一种调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统的制作方法

1.本发明属于大型火力发电厂热电联产技术领域，涉及一种调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统。

背景技术：

2.近年来，随着我国相关环保政策及控煤政策的推进，大量企业自备机组及蒸汽锅炉被关停，由火电厂实施热电联产改造，对外提供高参数工业蒸汽。为保证稳定的供汽压力和供汽流量，改造时必须在抽汽管道设置抽汽调节阀及减温减压器。
3.目前，国内主流工业抽汽系统依次布置逆止阀、调节阀、减温减压器等，先通过调节阀控制抽汽流量，然后由减温减压器将蒸汽的温度、压力减至所需的参数。其最显著的特点是将调节阀布置在抽汽管道上游，减温减压器布置在抽汽管道下游，如此布置的优点是可以独立管控调节阀和减温减压器，二者互不干扰。
4.而从大量高参数、大流量工业供汽项目来看，抽汽调节阀安全可靠性成为一大技术难点，国内出现了大量调节阀设备故障案例，大幅增加了整个供热系统的安全隐患。究其原因，对于以主蒸汽、高温再热蒸汽为汽源的高参数工业供汽项目，当调节阀布置在减温减压器上游时，由于抽汽温度高，导致抽汽调节阀运行环境极其恶劣，且考虑到为保证良好的调节特性，这极大增加了调节阀设计难度和制造成本，这也是高参数抽汽调节阀故障频发的根本原因之一。为此，国内绝多数高参数、大流量工业供汽项目采用进口调节阀，供货周期长、价格昂贵，后期检修维护成本高。
5.例如，典型工业供汽项目出厂蒸汽温度一般仅需达到300℃～400℃，而亚临界机组主蒸汽和高温再热蒸汽温度可达到538℃，超超临界机组主蒸汽和高温再热蒸汽温度可达到600℃以上，导致抽汽调节阀材质及制造成本大幅提高。

技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统，该系统能够有效降低抽汽调节阀的材质及制造成本。
7.为达到上述目的，本发明所述的调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统包括再热热段管道、减温减压器、抽汽调节阀及热再抽汽母管，再热热段管道依次经减温减压器及抽汽调节阀与热再抽汽母管相连通。
8.再热热段管道依次经第一电动调节阀与减温减压器相连通。
9.再热热段管道与第一电动调节阀之间设置有流量测量喷嘴。
10.第一电动调节阀与减温减压器之间设置有止回阀。
11.再热热段管道依次经减温减压器、第二电动调节阀及抽汽调节阀与热再抽汽母管相连通。
12.减温减压器与第二电动调节阀之间的管道上设置有安全阀。
13.抽汽调节阀的入口处及出口处均设置有大小头。
14.减温减压器包括减压阀及减温阀。
15.本发明具有以下有益效果：
16.本发明所述的调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统在具体操作时，为提升抽汽调节阀安全可靠性，并降低其造价，对抽汽管道上的阀组布置进行优化，即将减温减压器布置于抽汽调节阀上游，先对蒸汽进行减温和适度减压，然后再进入抽汽调节阀进行流量调控，从而大幅降低抽汽调节阀的入口汽温，显著降低其材质要求及加工难度，优化阀门运行环境，从而提高阀门可靠性，并大幅降低其造价及检修维护难度。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；
18.图2为本发明的控制流程图。
19.其中，1为流量测量喷嘴、2为第一电动调节阀、3为止回阀、4为减温减压器、5为第二电动调节阀、6为抽汽调节阀、7为安全阀。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
21.参考图1，本发明的核心思想在于：在传统工业供汽阀组布置方案的基础上，将抽汽调节阀6后置，将减温减压器4布置于抽汽调节阀6上游，先对蒸汽进行减温及适度减压，大幅降低抽汽调节阀6的入口汽温，然后再结合抽汽调节阀6进行流量精细化调控，通过减温减压器4和抽汽调节阀6联合调控，保证供汽流量、压力精准调节的要求。
22.本发明所述的调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统包括再热热段管道、流量测量喷嘴1、第一电动调节阀2、止回阀3、减温减压器4、第二电动调节阀5、抽汽调节阀6及热再抽汽母管，其中，再热热段管道依次经流量测量喷嘴1、第一电动调节阀2、止回阀3、减温减压器4、第二电动调节阀5及抽汽调节阀6与热再抽汽母管相连通，减温减压器4与第二电动调节阀5之间的管道上设置有安全阀7，抽汽调节阀6的入口处及出口处均设置有大小头，减温减压器4包括减压阀及减温阀。
23.蒸汽进入减温减压器4中后，先通过减压阀进行初步降压，然后进行喷水减温，将蒸汽温度降低至所需参数，经过减温减压后的蒸汽在下游流经抽汽调节阀6，通过抽汽调节阀6控制蒸汽流量，蒸汽经抽汽调节阀6节流后其压力进一步下降。其关键在于，减压阀不能直接将蒸汽减压至外供所需压力，而应预留一定压力裕量，以克服抽汽调节阀6进行流量调节过程中的节流压损。
24.为实现精细化管理，保证抽汽调节阀6出口蒸汽压力控制到所需压力值，对减压阀及抽汽调节阀6进行联合控制，将抽汽调节阀6节流损失与开度的函数内置于减压阀的控制逻辑内，用于减压阀的粗调节，同时将抽汽调节阀6出口处的压力值作为目标函数，对减压阀进行闭环控制，从而最终实现稳定的供汽压力。
25.具体控制过程为：
26.1)根据实施供汽需求与抽汽调节阀6的流量特性，初设抽汽调节阀6的压损，将减压阀出口压力设定为目标值对减压阀进行调节；
27.2)对抽汽调节阀6进行调节，直到供汽流量达到要求值；
28.当抽汽调节阀6调整得到要求的供汽流量后，对抽汽调节阀6出口压力进行判定，当抽汽调节阀6出口压力位于目标值
±
0.1mpa范围内时，则满足相关运行要求，当抽汽调节阀6出口压力超出目标值
±
0.1mpa范围内时，则根据判定结果修正抽汽调节阀6的压损值。
29.实施例一
30.本发明通过优化阀门布置方式，可显著降低抽汽口处关键阀门的运行参数，降低其造价、提高其可靠性，而本发明对减温减压器4的运行参数、造价及可靠性影响甚微。表1以国内某亚临界300mw机组工业供汽项目为例，单机供汽流量按200t/h设计，抽汽母管压力1.8mpa，300℃。
31.表1
[0032][0033]
其中，单机供汽流量按200t/h设计，抽汽母管压力1.8mpa，300℃。
[0034]
本发明可达到的效果为：
[0035]
本发明可明显降低抽汽调节阀6的入口参数，传统布置方案中抽汽调节阀6的入口参数为4.143mpa、543℃，本发明中抽汽调节阀6的入口参数为1.8mpa、300℃。
[0036]
本发明可明显降低减压阀与减温减压器4之间的管道工作参数，传统布置方案中该管段的工作参数高达4.143mpa、543℃，本发明中该管段的工作参数降至1.8mpa、300℃。
[0037]
本发明可大幅降低改造投资，以表1方案为例，通过抽汽调节阀6后置，首先降低抽汽调节阀6本身的整体造价，其次，抽汽调节阀6前后的大小头、管道材质相应降低，相应的采购、安装、处理及检测等费用均有下降。

技术特征：

1.一种调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统，其特征在于，包括再热热段管道、减温减压器(4)、抽汽调节阀(6)及热再抽汽母管，再热热段管道依次经减温减压器(4)及抽汽调节阀(6)与热再抽汽母管相连通。2.根据权利要求1所述的调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统，其特征在于，再热热段管道依次经第一电动调节阀(2)与减温减压器(4)相连通。3.根据权利要求2所述的调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统，其特征在于，再热热段管道与第一电动调节阀(2)之间设置有流量测量喷嘴(1)。4.根据权利要求3所述的调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统，其特征在于，第一电动调节阀(2)与减温减压器(4)之间设置有止回阀(3)。5.根据权利要求4所述的调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统，其特征在于，再热热段管道依次经减温减压器(4)、第二电动调节阀(5)及抽汽调节阀(6)与热再抽汽母管相连通。6.根据权利要求5所述的调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统，其特征在于，减温减压器(4)与第二电动调节阀(5)之间的管道上设置有安全阀(7)。7.根据权利要求1所述的调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统，其特征在于，抽汽调节阀(6)的入口处及出口处均设置有大小头。8.根据权利要求1所述的调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统，其特征在于，减温减压器(4)包括减压阀及减温阀。

技术总结

本发明公开了一种调节阀后置的高参数工业抽汽双阀联控系统，包括再热热段管道、减温减压器、抽汽调节阀及热再抽汽母管，再热热段管道依次经减温减压器及抽汽调节阀与热再抽汽母管相连通，该系统能够有效降低抽汽调节阀的材质及制造成本。的材质及制造成本。的材质及制造成本。

技术研发人员：

余小兵 陈要永 郑天帅 彭国盛 居文平 马汀山 于金伟 吴国民 匡柳 芮小虎 周汉斋 刘庆和 吴连军

受保护的技术使用者：

西安热工研究院有限公司 华能淮阴第二发电有限公司

技术研发日：

2021.11.15

技术公布日：

2022/2/24