一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统，包括汽轮机组、低压缸、第一离合器、联通通道和供能储能装置，低压缸、第一离合器和汽轮机组依次连接，汽轮机组供入蒸汽，汽轮机组还通过联通通道接入供能储能装置，低压缸通过第一阀门接入联通通道；汽轮机组包括高压缸、中压缸和发电机，还可以包括超高压缸，低压缸设置在汽轮机组之前。与现有技术相比，本发明专利技术将低压缸通过离合器设置在高压缸之前，对于二次再热机组，放置在超高压缸之前，汽轮机在高负荷时，机组高压缸、中压缸和低压缸正常运转发电；当机组运行在中低负荷时，可以切除低压缸；可以实现热电联产，提高了机组安全性、提高了机组深度调峰的灵活性。高了机组深度调峰的灵活性。高了机组深度调峰的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统


[0001]本专利技术涉及汽轮机系统领域，尤其是涉及一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统。

技术介绍

[0002]目前从汽机本体结构角度进行深度调峰灵活性改造的技术主要有2种，一是低压缸零出力技术，“低压缸零出力”又可以叫做“低压缸切缸”，指的是中压缸排汽全部通过供热管道引出，仅保留少量的冷却蒸汽进入低压缸，带走转子叶片与内部工质摩擦产生的热量，从而实现低压缸不做功、零出力的工作方法；第二种是光轴技术，即蒸汽经过中压缸后全部用于供热，而低压部分不存在叶片，只保留主轴。由于这根转子仅有主轴而没有叶片，因此俗称“光轴”。光轴不但要能很好地传递扭矩，还需具有合适的质量、刚度，才不会对原轴系力学特性产生较大的影响。
[0003]低压缸零出力增加了机组深度调峰的能力，机组可以在抽凝背三种运行方式下灵活切换，但改造的同时会导致高真空、低流量下的低压缸安全性问题(叶片超温、水蚀、颤振)等；光轴技术能最大限度回收利用排汽热，使电厂的采暖能力增强，但对轴要求较高，本体改动大，改造成本高，而且需要停机进行转子切换，调节手段单一，鼓风加热问题明显。
[0004]因此需要一种新的汽轮机系统，能够提高深度调峰状态下汽轮机的安全性和灵活性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高深度调峰状态下汽轮机的安全性和灵活性的用于深度灵活调峰的汽轮机系统。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统，包括汽轮机组，所述汽轮机系统还包括低压缸、第一离合器、联通通道和供能储能装置，所述低压缸、第一离合器和汽轮机组依次连接，所述汽轮机组供入蒸汽，所述汽轮机组还通过联通通道接入所述供能储能装置，所述低压缸通过第一阀门接入所述联通通道。
[0008]进一步地，所述汽轮机组包括高压缸、中压缸和发电机，所述低压缸、第一离合器、高压缸、中压缸和发电机依次连接，所述高压缸供入蒸汽，所述中压缸通过联通通道接入所述供能储能装置。
[0009]进一步地，所述汽轮机系统还包括超高压缸，所述低压缸、第一离合器、超高压缸、高压缸、中压缸和发电机依次连接。
[0010]进一步地，当汽轮机系统的机组负荷大于预设的第一负荷时，所述第一离合器处于联接状态，所述第一阀门处于开启状态，蒸汽进入高压缸、中压缸和低压缸同时驱动发电机发电；
[0011]当汽轮机系统的机组负荷不大于预设的第一负荷时，所述第一离合器处于断开状态，所述第一阀门处于关闭状态，低压缸停止运转，蒸汽进入高压缸和中压缸驱动发电机发
电，由中压缸进行供热和储热。
[0012]进一步地，所述供能储能装置包括储热罐、换热器、第二阀门、热用户设备和第三阀门，所述储热罐、换热器和第二阀门依次连接，并通过第二阀门接入所述联通通道；所述热用户设备和第三阀门依次连接，并通过第三阀门接入所述联通通道；
[0013]当需要将汽轮机系统的机组负荷降到第一负荷以下时，断开所述第一离合器，调整所述第二阀门和第三阀门，通过所述中压缸进行供热和储热。
[0014]进一步地，所述供能储能装置还包括压缩机、第二离合器、储气装置、小汽轮机和第四阀门，所述压缩机、第二离合器和小汽轮机依次连接，所述压缩机还连接所述储气装置，所述小汽轮机还通过第四阀门接入所述联通通道；
[0015]当汽轮机系统的机组负荷不大于预设的第一负荷时，还联接所述第二离合器，开启第二阀门、第三阀门和第四阀门，中压缸排汽进入储热罐储热、进入热用户设备供热、进入小汽轮机带绒压缩机储能。
[0016]进一步地，当需要将汽轮机系统的机组负荷升高到第一负荷以上时，首先打开第一阀门，使低压缸冲转，直至转速达到与高压缸和中压缸同速，然后联接第一离合器。
[0017]进一步地，联接第一离合器时，所述低压缸的转速在2998r/min至3002r/min范围以内。
[0018]进一步地，所述第一负荷的取值范围在75％
‑
85％的额定负荷范围以内。
[0019]进一步地，所述第一负荷为80％的额定负荷。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0021](1)本专利技术的汽轮机系统，基于将低压缸放置于高压缸之前的结构(对于二次再热机组，放置在超高压缸之前)，使用离合器将低压缸与机组联接，可以根据负荷的需要将低压缸联接或者解列，满足机组高负荷发电以及中低负荷调峰的需要。
[0022](2)本专利技术的汽轮机组使用离合器联接低压缸，当深度调峰时可以立即解列低压缸，实现快速、灵活调峰；相对于低压缸零出力、光轴技术等其他类型的汽轮机调峰技术，本专利技术在中低负荷下可以完全隔断至低压缸的蒸汽，节约了带走鼓风散热的部分蒸汽，避免了鼓风对于轴的损伤，也避免了高真空、低流量下的低压缸安全性问题。
[0023](3)本专利技术汽轮机既可以在纯凝工况运转，也可以进行供热；本专利技术的调峰汽轮机系统除了耦合储热、压缩空气储能以外，还可以耦合其他储能方式；本专利技术整体上在深度调峰时，提高了机组的安全性和灵活性。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例中提供的一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统的结构示意图；
[0025]图中，1、发电机，2、中压缸，3、高压缸，4、第一离合器，5、低压缸，6、储热罐，7、换热器，8、热用户设备，9、第一阀门，10、压缩机，11、第二离合器，12、储气装置，13、小汽轮机，14、联通通道。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例
中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0027]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0030]实施例1
[0031]本实施例提供一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统，包括汽轮机组、低压缸5、第一离合器4、联通通道14和供能储能装置，低压缸5、第一离合器4和汽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统，包括汽轮机组，其特征在于，所述汽轮机系统还包括低压缸(5)、第一离合器(4)、联通通道(14)和供能储能装置，所述低压缸(5)、第一离合器(4)和汽轮机组依次连接，所述汽轮机组供入蒸汽，所述汽轮机组还通过联通通道(14)接入所述供能储能装置，所述低压缸(5)通过第一阀门(9)接入所述联通通道(14)。2.根据权利要求1所述的一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统，其特征在于，所述汽轮机组包括高压缸(3)、中压缸(2)和发电机(1)，所述低压缸(5)、第一离合器(4)、高压缸(3)、中压缸(2)和发电机(1)依次连接，所述高压缸(3)供入蒸汽，所述中压缸(2)通过联通通道(14)接入所述供能储能装置。3.根据权利要求2所述的一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统，其特征在于，所述汽轮机系统还包括超高压缸，所述低压缸(5)、第一离合器(4)、超高压缸、高压缸(3)、中压缸(2)和发电机(1)依次连接。4.根据权利要求2或3所述的一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统，其特征在于，当汽轮机系统的机组负荷大于预设的第一负荷时，所述第一离合器(4)处于联接状态，所述第一阀门(9)处于开启状态，蒸汽进入高压缸(3)、中压缸(2)和低压缸(5)同时驱动发电机(1)发电；当汽轮机系统的机组负荷不大于预设的第一负荷时，所述第一离合器(4)处于断开状态，所述第一阀门(9)处于关闭状态，低压缸(5)停止运转，蒸汽进入高压缸(3)和中压缸(2)驱动发电机(1)发电，由中压缸(2)进行供热和储热。5.根据权利要求4所述的一种用于深度灵活调峰的汽轮机系统，其特征在于，所述供能储能装置包括储热罐(6)、换热器(7)、第二阀门、热用户设备(8)和第三阀门，所述储热罐(6)、换热器(7)和第二阀门依次连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国庆，刘利，陈啸，俞卫新，刘岩，徐威，王乃斌，秦攀，崔传涛，曾胜龙，
申请(专利权)人：中电华创电力技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：