一种凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统，其特征是：由汽轮机低压缸光轴转子机组和蓄放热装置组成，汽轮机低压缸光轴转子机组和蓄放热装置通过低压缸导汽管抽汽支管连接，所述汽轮机低压缸光轴转子机组包括中压缸、低压缸、凝汽器和光轴转子，中压缸与低压缸连接，低压缸与凝汽器连接，低压缸内设有光轴转子；蓄放热装置包括热网首站、蓄热罐、换热站、热网循环泵、放热变频泵、蓄热变频泵、热网供水母管和热网回水母管，所述蓄热罐、换热站分别连接热网供水母管和热网回水母管，所述热网首站分别连接有热网供水母管、热网回水母管和机组热网疏水管。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及供热
，特别是一种凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统。
技术介绍
当前，国内电力需求增长缓慢，电力过剩矛盾日益凸显，另一方面，供热市场日益增长，越来越多的纯凝机组向供热机组进行改造。随着清洁能源风电技术、水电技术、光伏技术的快速发展，在电力调度过程中，应优先考虑清洁能源发电技术。但是，部分地区由于电网无法足额消纳，弃风、弃水、弃光问题日趋严重，已经成为长期影响中国清洁能源健康发展的主要矛盾。本技术中所提供的调峰蓄能技术，从供热市场着手，降低机组电负荷，提升热网供热质量，充分挖掘释放电网系统的调峰潜能。在将来很长一段时间内，清洁能源的消纳技术，火电机组的深度调峰潜能将是一个稀缺资源。我国200MW(兆瓦)火电机组有两排汽和三排汽凝汽式汽轮机组两种机型。目前，国内针对三缸三排汽凝汽式汽轮机的热电联产有在低压缸导气管上打孔抽汽的技术，由于三缸三排汽汽轮机中压缸联体低压缸的特殊结构形式，在电网低谷时段机组电负荷低的情况下，经常出现抽汽量少甚至不能抽汽的情况，此时将无法满足用户供热需求。同时，打孔抽汽时，机组电负荷仍处在高位，无法解决当前装机容量大，经常需要机组进行电负荷调峰的矛盾。针对凝汽式汽轮机组的光轴转子运行方式的技术，在200MW的两缸两排汽机组上已经有相关的应用经验，但其仅仅是纯凝机组改供热机组的应用，并未与机组调峰相结合。单纯的光轴转子运行方式，由于其抽汽量大，在供热的初末期内，受到供热负荷小的约束，导致供热初末期，光轴转子运行方式的机组不能投运。目前，国内还没有供热机组配备有调峰蓄能系统，在国外已经运行的热电联产机组中采用的蓄放热装置，主要是为了解决供热需求与所供热量不一致的问题，实现供热的削峰填谷功能，但并未考虑机组的深度调峰功能。因此，将调峰蓄能系统应用于凝汽式汽轮机组的热电技术，对机组进行深度调峰的同时，又能满足热负荷的削峰填谷，为增强电网调度的灵活性、安全性提供了一个技术思路。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题之一是提供一种结构设计合理，对机组进行深度调峰的同时、又能满足热负荷的削峰填谷的凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一种凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统，由汽轮机低压缸光轴转子机组和蓄放热装置组成，汽轮机低压缸光轴转子机组和蓄放热装置通过低压缸导汽管抽汽支管连接，汽轮机低压缸光轴转子机组包括中压缸、低压缸、凝汽器和光轴转子，中压缸与低压缸连接，低压缸与凝汽器连接，低压缸内设有光轴转子；蓄放热装置包括热网首站、蓄热罐、换热站、热网循环泵、放热变频泵、蓄热变频泵、热网供水母管和热网回水母管，蓄热罐、换热站分别连接热网供水母管和热网回水母管，热网首站分别连接有热网供水母管、热网回水母管和机组热网疏水管。本系统的纯凝机组通过光轴转子技术，将蒸汽抽取用于供热，从而降低机组的电负荷，然后再通过配备蓄放热系统，利用其削峰填谷的功能，实现机组在供暖季能满足热负荷的前提下，将机组的电负荷降至最低。本系统能缓解北方地区供热期内的热电矛盾，增加电网调度的灵活性和弹性，适于大力推广。作为优选，中压缸内设有中压转子，低压缸内设有光轴转子，中压转子与光轴转子同轴连接。其优点在于，中压缸排汽仅部分进入低压缸，其余大部分排汽经过抽汽支管进入蓄放热系统进行供热，通过机组光轴转子运行与蓄放热系统的耦合，可实现在供热期内对机组电负荷的深度调峰和热负荷的削峰填谷功能。作为优选，蓄热罐分别通过放热进水支管、蓄热出水支管与热网回水母管连接；蓄热罐分别通过放热出水支管、蓄热进水支管与热网供水母管连接；蓄热出水支管和放热出水支管上分别设有蓄热变频泵和放热变频泵。其优点在于，蓄热罐和热网水直接相连，可以起到热网水系统定压的作用。同时，通过蓄热变频泵和放热变频泵可以调节蓄放热的速度和蓄放热的量，以适应各种条件下的热需求。作为优选，蓄放热装置还包括板式换热器，蓄热罐分别通过放热支管、蓄热支管和蓄放热公共支管与板式换热器连接，板式换热器分别通过热网回水支管、放热时热网回水支管和首站侧蓄放热公共支管分别与热网供水母管、热网回水母管连接；放热支管、蓄热支管、放热时热网回水支管上分别设有放热变
频泵、蓄热变频泵、热网回水支管变频泵。其优点在于，通过板式换热器使得蓄热罐与热网水间接相连，可以满足不同热网水供回水参数条件下的蓄放热过程，以适应各种条件下的热需求。本技术所要解决的技术问题之二是提供一种对机组进行深度调峰的同时、又能满足热负荷的削峰填谷的凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统运行调节方法。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统运行调节方法，包括蓄热与放热两个过程，其中蓄热包括如下步骤：S11.当蓄热罐直接与热网供水和热网回水相连时，蓄热罐内蓄满热网回水，打开第三阀门、第四阀门，关闭第五阀门、第六阀门，将经过热网首站加热后的热网供水存至蓄热罐内，蓄热罐内的热网回水经过蓄热出水支管由蓄热变频泵引至热网回水母管上；S12.当蓄热罐通过板式换热器与热网供水和热网回水间接相连时，蓄热罐内蓄满低温水，关闭第九阀门、第十一阀门，打开第十阀门、第十二阀门、第七阀门、第八阀门，开启蓄热变频泵，经过热网首站加热后的热网供水经热网供水支管进入板式换热器与蓄热罐内低温水换热，将热量存至蓄热罐内，换热后的热网水经热网回水支管引至热网回水母管上；放热包括如下步骤：S21.当蓄热罐直接与热网供水和热网回水相连时，蓄热罐内蓄满热网供水，打开第五阀门、第六阀门，关闭第三阀门、第四阀门，将存储在蓄热罐内的热网供水经放热出水支管由放热变频泵引至热网供水母管上；S22.当蓄热罐通过板式换热器与热网供水和热网回水间接相连时，蓄热罐内已经蓄满高温水，关闭第八阀门、第十二阀门，打开第七阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门，开启放热变频泵，蓄热罐内的热水经过蓄放热公共支管进入板式换热器与来自热网回水的热网水进行换热，将热量释放给热网水，换热后的低温水，经过放热变频泵经由放热支管引回至蓄热罐内。本方法设有蓄热罐直接或者通过板式换热器间接与热网供水和热网回水相连的模式，从而使得可以根据不同的热网水的供回水参数来进行系统选择，以实现稳定、安全供热。作为优选，还包括S3.若为电负荷需求高峰、热负荷需求低谷时间段时，则缓慢调整进入蓄放热装置的抽汽量，开始利用蓄放热装置进行蓄热：S31.调大第一阀门缓慢增加进入热网首站的抽汽量；S32.分别调大第三阀门、第四阀门，并通过蓄热变频泵控制蓄热速度进行蓄热；或者分别调大第七阀门、第八阀门、第十阀门、第十二阀门，并通过蓄热变频泵控制蓄热速度进行蓄热；S4.若为电负荷需求低谷、热负荷需求高峰时间段时，则缓慢调整进入蓄放热装置的抽汽量，开始利用蓄放热装置进行放热：S41.调大第一阀门缓慢增加进入热网首站的抽汽量；S43.分别调大第五阀门、第六阀门，并通过放热变频泵控制放热速度进行放热；或者分别调大第七阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门，并通过放热变频泵控制放热速度进行放热。其优点在于，蓄放热过程考虑电网峰谷时间段以及热负荷需求高低时间段，通过调节蓄放热系统的抽汽量和蓄热量，最终实现机组深度调峰和热负荷削峰填谷功能。本技术同现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统，其特征是：由汽轮机低压缸光轴转子机组和蓄放热装置组成，汽轮机低压缸光轴转子机组和蓄放热装置通过低压缸导汽管抽汽支管连接，所述汽轮机低压缸光轴转子机组包括中压缸、低压缸、凝汽器和光轴转子，中压缸与低压缸连接，低压缸与凝汽器连接，低压缸内设有光轴转子；蓄放热装置包括热网首站、蓄热罐、换热站、热网循环泵、放热变频泵、蓄热变频泵、热网供水母管和热网回水母管，所述蓄热罐、换热站分别连接热网供水母管和热网回水母管，所述热网首站分别连接有热网供水母管、热网回水母管和机组热网疏水管。

【技术特征摘要】
1.一种凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统，其特征是：由汽轮机低压缸光轴转子机组和蓄放热装置组成，汽轮机低压缸光轴转子机组和蓄放热装置通过低压缸导汽管抽汽支管连接，所述汽轮机低压缸光轴转子机组包括中压缸、低压缸、凝汽器和光轴转子，中压缸与低压缸连接，低压缸与凝汽器连接，低压缸内设有光轴转子；蓄放热装置包括热网首站、蓄热罐、换热站、热网循环泵、放热变频泵、蓄热变频泵、热网供水母管和热网回水母管，所述蓄热罐、换热站分别连接热网供水母管和热网回水母管，所述热网首站分别连接有热网供水母管、热网回水母管和机组热网疏水管。2.根据权利要求1所述的一种凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统，其特征是：所述的中压缸内设有中压转子，低压缸内设有光轴转子，所述中压转子与光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈菁，孙士恩，高新勇，庞建锋，何晓红，洪纯珩，马光耀，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：浙江;33