分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及联合循环发电、供热与控制技术领域，具体涉及分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统与方法，系统包括第一抽凝式可调节供热汽轮发电机组、第二抽凝式可调节供热汽轮发电机组、背压式供热汽轮发电机组、高压蒸汽联、低压蒸汽联箱、余热锅炉、热用户、余热锅炉低压过热器来管系、余热锅炉高压过热器来管系。多台余热锅炉高压过热器出口蒸汽汇入高压蒸汽联箱，多台余热锅炉低压过热器出口蒸汽汇入低压蒸汽联箱，这种采用母管制的技术方法提高了抽凝式汽轮机发电机组与背压式供热汽轮发电机组切换运行的灵活性，可将电负荷与热负荷根据需要实时切换。

System and method of coordinated peak load regulation and heat supply for distributed combined cycle generator

【技术实现步骤摘要】
分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统与方法
本专利技术涉及联合循环发电、供热与控制
，具体涉及分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统与方法。
技术介绍
随着电网新增风电装机容量增大，由于风电具有间歇性、不确定性特点，风电机组出力不稳定，无法为城区电网提供稳定的电力供应，传统的抽凝式供热机组存在发电功率高供热能力大关系，然而在电力供应发生变化后热力供应并未同步变化的情况，出现了电力与热力供应冲突问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，增强城区电网的电源支撑，优化能源结构，改善电网运行条件，提高电网调峰能力，增强发电机组供热灵活性，本专利技术提供了分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统与方法，具体技术方案如下：分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统，包括第一抽凝式可调节供热汽轮发电机组、第二抽凝式可调节供热汽轮发电机组、背压式供热汽轮发电机组、高压蒸汽联箱、低压蒸汽联箱、余热锅炉、热用户、余热锅炉低压过热器来管系、余热锅炉高压过热器来管系；所述余热锅炉低压过热器来管系与低压蒸汽联箱连接；所述余热锅炉高压过热器来管系与高压蒸汽联箱连接；所述第一抽凝式可调节供热汽轮发电机组包括第一抽凝式汽轮机、第一主汽阀、第一调门、第一发电机、第一凝汽器、设置在第一抽凝式汽轮机内部的第一旋转隔板；所述高压蒸汽联箱依次通过第一主汽阀、第一调门与第一抽凝式汽轮机连接；第一抽凝式汽轮机分别与第一发电机、第一凝汽器连接；第一凝汽器通过第一凝结水泵与余热锅炉连接；驱动第一抽凝式汽轮机的蒸汽来自高压蒸汽联箱，高压蒸汽联箱中的蒸汽经第一主汽阀、第一调门后冲转第一抽凝式汽轮机，第一抽凝式汽轮机带动同轴的第一发电机旋转做功发电，第一抽凝式汽轮机排汽进入第一凝汽器冷凝，凝结成水后通过凝结水泵再输入余热锅炉加热循环利用；通过调节第一抽凝式汽轮机内部的第一旋转隔板控制第一抽凝式汽轮机的抽汽压力；所述第二抽凝式可调节供热汽轮发电机组包括第二抽凝式汽轮机、第二主汽阀、第二调门、第二发电机、第二凝汽器、设置在第二抽凝式汽轮机内部的第二旋转隔板；所述高压蒸汽联箱依次通过第二主汽阀、第二调门与第二抽凝式汽轮机连接；第二抽凝式汽轮机分别与第二发电机、第二凝汽器连接；第二凝汽器通过第二凝结水泵与余热锅炉连接；驱动第二抽凝式汽轮机的蒸汽来自高压蒸汽联箱，高压蒸汽联箱中的蒸汽经第二主汽阀、第二调门后第二抽凝式汽轮机，第二抽凝式汽轮机带动同轴的第二发电机旋转做功发电，第二抽凝式汽轮机排汽进入第二凝汽器冷凝，凝结成水后通过第二凝结水泵再输入余热锅炉加热循环利用；低压蒸汽联箱通过第一补汽调节阀和第二补汽调节阀分别与第一抽凝式汽轮机、第二抽凝式汽轮机连接；通过开启第一补汽调节阀、第二补汽调节阀分别向第一抽凝式汽轮机、第二抽凝式汽轮机补汽，提高机组出力，冷却第一抽凝式汽轮机、第二抽凝式汽轮机的未级叶片；所述背压式供热汽轮发电机组包括背压式汽轮机、第三主汽阀、第三调门、第三发电机；所述高压蒸汽联箱依次通过第三主汽阀、第三调门与背压式汽轮机连接；所述背压式汽轮机与第三发电机连接；高压蒸汽联箱中的蒸汽经第三主汽阀、第三调门后冲转背压式汽轮机，背压式汽轮机带动同轴的第三发电机旋转做功发电，背压式汽轮机排汽直接对热用户供热。优选地，还包括凝结水补水箱；所述凝结水补水箱依次通过凝结水补水截止阀、第一水流量调节阀与第一凝汽器连接；所述凝结水补水箱依次通过凝结水补水截止阀（24）、第二水流量调节阀与第二凝汽器连接，通过调节第一水流量调节阀、第二水流量调节阀分别控制进入第一凝汽器、第二凝汽器的水流量，实现分别对第一凝汽器、第二凝汽器进行凝结水补充。优选地，所述第一抽凝式汽轮机依次通过第一抽汽逆止阀、第一供热调节阀与供汽管连接；所述高压蒸汽联箱通过第一主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接；第一供热调节阀、第一主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接的管道上设置第一汽温测量装置、第一抽汽压力测量装置；所述第二抽凝式汽轮机依次通过第二抽汽逆止阀、第二供热调节阀与供汽管连接；所述高压蒸汽联箱通过第二主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接；第二供热调节阀、第二主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接的管道上设置第二汽温测量装置、第二抽汽压力测量装置；所述背压式汽轮机依次通过高背压供汽逆止阀、第三调压阀与供汽管连接；所述高压蒸汽联箱通过第三主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接；第三调压阀、第三主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接的管道上设置第三汽温测量装置、蒸汽压力测量装置；所述供汽管依次通过截止阀、第三供热调节阀、热用户供汽截止阀与热用户连接；所述第三供热调节阀、热用户供汽截止阀之间设置有流量测量装置、温度测量装置、压力测量装置。优选地，还包括减温水控制装置；所述减温水控制装置用于根据热用户的蒸汽温度要求对供热蒸汽温度进行喷水减温调节；所述减温水控制装置包括减温水控制装置第一调节阀、减温水控制装置第二调节阀、减温水控制装置第三调节阀；所述减温水控制装置第一调节阀设置在第一供热调节阀与供汽管连接的管道上，并位于第一主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接处之前；所述减温水控制装置第二调节阀设置在第二供热调节阀与供汽管连接的管道上，并位于第二主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接处之前；所述减温水控制装置第三调节阀设置在第三调压阀与供汽管连接的管道上，并位于第三主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接处之前；所述减温水控制装置根据温度测量装置的测量温度通过控制减温水控制装置第一调节阀、减温水控制装置第二调节阀、减温水控制装置第三调节阀向管内喷水实现降温作用。优选地，所述减温水控制装置还包括第一主蒸汽供汽减温水调阀、第二主蒸汽供汽减温水调阀、第三主蒸汽供汽减温水调阀；所述减温水控制装置第一主蒸汽供汽减温水调阀设置在第一主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接的管道上，并位于第一主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接处之前；所述减温水控制装置第二主蒸汽供汽减温水调阀设置在第二主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接的管道上，并位于第二主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接处之前；所述减温水控制装置第三主蒸汽供汽减温水调阀设置在第三主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接的管道上，并位于第三主蒸汽供汽调节阀与供汽管连接处之前；所述减温水控制装置根据温度测量装置的测量温度控制减温水控制装置第一主蒸汽供汽减温水调阀、第二主蒸汽供汽减温水调阀、第三主蒸汽供汽减温水调阀向管内喷水实现降温作用。优选地，还包括安全阀；所述安全阀用于对供汽管进行过压保护；所述安全阀设置在供汽管上。分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的方法，包括以下步骤：步骤（1）：余热锅炉管系水侧注水；机组处于全停机状态，通过第一水流量调节阀、第二水流量调节阀分别向第一凝汽器、第二凝汽器补水，并启动第一凝结水泵、第二凝结水泵向余热锅炉供水，余热锅炉加热后产生的高温高压蒸汽进入高压蒸汽联箱；高压蒸汽联箱的高压蒸汽进入第一抽凝式汽轮机、第二抽凝式汽轮机或背压式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统，其特征在于：包括第一抽凝式可调节供热汽轮发电机组、第二抽凝式可调节供热汽轮发电机组、背压式供热汽轮发电机组、高压蒸汽联箱（1）、低压蒸汽联箱（29）、余热锅炉、热用户（55）、余热锅炉低压过热器来管系（30）、余热锅炉高压过热器来管系（34）；/n所述余热锅炉低压过热器来管系（30）与低压蒸汽联箱（29）连接；所述余热锅炉高压过热器来管系（34）与高压蒸汽联箱（1）连接；/n所述第一抽凝式可调节供热汽轮发电机组包括第一抽凝式汽轮机（4）、第一主汽阀（2）、第一调门（3）、第一发电机（31）、第一凝汽器（36）、设置在第一抽凝式汽轮机（4）内部的第一旋转隔板（33）；/n所述高压蒸汽联箱（1）依次通过第一主汽阀（2）、第一调门（3）与第一抽凝式汽轮机（4）连接；第一抽凝式汽轮机（4）分别与第一发电机（31）、第一凝汽器（36）连接；第一凝汽器（36）通过第一凝结水泵（56）与余热锅炉连接；驱动第一抽凝式汽轮机（4）的蒸汽来自高压蒸汽联箱（1），高压蒸汽联箱（1）中的蒸汽经第一主汽阀（2）、第一调门（3）后冲转第一抽凝式汽轮机，第一抽凝式汽轮机带动同轴的第一发电机（31）旋转做功发电，第一抽凝式汽轮机（4）排汽进入第一凝汽器（36）冷凝，凝结成水后通过凝结水泵（56）再输入余热锅炉加热循环利用；通过调节第一抽凝式汽轮机（4）内部的第一旋转隔板（33）控制第一抽凝式汽轮机（4）的抽汽压力；/n所述第二抽凝式可调节供热汽轮发电机组包括第二抽凝式汽轮机（21）、第二主汽阀（19）、第二调门（20）、第二发电机（28）、第二凝汽器（26）、设置在第二抽凝式汽轮机（21）内部的第二旋转隔板（23）；/n所述高压蒸汽联箱（1）依次通过第二主汽阀（19）、第二调门（20）与第二抽凝式汽轮机（21）连接；第二抽凝式汽轮机（21）分别与第二发电机（28）、第二凝汽器（26）连接；第二凝汽器（26）通过第二凝结水泵（57）与余热锅炉连接；/n驱动第二抽凝式汽轮机（21）的蒸汽来自高压蒸汽联箱（1），高压蒸汽联箱（1）中的蒸汽经第二主汽阀（19）、第二调门（20）后第二抽凝式汽轮机（21），第二抽凝式汽轮机（21）带动同轴的第二发电机（28）旋转做功发电，第二抽凝式汽轮机（21）排汽进入第二凝汽器（26）冷凝，凝结成水后通过第二凝结水泵（57）再输入余热锅炉加热循环利用；/n低压蒸汽联箱（29）通过第一补汽调节阀（32）和第二补汽调节阀（27）分别与第一抽凝式汽轮机（4）、第二抽凝式汽轮机（21）连接；通过开启第一补汽调节阀（32）、第二补汽调节阀（27）分别向第一抽凝式汽轮机（4）、第二抽凝式汽轮机（21）补汽，提高机组出力，冷却第一抽凝式汽轮机（4）、第二抽凝式汽轮机（21）的未级叶片；/n所述背压式供热汽轮发电机组包括背压式汽轮机（39）、第三主汽阀（37）、第三调门（38）、第三发电机（45）；所述高压蒸汽联箱（1）依次通过第三主汽阀（37）、第三调门（38）与背压式汽轮机（39）连接；所述背压式汽轮机（39）与第三发电机（45）连接；高压蒸汽联箱（1）中的蒸汽经第三主汽阀（37）、第三调门（38）后冲转背压式汽轮机（39），背压式汽轮机（39）带动同轴的第三发电机（45）旋转做功发电，背压式汽轮机（39）排汽直接对热用户（55）供热。/n...

【技术特征摘要】
1.分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统，其特征在于：包括第一抽凝式可调节供热汽轮发电机组、第二抽凝式可调节供热汽轮发电机组、背压式供热汽轮发电机组、高压蒸汽联箱（1）、低压蒸汽联箱（29）、余热锅炉、热用户（55）、余热锅炉低压过热器来管系（30）、余热锅炉高压过热器来管系（34）；
所述余热锅炉低压过热器来管系（30）与低压蒸汽联箱（29）连接；所述余热锅炉高压过热器来管系（34）与高压蒸汽联箱（1）连接；
所述第一抽凝式可调节供热汽轮发电机组包括第一抽凝式汽轮机（4）、第一主汽阀（2）、第一调门（3）、第一发电机（31）、第一凝汽器（36）、设置在第一抽凝式汽轮机（4）内部的第一旋转隔板（33）；
所述高压蒸汽联箱（1）依次通过第一主汽阀（2）、第一调门（3）与第一抽凝式汽轮机（4）连接；第一抽凝式汽轮机（4）分别与第一发电机（31）、第一凝汽器（36）连接；第一凝汽器（36）通过第一凝结水泵（56）与余热锅炉连接；驱动第一抽凝式汽轮机（4）的蒸汽来自高压蒸汽联箱（1），高压蒸汽联箱（1）中的蒸汽经第一主汽阀（2）、第一调门（3）后冲转第一抽凝式汽轮机，第一抽凝式汽轮机带动同轴的第一发电机（31）旋转做功发电，第一抽凝式汽轮机（4）排汽进入第一凝汽器（36）冷凝，凝结成水后通过凝结水泵（56）再输入余热锅炉加热循环利用；通过调节第一抽凝式汽轮机（4）内部的第一旋转隔板（33）控制第一抽凝式汽轮机（4）的抽汽压力；
所述第二抽凝式可调节供热汽轮发电机组包括第二抽凝式汽轮机（21）、第二主汽阀（19）、第二调门（20）、第二发电机（28）、第二凝汽器（26）、设置在第二抽凝式汽轮机（21）内部的第二旋转隔板（23）；
所述高压蒸汽联箱（1）依次通过第二主汽阀（19）、第二调门（20）与第二抽凝式汽轮机（21）连接；第二抽凝式汽轮机（21）分别与第二发电机（28）、第二凝汽器（26）连接；第二凝汽器（26）通过第二凝结水泵（57）与余热锅炉连接；
驱动第二抽凝式汽轮机（21）的蒸汽来自高压蒸汽联箱（1），高压蒸汽联箱（1）中的蒸汽经第二主汽阀（19）、第二调门（20）后第二抽凝式汽轮机（21），第二抽凝式汽轮机（21）带动同轴的第二发电机（28）旋转做功发电，第二抽凝式汽轮机（21）排汽进入第二凝汽器（26）冷凝，凝结成水后通过第二凝结水泵（57）再输入余热锅炉加热循环利用；
低压蒸汽联箱（29）通过第一补汽调节阀（32）和第二补汽调节阀（27）分别与第一抽凝式汽轮机（4）、第二抽凝式汽轮机（21）连接；通过开启第一补汽调节阀（32）、第二补汽调节阀（27）分别向第一抽凝式汽轮机（4）、第二抽凝式汽轮机（21）补汽，提高机组出力，冷却第一抽凝式汽轮机（4）、第二抽凝式汽轮机（21）的未级叶片；
所述背压式供热汽轮发电机组包括背压式汽轮机（39）、第三主汽阀（37）、第三调门（38）、第三发电机（45）；所述高压蒸汽联箱（1）依次通过第三主汽阀（37）、第三调门（38）与背压式汽轮机（39）连接；所述背压式汽轮机（39）与第三发电机（45）连接；高压蒸汽联箱（1）中的蒸汽经第三主汽阀（37）、第三调门（38）后冲转背压式汽轮机（39），背压式汽轮机（39）带动同轴的第三发电机（45）旋转做功发电，背压式汽轮机（39）排汽直接对热用户（55）供热。


2.根据权利要求1所述的分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统，其特征在于：还包括凝结水补水箱（22）；所述凝结水补水箱（22）依次通过凝结水补水截止阀（24）、第一水流量调节阀（35）与第一凝汽器（36）连接；所述凝结水补水箱（22）依次通过凝结水补水截止阀（24）、第二水流量调节阀（25）与第二凝汽器（26）连接，通过调节第一水流量调节阀（35）、第二水流量调节阀（25）分别控制进入第一凝汽器（36）、第二凝汽器（26）的水流量，实现分别对第一凝汽器（36）、第二凝汽器（26）进行凝结水补充。


3.根据权利要求1所述的分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统，其特征在于：
所述第一抽凝式汽轮机（4）依次通过第一抽汽逆止阀（6）、第一供热调节阀（8）与供汽管（58）连接；
所述高压蒸汽联箱（1）通过第一主蒸汽供汽调节阀（5）与供汽管（58）连接；
第一供热调节阀（8）、第一主蒸汽供汽调节阀（5）与供汽管（58）连接的管道上设置第一汽温测量装置（10）、第一抽汽压力测量装置（11）；
所述第二抽凝式汽轮机（21）依次通过第二抽汽逆止阀（17）、第二供热调节阀（15）与供汽管（58）连接；
所述高压蒸汽联箱（1）通过第二主蒸汽供汽调节阀（18）与供汽管（58）连接；
第二供热调节阀（15）、第二主蒸汽供汽调节阀（18）与供汽管（58）连接的管道上设置第二汽温测量装置（13）、第二抽汽压力测量装置（12）；
所述背压式汽轮机（39）依次通过高背压供汽逆止阀（42）、第三调压阀（43）与供汽管（58）连接；
所述高压蒸汽联箱（1）通过第三主蒸汽供汽调节阀（40）与供汽管（58）连接；
第三调压阀（43）、第三主蒸汽供汽调节阀（40）与供汽管（58）连接的管道上设置第三汽温测量装置（46）、蒸汽压力测量装置（47）；
所述供汽管（58）依次通过截止阀（49）、第三供热调节阀（50）、热用户供汽截止阀（54）与热用户（55）连接；所述第三供热调节阀（50）、热用户供汽截止阀（54）之间设置有流量测量装置（51）、温度测量装置（52）、压力测量装置（53）。


4.根据权利要求3所述的分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统，其特征在于：还包括减温水控制装置；所述减温水控制装置用于根据热用户（55）的蒸汽温度要求对供热蒸汽温度进行喷水减温调节；
所述减温水控制装置包括减温水控制装置第一调节阀（9）、减温水控制装置第二调节阀（14）、减温水控制装置第三调节阀（44）；所述减温水控制装置第一调节阀（9）设置在第一供热调节阀（8）与供汽管（58）连接的管道上，并位于第一主蒸汽供汽调节阀（5）与供汽管（58）连接处之前；
所述减温水控制装置第二调节阀（14）设置在第二供热调节阀（15）与供汽管（58）连接的管道上，并位于第二主蒸汽供汽调节阀（18）与供汽管（58）连接处之前；
所述减温水控制装置第三调节阀（44）设置在第三调压阀（43）与供汽管（58）连接的管道上，并位于第三主蒸汽供汽调节阀（40）与供汽管（58）连接处之前；
所述减温水控制装置根据温度测量装置（52）的测量温度通过控制减温水控制装置第一调节阀（9）、减温水控...

【专利技术属性】
技术研发人员：文立斌，吴健旭，卢广陵，
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