一种抽汽供热机组快速响应负荷系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种抽汽供热机组快速响应负荷系统，包括汽轮机高中压缸（1）、汽轮机低压缸（2）、发电机（3）、热网加热器（7）和凝汽器（8），所述汽轮机高中压缸（1）通过中低压连通管（4）与汽轮机低压缸（2）连通，所述中低压连通管（4）上设置有中低压连通管蝶阀（5）；所述汽轮机高中压缸（1）的排汽通过供热抽汽调整阀（6）进入热网加热器（7），所述供热抽汽调整阀（6）前设置旁路蒸汽管道（9），所述旁路蒸汽管道（9）出口连通中低压连通管（4），所述旁路蒸汽管道（9）上设置有旁路进汽调整阀（10）；所述汽轮机低压缸（2）通过对轮与发电机（3）连接，汽轮机低压缸（2）排汽进入凝汽器（8）。

【技术实现步骤摘要】
一种抽汽供热机组快速响应负荷系统
本技术涉及火力发电供热机组优化运行
，更具体而言，涉及一种抽汽供热机组快速响应负荷系统。
技术介绍
抽汽供热机组是指从汽轮机局部抽汽引出用于加热热网循环水对城市进行集中供热，以300MW级抽汽式供热机组为例将一部分中压缸排汽引出至热网加热器，由于中压缸排汽的引出，进入低压缸做功发电的蒸汽量减少，会造成采暖供热期间，抽汽供热机组发电负荷相应减少、抽汽供热机组变负荷响应性能差，严重影响供热电厂的电网AGC、ACE调节性能指标，从而造成供热电厂电力辅助服务发生考核费用。现有抽汽供热机组供热抽汽期间，是通过关小中低压连通管蝶阀来将中压缸排汽引出，通过供热抽汽管道、供热抽汽调整阀引接至热网加热器，以300MW汽轮机供热机组为例，由于中低压连通管管径较大（DN1400mm），中低压连通管蝶阀采用液压控制，抽汽供热运行期间，中低压连通管蝶阀一般处于节流状态，连通管蝶阀口径较大，调整精度差，若调整频繁容易造成连通管蝶阀全关，从而发生中压缸排汽压力超限或中压缸排汽温度超限，对汽轮机安全运行有很大影响，因此现场实际运行过程中，抽汽供热机组连通管蝶阀一般采用手动控制，运行中维持一定开度，且其具体开度受机组供热抽汽量大小影响，运行人员通过供热抽汽调整阀来调整供热抽汽压力，来保证热网加热器供水温度。
技术实现思路
为了克服现有技术中所存在的不足，本技术提供一种抽汽供热机组快速响应负荷系统，解决现有抽汽供热汽轮机供热工况运行时，汽机调门对负荷的响应性能差，ACE方式下主蒸汽压力、燃料量、环保指标等参数波动幅度超限，汽轮机调门摆动幅度大等问题。为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案为：一种抽汽供热机组快速响应负荷系统，其特征在于：包括汽轮机高中压缸、汽轮机低压缸、发电机、热网加热器和凝汽器，所述汽轮机高中压缸通过中低压连通管与汽轮机低压缸连通，所述中低压连通管上设置有中低压连通管蝶阀；所述汽轮机高中压缸的排汽通过供热抽汽调整阀进入热网加热器，所述供热抽汽调整阀前设置旁路蒸汽管道，所述旁路蒸汽管道出口连通中低压连通管，所述旁路蒸汽管道上设置有旁路进汽调整阀；所述汽轮机低压缸通过对轮与发电机连接，汽轮机低压缸排汽进入凝汽器。所述中低压连通管与旁路蒸汽管道并联进入汽轮机低压缸。所述旁路进汽调整阀采用液动控制方式，液压油由汽轮机抗燃油系统提供。所述中压低连通管蝶阀用于控制中压缸排汽压力和低压缸进汽压力在安全运行范围之内。所述旁路进汽调整阀通过开度变化，改变进入低压缸的蒸汽流量，从而改变低压缸的做功出力，进而改变发电机实际负荷。所述旁路进汽调整阀开度通过自动发电量控制AGC负荷指令与实际发电机负荷的偏差控制。通过设定旁路蒸汽调整阀的通流量即旁路蒸汽管道，控制旁路调整阀开度变化造成低压缸进汽量的变化，达到对负荷变化影响的限幅。与现有技术相比，本技术所具有的有益效果为：本技术提供了一种抽汽供热机组快速响应负荷系统，在原来炉跟随协调控制方式基础上，增加了抽汽量变化调整发电负荷功能，既能满足AGC负荷指令变化要求，又不影响采暖供热，提高了抽汽供热机组的负荷响应性，大幅度提升抽汽供热机组的负荷响应速率，提高抽汽供热机组的灵活性，对电力辅助服务市场化十分有益。附图说明图1为技术提供的一种抽汽供热机组快速响应负荷系统示意图；图2为抽汽供热机组快速响应负荷控制流程图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，一种抽汽供热机组快速响应负荷系统，其特征在于：包括汽轮机高中压缸1、汽轮机低压缸2、发电机3、热网加热器7和凝汽器8，所述汽轮机高中压缸1通过中低压连通管4与汽轮机低压缸2连通，所述中低压连通管4上设置有中低压连通管蝶阀5；所述汽轮机高中压缸1的排汽通过供热抽汽调整阀6进入热网加热器7，所述供热抽汽调整阀6前设置旁路蒸汽管道9，所述旁路蒸汽管道9出口连接中低压连通管4，并连通汽轮机低压缸2进汽口处，所述旁路蒸汽管道9上设置有旁路进汽调整阀10；所述汽轮机低压缸2通过对轮与发电机3连接，低压缸2的排汽进入凝汽器8。所述中低压连通管4与旁路蒸汽管道10并联。所述中压低连通管蝶阀5用于控制中压缸排汽压力和低压缸进汽压力在安全运行范围之内。所述旁路进汽调整阀10采用液动控制方式，液压油由汽轮机抗燃油系统提供。所述旁路进汽调整阀10通过开度变化，改变进入低压缸的蒸汽流量，从而改变低压缸的做功出力，进而改变发电机实际负荷。所述旁路进汽调整阀10开度通过自动发电量控制AGC负荷指令与实际发电机负荷的偏差控制。通过设定旁路蒸汽调整阀10的通流量即旁路蒸汽管道9，控制旁路调整阀10开度变化造成低压缸进汽量的变化，达到对负荷变化影响的限幅。如图2所示，原有机炉协调控制方式的基础上，增加了供热抽汽量（即低压缸进汽量）变化调整负荷功能；AGC负荷指令变化后，实际负荷与AGC负荷指令形成负荷偏差，负荷偏差作用于旁路蒸汽调整阀控制器，控制器发出旁路蒸汽调整阀开度变化指令，旁路蒸汽调整阀开度发生变化；旁路蒸汽调整阀开度变化，造成进入低压缸的蒸汽流量变化，从而改变低压缸的做功出力，进而改变发电机实际负荷；以300MW级抽汽供热空冷机组为例，中压缸排汽为供热抽汽，抽汽参数为0.4MPa（a）、245℃，额定主蒸汽量下设计供热抽汽量一般为500t/h，此时低压缸进汽量约150t/h，背压为10kPa；根据低压缸进汽焓hjq、低压缸排汽焓hpq计算得出，低压缸进汽量变化100t/h约影响发电机出力变化14MW，约为4.67%Pe（Pe是指机组的额定出力）；结合现场实际300MW抽汽供热机组的实际供热量大部分时间达不到设计500t/h，也就是说，低压缸进汽量一般在200-300t/h，供热工况正常运行时为保证供热抽汽压力中低压连通管蝶阀处于节流调节状态，中低压连通管蝶阀的节流压降约达0.3-0.4MPa,电厂运行人员考虑机组运行安全性一般为手动控制，由于中低压连通管调节阀手动控制，低压缸进汽量变化相对较慢，进一步造成供热汽轮机组的负荷响应性较差；为保证汽轮机安全运行，中低压连通蝶阀运行可靠，设置旁路蒸汽管道，根据低压缸进汽量变化100t/h约影响发电机出力变化14MW，约为4.67%Pe；300MW级供热机组，旁路蒸汽管道通流量设定为120t/h，即旁路调整阀全开时可以通过120t/h蒸汽，旁路蒸汽管径为DN800mm，120t/h蒸汽会影响低压缸做功约16.8MW。旁路调整阀开度与通流量存在一定的函数关系f(x)，当AGC负荷指令与实际负荷形成负荷偏差时，如负荷偏差为20MW，负荷偏差通过一定比例系数（采用40%）直接作用于控制器，即8MW作用于旁路调整阀，旁路调整阀开度相应变化；旁路调整阀开度与通流量的函数关系：f(x)流量百分比（f(x)）8%13%22%30%43%65%83%93%100%开度(x)10°20°30°40°50°60°70°8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抽汽供热机组快速响应负荷系统，其特征在于：包括汽轮机高中压缸（1）、汽轮机低压缸（2）、发电机（3）、热网加热器（7）和凝汽器（8），所述汽轮机高中压缸（1）通过中低压连通管（4）与汽轮机低压缸（2）连通，所述中低压连通管（4）上设置有中低压连通管蝶阀（5）；所述汽轮机高中压缸（1）的排汽通过供热抽汽调整阀（6）进入热网加热器（7），所述供热抽汽调整阀（6）前设置旁路蒸汽管道（9），所述旁路蒸汽管道（9）出口连通中低压连通管（4），所述旁路蒸汽管道（9）上设置有旁路进汽调整阀（10）；所述汽轮机低压缸（2）通过对轮与发电机（3）连接，汽轮机低压缸（2）排汽进入凝汽器（8）。

【技术特征摘要】
1.一种抽汽供热机组快速响应负荷系统，其特征在于：包括汽轮机高中压缸（1）、汽轮机低压缸（2）、发电机（3）、热网加热器（7）和凝汽器（8），所述汽轮机高中压缸（1）通过中低压连通管（4）与汽轮机低压缸（2）连通，所述中低压连通管（4）上设置有中低压连通管蝶阀（5）；所述汽轮机高中压缸（1）的排汽通过供热抽汽调整阀（6）进入热网加热器（7），所述供热抽汽调整阀（6）前设置旁路蒸汽管道（9），所述旁路蒸汽管道（9）出口连通中低压连通管（4），所述旁路蒸汽管道（9）上设置有旁路进汽调整阀（10）；所述汽轮机低压缸（2）通过对轮与发电机（3）连接，汽轮机低压缸（2）排汽进入凝汽器（8）。2.根据权利要求1所述的一种抽汽供热机组快速响应负荷系统，其特征在于：所述中低压连通管（4）与旁路...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯益铭，王晋权，林树彪，孔凡荣，李俊，李丽锋，蔡新春，
申请(专利权)人：山西格盟安全生产咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14