一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统及供热方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统及供热方法，所述汽轮发电机组供热系统，包括两路高压抽汽管路、蒸汽混合器、压力匹配器、两路低压抽汽管路、供汽联箱、高压缸、中压缸以及低压缸，锅炉再热器冷段和热段分别通过一路高压抽汽管路连接至蒸汽混合器，避免了仅从锅炉再热器冷段或热段单一抽汽导致锅炉再热器超温、或温度过低现象，同时还避免了由于仅从锅炉再热器冷段或热段单一抽汽造成汽轮机因进排汽量不平衡，使得汽轮机转子轴向力变化大危及汽轮机安全的问题；通过两路高压抽汽管路共同抽汽，在锅炉再热器冷段抽汽导致供汽温度不满足供汽温度要求时，可通过增加锅炉再热器热段的供汽比例达到提高供汽温度的效果。

A Heating System and Heating Method for Large Pure Condensing Steam Turbine Generator Unit

The invention discloses a heating system and a heating method for a large pure condensing turbogenerator unit. The heating system of the turbogenerator unit includes two high-pressure extraction pipelines, steam mixer, pressure matcher, two low-pressure extraction pipelines, steam supply coupler, high-pressure cylinder, medium-pressure cylinder and low-pressure cylinder, and boiler reheater cooling. The section and the hot section are connected to the steam mixer through a high-pressure steam extraction pipeline respectively, which avoids the phenomenon that the single extraction of steam from the cold or hot section of the boiler reheater leads to the over-temperature or low temperature of the boiler reheater, and also avoids the unbalance of steam intake and exhaust due to the single extraction of steam from the cold or hot section of the boiler reheater. The change of the axial force of the turbine rotor greatly endangers the safety of the turbine; when the steam supply temperature in the cold section of the boiler reheater does not meet the requirement of the steam supply temperature, the steam supply temperature can be increased by increasing the proportion of the steam supply in the hot section of the boiler reheater through the co-extraction of two high-pressure steam extraction pipelines.

【技术实现步骤摘要】
一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统及供热方法
本专利技术属于火力发电设备
，尤其涉及一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统及供热方法。
技术介绍
节能减排要求集中供热以关闭分散燃煤小锅炉，通过对大型纯凝汽式汽轮发电机组进行供热改造是实现集中供热的主要措施，一台大型发电机组可满足多个热用户企业的生产用汽需求。国内逐浙开展了纯凝汽式发电机组进行供热技术改造与应用。传统的大型纯凝汽式汽轮发电机组，高压缸、中压缸以及低压缸通过各自其中的转子依次连接在同一轴线上；锅炉过热器42通过主蒸汽管道与高压缸连接；主蒸汽管道和锅炉再热器冷段通过高压旁路阀41连接，锅炉再热器热段与中压缸连接，锅炉再热器冷段通过排汽逆止阀40与高压缸连接，在排汽逆止阀40与凝汽器之间设有抽真空阀39，如图1所示，高压旁路阀41通过其开度大小的变化调节锅炉再热器冷段和热段内蒸汽压力；在汽轮机高压缸排汽逆止阀40无法打开造成高压缸转子未级叶片温度过高时，高压缸抽真空阀39立即打开以保护汽轮机安全。但是，这种传统的大型纯凝汽式汽轮发电机组只能发电，无法对外供热，无法实现热电联厂。王汝武提出的大型凝汽机组改造成供热机组的新途径、尹金亮等提出的大型凝汽机组改造成供热机组的新方法介绍了关于使用压力匹配器进行供改造系统结构、应用经济性分析；廖述新等提出的鄂州发电公司330MW机组供热改造工程分析介绍了330MW机组采用减温器对再热蒸汽减温后供热改造应用；刘兵等提出的火力发电厂纯凝机组供热改造中控制系统设计分析介绍了的中、低压缸连通管抽汽的技造应用；李小龙提出的压力匹配器在某百万供热机组中的运用介绍了压力匹配器在某百万供热机组中的配汽方案；孟娜提出的660MW机组供热蒸汽压力自动控制策略研究介绍了实现压力匹配器出口压力稳定的自动控制策略；许锐锋等提出的600MW机组供热改造系统的设计与控制介绍了600MW机组供热改造可能出现的安全问题及其应对措施。然而这些文献所提及的改造后的供热系统不全面，侧重于单一设备装置的应用介绍，供热蒸汽压力、温度调节不够灵活，供热量受机组运行方式限制、机组负荷要求较高。本专利技术通过对原有系统的升级改造，将纯发电机组转型成热电联产机组，提高能源利用效率，消灭低效率小型锅炉及其对环境的污染。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统及供热方法，通过两路高压抽汽管路，采用蒸汽混合器、压力匹配器、供汽联箱、联通管碟阀、相应管道、阀门及相应的温度、压力和流量等测量装置，达到灵活调节供热蒸汽压力、温度和流量的目的。本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统，包括两路高压抽汽管路、蒸汽混合器、压力匹配器两路低压抽汽管路、供汽联箱、高压缸、中压缸以及低压缸；所述蒸汽混合器的第一进汽口通过一路高压抽汽管路与锅炉再热器冷段相连接，蒸汽混合器的第二进汽口通过另一路高压抽汽管路与锅炉再热器热段相连接，且在两路高压抽汽管路上均设置有相应的截止阀、调节阀、流量测量装置、电动阀和逆止阀；所述蒸汽混合器的出汽口通过减温器与所述压力匹配器的高压进汽口相连接，在减温器与压力匹配器高压进汽口之间的管路上设置有第三调节阀和第五截止阀；所述减温器还通过第四调节阀、第三流量测量装置和第三电动阀与给水泵中间抽头相连接；所述压力匹配器的低压进汽口通过一路低压抽汽管路与中压缸相连接，所述低压进汽口还通过另一路低压抽汽管路与中压缸和低压缸之间的联通管相连接；且在两路低压抽汽管路上设置有相应的逆止阀组、截止阀组、流量测量装置、调节阀、逆止阀和截止阀；所述压力匹配器的出汽口与所述供汽联箱相连接，所述供汽联箱与用户供汽管路相连接；所述高压缸、中压缸以及低压缸通过各自的转子依次连接在同一轴线上；锅炉过热器通过主蒸汽管道与高压缸连接，所述主蒸汽管道通过高压旁路阀与锅炉再热器冷段连接，锅炉再热器热段与中压缸连接，锅炉再热器冷段还通过排汽逆止阀与高压缸连接，在排汽逆止阀与凝汽器之间设有抽真空阀；通过减温器实现锅炉再热器冷段和锅炉再热器热段抽汽温度高时的降温调节，以满足对用户供汽温度要求。进一步的，在蒸汽混合器第一进汽口至锅炉再热器冷段的高压抽汽管路上依次设有第一截止阀、第一调节阀、第一流量测量装置、第一电动阀、第一逆止阀和第二截止阀；在蒸汽混合器第二进汽口至锅炉再热器热段的高压抽汽管路上依次设有第三截止阀、第二调节阀、第二流量测量装置、第二电动阀、第二逆止阀和第四截止阀。进一步的，在所述减温器与第三调节阀之间设置有温度计；根据温度计测量的温度值是否稳定在设定值通过第四调节阀自动调节供汽温度，使供汽联箱内蒸汽温度满足供汽的温度要求。进一步的，在压力匹配器低压进汽口至中压缸的低压抽汽管路上依次设置有逆止阀组、截止阀组、第四流量测量装置、第五调节阀、第三逆止阀和第六截止阀；在压力匹配器低压进汽口至中压缸和低压缸之间联通管的低压抽汽管路上依次设置有逆止阀组、截止阀组、第四流量测量装置、第六调节阀、第四逆止阀和第七截止阀；压力匹配器低压进汽口至中压缸的低压抽汽管路为一路低压抽汽汽源，压力匹配器低压进汽口至中压缸和低压缸之间联通管的低压抽汽管路为另一路低压抽汽汽源。进一步的，在供汽联箱与用户供汽管路之间的管路上依次设置有第八截止阀、第七调节阀和第五流量测量装置。进一步的，在所述压力匹配器上设置有第八调节阀，在所述供汽联箱上设置有安全阀和压力计；根据压力计测量的压力是否稳定在设定值通过第八调节阀自动调节供汽联箱内的压力；安全阀用于供汽联箱的超压保护。进一步的，在所述中压缸和低压缸之间的联通管上设置有联通管蝶阀，用以调节中压缸和低压缸之间联通管的低压抽汽汽源压力。进一步的，一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统的供热方法，基于上述一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统，包括以下几个步骤：步骤（1）：供热前检查；机组停机状态，检查并确认蒸汽混合器、减温器、压力匹配器以及供汽联箱之间相连管道上各阀门动作正常，并确认各阀门处于关闭状态，联通管蝶阀全开；步骤（2）：初启动；机组启动并运行正常后，逐渐微开管道上各阀门对供热管道进行疏水暖管，排尽系统管道腔室内积水后，保持所有调节阀全关外、全开管道上其他各阀门，开启第五调节阀和第六调节阀，在保证低压缸最低冷却流量的情况下逐浙关小联通管蝶阀以提高低压汽源供汽量；微开是指各阀门总行程的2～5%；（3）检查确认锅炉再热器冷段蒸汽压力、温度稳定，逐步开启锅炉再热器冷段第一调节阀，通过蒸汽混合器、压力匹配器、供汽联箱向用户供汽；（4）当机组带负荷，锅炉再热器冷段压力无法满足供汽压力要求时，开启高压旁路阀提高锅炉再热器冷段和锅炉再热器热段的压力，使供汽压力满足要求；当蒸汽混合器蒸汽温度达不到供汽温度要求时，开启第二调节阀向蒸汽混合器供汽以提高向用户供汽的供汽温度；（5）当蒸汽混合器蒸汽温度高于供汽温度要求时，开启减温器，使供汽联箱蒸汽温度符合供汽温度要求；（6）当热用户需求量增加且仅通过锅炉再热器冷段供汽无法满足要求时，通过开启第二调节阀提高锅炉再热器热段向蒸汽混合器的供汽量，当蒸汽混合器蒸汽温度高于供汽温度要求时，启动减温器，使供汽联箱蒸汽温度符合供汽温度要求；（7）供热系统停运：逐渐关小第八调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统，其特征在于：包括两路高压抽汽管路、蒸汽混合器（7）、压力匹配器（22）、两路低压抽汽管路、供汽联箱（25）、高压缸、中压缸以及低压缸；所述蒸汽混合器（7）的第一进汽口通过一路高压抽汽管路与锅炉再热器冷段相连接，蒸汽混合器（7）的第二进汽口通过另一路高压抽汽管路与锅炉再热器热段相连接，且在两路高压抽汽管路上均设置有相应的截止阀、调节阀、流量测量装置、电动阀和逆止阀；所述蒸汽混合器（7）的出汽口通过减温器（14）与所述压力匹配器（22）的高压进汽口相连接，在减温器（14）与压力匹配器（22）高压进汽口之间的管路上设置有第三调节阀（19）和第五截止阀（20）；所述减温器（14）还通过第四调节阀（15）、第三流量测量装置（16）和第三电动阀（17）与给水泵中间抽头相连接；所述压力匹配器（22）的低压进汽口通过一路低压抽汽管路与中压缸相连接，所述低压进汽口还通过另一路低压抽汽管路与中压缸和低压缸之间的联通管相连接；且在两路低压抽汽管路上设置有相应的逆止阀组（34）、截止阀组（33）、流量测量装置、调节阀、逆止阀和截止阀；所述压力匹配器（22）的出汽口与所述供汽联箱（25）相连接，所述供汽联箱（25）与用户供汽管路相连接；所述高压缸、中压缸以及低压缸通过各自的转子依次连接在同一轴线上；锅炉过热器（42）通过主蒸汽管道与高压缸连接，所述主蒸汽管道通过高压旁路阀（41）与锅炉再热器冷段连接，锅炉再热器热段与中压缸连接，锅炉再热器冷段还通过排汽逆止阀（40）与高压缸连接，在排汽逆止阀（40）与凝汽器之间设有抽真空阀（39）。...

【技术特征摘要】
1.一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统，其特征在于：包括两路高压抽汽管路、蒸汽混合器（7）、压力匹配器（22）、两路低压抽汽管路、供汽联箱（25）、高压缸、中压缸以及低压缸；所述蒸汽混合器（7）的第一进汽口通过一路高压抽汽管路与锅炉再热器冷段相连接，蒸汽混合器（7）的第二进汽口通过另一路高压抽汽管路与锅炉再热器热段相连接，且在两路高压抽汽管路上均设置有相应的截止阀、调节阀、流量测量装置、电动阀和逆止阀；所述蒸汽混合器（7）的出汽口通过减温器（14）与所述压力匹配器（22）的高压进汽口相连接，在减温器（14）与压力匹配器（22）高压进汽口之间的管路上设置有第三调节阀（19）和第五截止阀（20）；所述减温器（14）还通过第四调节阀（15）、第三流量测量装置（16）和第三电动阀（17）与给水泵中间抽头相连接；所述压力匹配器（22）的低压进汽口通过一路低压抽汽管路与中压缸相连接，所述低压进汽口还通过另一路低压抽汽管路与中压缸和低压缸之间的联通管相连接；且在两路低压抽汽管路上设置有相应的逆止阀组（34）、截止阀组（33）、流量测量装置、调节阀、逆止阀和截止阀；所述压力匹配器（22）的出汽口与所述供汽联箱（25）相连接，所述供汽联箱（25）与用户供汽管路相连接；所述高压缸、中压缸以及低压缸通过各自的转子依次连接在同一轴线上；锅炉过热器（42）通过主蒸汽管道与高压缸连接，所述主蒸汽管道通过高压旁路阀（41）与锅炉再热器冷段连接，锅炉再热器热段与中压缸连接，锅炉再热器冷段还通过排汽逆止阀（40）与高压缸连接，在排汽逆止阀（40）与凝汽器之间设有抽真空阀（39）。2.如权利要求1所述的一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统，其特征在于：在蒸汽混合器（7）第一进汽口至锅炉再热器冷段的高压抽汽管路上依次设有第一截止阀（6）、第一调节阀（5）、第一流量测量装置（4）、第一电动阀（3）、第一逆止阀（2）和第二截止阀（1）；在蒸汽混合器（7）第二进汽口至锅炉再热器热段的高压抽汽管路上依次设有第三截止阀（13）、第二调节阀（12）、第二流量测量装置（11）、第二电动阀（10）、第二逆止阀（9）和第四截止阀（8）。3.如权利要求1所述的一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统，其特征在于：在所述减温器（14）与第三调节阀（19）之间设置有温度计（18）。4.如权利要求1所述的一种大型纯凝汽式汽轮发电机组供热系统，其特征在于：在压力匹配器（22）低压进汽口至中压缸的低压抽汽管路上依次设置有逆止阀组（34）、截止阀组（33）、第四流量测量装置（32）、第五调节阀（31）、第三逆止阀（30）和第六截止阀（29）；在压力匹配器（22）低压进汽口至中压...

【专利技术属性】
技术研发人员：文立斌，吴健旭，廖卫国，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45