阀5a，第一节流阀5a用于在汽轮机组启动前调整第一喷水管路100的阀后压力至设定的整定值。第二喷水管路200上在第二调节阀1b后设有第二节流阀5b，第二节流阀5b用于在汽轮机组启动前调整第二喷水管路200的阀后压力至设定的整定值。
[0056]
进一步，第一喷水管路100上在第一节流阀5a后设有第一压力表6a，第一压力表6a用于测量第一节流阀5a的阀后压力。第二喷水管路200上在第二节流阀5b后设有第二压力表6b，第二压力表6b用于测量第二节流阀5b的阀后压力。第一压力表6a和第二压力表6b均与控制器相连接，以将测得的第一节流阀5a的阀后压力信号和第二节流阀5b的阀后压力信号输送给控制器。在汽轮机组启动前，根据第一压力表6a和第二压力表6b的读数，调节第一节流阀5a和第二节流阀5b，将第一喷水管路100及第二喷水管路200的阀后压力调整至设定的整定值。
[0057]
进一步，第一压力表6a前设有第三截止阀7a，在第一压力表6a需要检修维护时，关闭第三截止阀7a，即可对第一压力表6a进行拆卸、安装和更换。第二压力表6b前设有第四截止阀7b，在第二压力表6b需要检修维护时，关闭第四截止阀7b，即可对第二压力表6b进行拆卸、安装和更换。
[0058]
优选地，本实施例的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统还包括总管路300，总管路300的一端连接凝结水泵8，总管路300的另一端连接第一喷水管路100和第二喷水管路200，第一喷水管路100和第二喷水管路200并联于总管路300，由总管路300向第一喷水管路100和第二喷水管路200供水，且总管路300的供水来自凝结水泵8。总管路300上设有流量计9，流量计9用于测量总管路300中的流量，即为喷水流量。流量计9与控制器相连接，以将测得的总管路300流量信号输送给控制器。
[0059]
较佳地，总管路300上设有滤网10，滤网10用于过滤来自凝结水泵8的冷却水，防止杂质污染、堵塞喷嘴。
[0060]
本实施例中，优选地，总管路300还连接原喷水阀门站11，即总管路300还可以向原喷水阀门站11供水。原喷水阀门站11是汽轮机组本身设有的启停机和事故工况用的喷水阀门站。当低压缸12进入低负荷运行状态、本实施例的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统投入使用时，原喷水阀门站11关闭，总管路300向第一喷水管路100和/或第二喷水管路200供水。
[0061]
基于上述汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，本实施例还提供一种汽轮机低压缸蒸汽冷却调节方法，本实施例的汽轮机低压缸蒸汽冷却调节方法采用本实施例的上述汽轮机低压缸蒸汽冷却系统实现，亦即为本实施例的上述汽轮机低压缸蒸汽冷却系统的工作方法。
[0062]
本实施例的汽轮机低压缸蒸汽冷却调节方法为，在汽轮机低压缸12低负荷运行时，由测温器监测低压缸12排汽侧的当前排汽温度t1并将监测信号输送给控制器，由压力传感器监测低压缸12排汽侧的当前排汽压力p并将监测信号输送给控制器，实现对低压缸12排汽侧的当前排汽温度t1、当前排汽压力p的实时监测。控制器根据水和蒸汽性质图表实
时计算当前排汽压力p对应的饱和蒸汽温度t2，并结合汽轮机启机前预设好的设定过热度
△
t，确定排汽温度目标值t3为饱和蒸汽温度t2与设定过热度之和
△
t：t3＝t2+
△
t，即排汽温度目标值t3具有一定的过热度。控制器根据当前排汽温度t1与排汽温度目标值t3的差值精确计算达到排汽温度目标值t3的所需喷水量，然后，控制器根据计算出的所需喷水量控制并调节第一调节阀1a和/或第二调节阀1b的开度，实现以下三级喷水逻辑控制。
[0063]
若所需喷水量小于第一设定值，控制器控制第一调节阀1a开启并调节第一调节阀1a的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在排汽温度目标值t3，此为一级喷水逻辑，对应于所需喷水量较少的情况，由第一喷水管路100和第一喷嘴组单独提供较少的喷水量即可实现降低排汽侧温度使其不超限、同时精确控制喷水量使喷水能够及时汽化成蒸汽而消除叶片水蚀。
[0064]
若所需喷水量大于第一设定值且小于第二设定值，控制器控制第二调节阀1b开启并调节第二调节阀1b的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在排汽温度目标值t3，此为二级喷水逻辑，对应于所需喷水量中等的情况，由第二喷水管路200和第二喷嘴组单独提供中等的喷水量即可实现降低排汽侧温度使其不超限、同时精确控制喷水量使喷水能够及时汽化成蒸汽而消除叶片水蚀。
[0065]
若所需喷水量大于第二设定值，控制器控制第一调节阀1a和第二调节阀1b均开启并同时调节第一调节阀1a和第二调节阀1b的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在排汽温度目标值t3，此为三级喷水逻辑，对应于所需喷水量较大的情况，由第一喷水管路100及第一喷嘴组、第二喷水管路200及第二喷嘴组共同提供较大的喷水量可实现降低排汽侧温度使其不超限、同时精确控制喷水量使喷水能够及时汽化成蒸汽而消除叶片水蚀。
[0066]
其中，第二设定值大于第一设定值，第一设定值和第二设定值是根据对需要喷水量的大小进行区间范围划分设定的所需喷水量值。
[0067]
由此，本实施例的汽轮机低压缸蒸汽冷却调节方法，能够在无需更换叶片、不对叶片进行处理、不影响叶片结构、不影响级效率的情况下，根据低压缸12排汽侧的当前排汽压力p确定具有一定过热度
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t的排汽温度目标值t3，通过当前排汽温度t1与排汽温度目标值t3相比较精确计算为达到排汽温度目标值t3所需的喷水量，根据所需喷水量控制并调节第一调节阀1a和/或第二调节阀1b的开度大小，能够实现三级喷水逻辑调节，使得喷水量的大小可以连续调节，做到精确控制喷水量，既保证了排汽温度在安全的变化范围，又能避免喷水过量或不足带来的风险，并且，使排汽温度保持一定的过热度，使得喷水产生的液滴能够及时汽化为蒸汽，避免了低压缸12低负荷运行时因末级回流夹带喷水撞击末级叶片出汽边造成水蚀，从而可以主动预防叶片水蚀，减少对叶片抗水蚀性能的要求。
[0068]
优选地，本实施例的汽轮机低压缸蒸汽冷却调节方法中，在汽轮机组启动前，根据第一压力表6a和第二压力表6b的读数，调节第一节流阀5a和第二节流阀5b，将第一喷水管路100及第二喷水管路200的阀后压力调整至设定的整定值。在汽轮机组运行过程中，当低压缸12进汽压力低于设定的特征值时，低压缸12进入低负荷运行状态，汽轮机低压缸蒸汽冷却系统投入使用，原喷水阀门站11关闭。
[0069]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，其特征在于，包括控制器、用于监测低压缸排汽侧的排汽压力的压力传感器、用于监测低压缸排汽侧的排汽温度的测温器、分别具有若干个设于低压缸排汽侧的喷嘴的第一喷嘴组和第二喷嘴组、以及分别向所述第一喷嘴组和第二喷嘴组输送水的第一喷水管路(100)和第二喷水管路(200)，所述第二喷嘴组的喷嘴数量多于所述第一喷嘴组的喷嘴数量，所述第一喷水管路(100)上设有第一调节阀(1a)，所述第二喷水管路(200)上设有第二调节阀(1b)，所述压力传感器、所述测温器、所述第一调节阀(1a)和所述第二调节阀(1b)均与所述控制器相连接。2.根据权利要求1所述的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，其特征在于，所述第一喷水管路(100)上在所述第一调节阀(1a)前设有第一截止阀(4a)，所述第二喷水管路(200)上在所述第二调节阀(1b)前设有第二截止阀(4b)。3.根据权利要求1所述的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，其特征在于，所述第一喷水管路(100)上在所述第一调节阀(1a)后设有第一节流阀(5a)，所述第二喷水管路(200)上在所述第二调节阀(1b)后设有第二节流阀(5b)。4.根据权利要求3所述的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，其特征在于，所述第一喷水管路(100)上在所述第一节流阀(5a)后设有第一压力表(6a)，所述第二喷水管路(200)上在所述第二节流阀(5b)后设有第二压力表(6b)，所述第一压力表(6a)和所述第二压力表(6b)均与所述控制器相连接。5.根据权利要求4所述的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，其特征在于，所述第一压力表(6a)前设有第三截止阀(7a)，所述第二压力表(6b)前设有第四截止阀(7b)。6.根据权利要求1所述的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，其特征在于，还包括总管路(300)，所述总管路(300)的一端连接凝结水泵(8)，且另一端连接所述第一喷水管路(100)和所述第二喷水管路(200)，所述总管路(300)上设有流量计(9)，所述流量计(9)与所述控制器相连接。7.根据权利要求6所述的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，其特征在于，所述总管路(300)上设有滤网(10)。8.根据权利要求6所述的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，其特征在于，所述总管路(300)还连接原喷水阀门站(11)。9.一种汽轮机低压缸蒸汽冷却调节方法，其特征在于，采用如权利要求1至8中任意一项所述的汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，在汽轮机低压缸低负荷运行时，由所述测温器监测低压缸排汽侧的当前排汽温度并将监测信号输送给所述控制器，由所述压力传感器监测低压缸排汽侧的当前排汽压力并将监测信号输送给所述控制器；所述控制器计算所述当前排汽压力对应的饱和蒸汽温度，并确定排汽温度目标值为所述饱和蒸汽温度与设定过热度之和，根据所述当前排汽温度与所述排汽温度目标值的差值计算达到所述排汽温度目标值的所需喷水量，所述控制器根据所述所需喷水量控制并调节所述第一调节阀(1a)和/或所述第二调节阀(1b)的开度：若所述所需喷水量小于第一设定值，所述控制器控制所述第一调节阀(1a)开启并调节所述第一调节阀(1a)的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在所述排汽温度目标值；若所述所需喷水量大于第一设定值且小于第二设定值，所述控制器控制所述第二调节
阀(1b)开启并调节所述第二调节阀(1b)的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在所述排汽温度目标值；若所述所需喷水量大于第二设定值，所述控制器控制所述第一调节阀(1a)和所述第二调节阀(1b)均开启并同时调节所述第一调节阀(1a)和所述第二调节阀(1b)的开度，使低压缸排汽侧的排汽温度达到并保持在所述排汽温度目标值。

技术总结
本发明涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种汽轮机低压缸蒸汽冷却系统，包括控制器、用于监测低压缸排汽侧的排汽压力的压力传感器、用于监测低压缸排汽温度的测温器、分别具有若干个设于低压缸排汽侧的喷嘴的第一、第二喷嘴组、以及分别向第一、第二喷嘴组输送水的第一、第二喷水管路，第二喷嘴组的喷嘴数量多于第一喷嘴组，第一、第二喷水管路上分别设有第一、第二调节阀，压力传感器、测温器、第一调节阀和第二调节阀均与控制器相连接。还涉及采用该系统的汽轮机低压缸蒸汽冷却调节方法，主要是由控制器根据所需喷水量控制并调节第一调节阀和/或第二调节阀的开度，精确控制喷水量。能够在不对叶片进行处理的情况下消除叶片水蚀。不对叶片进行处理的情况下消除叶片水蚀。不对叶片进行处理的情况下消除叶片水蚀。


技术研发人员：张亚 单鹏 张佳敏
受保护的技术使用者：上海电气电站设备有限公司
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2023/5/16