供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合系统及调整方法技术方案

本发明专利技术公开了供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合系统，包括防止空冷凝器冻结模块是要保持空冷凝器管束温度在5℃～10℃；一次调频和二次调频模块即高压缸、低压缸提升或减小功率出力；机组快速负荷爬坡模块是利用阀门和阀门组耦合进行接力梯次快速调节机组功率；提高给水温度模块是通过蒸汽冷凝后放出热量一部分通过管束散热，另一部分回到回热系统来提高给水温度；还公开了供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合的调整方法，在非供热期，按电网负荷需求参与一次、二次调频和爬坡，在供热期，实行防冻并耦合调频和爬坡模式。本发明专利技术通过对一次调频、二次调频、爬坡以及防冻并耦合调频模块进行多元优化组合，实现机组的安全经济和灵活运行。经济和灵活运行。经济和灵活运行。

【技术实现步骤摘要】
供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合系统及调整方法


[0001]本专利技术涉及火力发电、热电联产机组及其电网辅助服务
，具体来说，涉及供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合系统及调整方法。

技术介绍

[0002]随着中国经济社会发展和生活水平的提高，电力和供热需求量飞快增加，电网负荷峰谷差加大，可达电网最大负荷的1/3，同时，电网负荷的快速波动频次也非常之大。由于中国电网的发电种类和结构特征，决定了电网调频调峰及快速负荷爬坡的任务主要依靠火力发电机组承担，而目前在役火电机组包括纯凝汽式发电机组和供热机组，其中，供热机组装机占比达1/3以上，并且逐年上升很快。在供热期火电供热机组的负荷特性使其发电负荷调整能力下降，即调频调峰及快速负荷爬坡能力下降。另外，在供热期由于进入空冷凝汽器的蒸汽极度减少，空冷凝汽器在较冷天气会出现冻结，严重影响机组的安全运行。对此，提出了一种火电供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合系统及调整方法。

技术实现思路

[0003]针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合系统，能够克服现有技术方法的上述不足。
[0004]为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合系统，包括防止空冷凝器冻结模块、一次调频和二次调频模块、机组快速负荷爬坡模块、提高给水温度模块，其中，所述防止空冷凝器冻结模块是通过中压缸排汽经旁路调节防冻抽汽调节阀门引出蒸汽，经防冻抽汽减温减压器后，蒸汽进入空冷凝汽器的排汽主管，再进入空冷凝汽器管束，再进入空冷凝汽器中的蒸汽加热管束，使空冷凝器管束温度保持在5℃～10℃；所述一次调频和二次调频模块，是汽机调速子系统首先感知电网升负荷的一次调频和二次调频信号，阀门组按机组调速子系统速度变动率开大或减小高压旁路阀门开度，增加或减少高压缸进汽量，随后或同时快速开大或关小低压缸进汽调节阀门开度和同时快速关小或开大防冻抽汽调节阀门开度，高压缸、低压缸一和低压缸二同时提升或减小功率出力，实现快速大幅度的一次调频和二次调频；所述机组快速负荷爬坡模块，在供热期时，低压缸蝶形阀门、低压缸进汽调节阀门及供热抽汽阀门在开启状态，是利用防冻抽汽调节阀门、阀门组和供热抽汽阀门耦合进行接力梯次快速调节机组功率；在非供热期时，低压缸蝶形阀门在正常开启状态，低压缸进汽调节阀门、供热抽汽阀门在关闭状态，防冻抽汽调节阀门保持一定开度，利用防冻抽汽调节阀门、阀门组耦合进行接力梯次快速调节机组功率；所述提高给水温度模块，在供热期时，中压缸排汽经旁路防冻抽汽调节阀门引出蒸汽，经防冻抽汽减温减压器后，蒸汽进入空冷凝器的排汽主管，再进入空冷凝器，蒸汽冷凝后放出热量一部分通过管束散热，另一部分回到回热子系统来提高温度；在非供热期时，
低压缸进汽调节阀门关闭，供热抽汽阀门关闭，蒸汽通过低压缸蝶形阀门进入低压缸一和低压缸二做功，同时利用旁路防冻抽汽调节阀门调节进入低压缸一和低压缸二的蒸汽量，经旁路防冻抽汽调节阀门引出蒸汽，经防冻抽汽减温减压器后，蒸汽进入空冷凝器的排汽主管，再进入空冷凝器，并使得凝汽压力升高，低压缸一和低压缸二功率下降，蒸汽冷凝后放出热量一部分通过管束散热，另一部分回到回热子系统来提高温度。
[0005]进一步地，所述在使空冷凝器的管束温度保持在5℃～10℃具体是根据大气环境温度和风力大小的气象参数智能控制防冻抽汽调节阀门的开度及流量，来控制空冷凝器管束温度。另一方面，本专利技术还提供了供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合的供热期调整方法，包括以下步骤：S1: 首先，通过抽取中压缸排汽，经减温减压后进入空冷凝器主排汽管，与低压缸一和低压缸二排汽混合进入空冷凝器，保持空冷凝器管壁的温度在5℃～10℃，防止空冷凝器冻结；S2: 控制好空冷凝器管壁的温度后，利用所述中压缸排汽抽汽管道和中压缸蒸汽调节阀门，与汽轮机主调节阀组耦合，电网调度给出快速负荷爬坡指令信号，阀门组按照机组调速子系统速度变动率开大开大高压旁路阀门的开度，增加高压缸进汽量；供热抽汽阀门快速关小开度，同时低压缸蝶形阀门和低压缸进汽调节阀快速开大开度，增加低压缸一和低压缸二进汽量，进行机组快速负荷爬坡；S3: 再利用上述过程中的所述中压缸中抽取蒸汽的热量，经减温减压器后，蒸汽进入空冷凝器的排汽主管，再进入空冷凝器，蒸汽冷凝后放出热量一部分通过管束散热，另一部分回到回热子系统，来提高机组的给水温度。
[0006]另一方面，本专利技术还提供了供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合的非供热期调整方法，包括以下步骤：S1: 首先，按电网负荷需求参与一次、二次调频，低压缸一和低压缸二进汽，调节阀门关闭，供热抽汽阀门关闭，低压缸蝶形阀门开启，低压缸一和低压缸二处于正常出力状态，蒸汽通过低压缸蝶形阀门进入低压缸一和低压缸二做功，同时利用旁路防冻抽汽调节阀门调节进入低压缸一和低压缸二的蒸汽量，耦合阀门联合快速调节机组功率，进行机组快速大幅度一次调频和二次调频；S2: 经过一次调频和二次调频后，利用所述中压缸排汽、抽汽管道和中压缸蒸汽调节阀门，与汽轮机主调节阀组耦合，电网调度给出快速负荷爬坡指令信号，阀门组按照机组调速子系统速度变动率开大高压旁路阀门开度，增加高压缸进汽量，低压缸进汽调节阀门增大开度，防冻抽汽调节阀门快速关小开度，增加低压缸一和低压缸二进汽量，进行机组的快速负荷爬坡；S3: 然后，关闭低压缸进汽调节阀门和供热抽汽阀门，蒸汽通过低压缸蝶形阀门进入低压缸一和低压缸二做功，同时利用上述过程中的在中压缸中抽取蒸汽的热量，经旁路防冻抽汽调节阀门引出蒸汽，经防冻抽汽减温减压器后，蒸汽进入空冷凝器的排汽主管，再进入空冷凝器使得凝汽压力升高，低压缸一和低压缸二功率下降，蒸汽冷凝后放出热量一部分通过管束散热，另一部分回到回热子系统，来提高机组的给水温度。
[0007]进一步地，所述进行机组快速大幅度一次调频和二次调频，具体在电网频率上升
或下降时，汽机调速子系统首先感知电网升负荷信号，阀门组按机组调速子系统速度变动率减小或开大高压旁路阀门开度，减少或增加高压缸进汽量，同时快速开大或关闭防冻抽汽调节阀门，快速减小或增大低压缸一和低压缸二出力，实现电网频率上升或下降时的一次、二次调频。
[0008]本专利技术的有益效果：通过对一次调频、二次调频、爬坡以及防冻并耦合调频模块进行多元优化组合，实现机组的安全经济和灵活运行。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1是根据本专利技术实施例所述的供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合系统及调整方法的连接结构示意图。
[0011]图中：1、锅炉；2、过热器；2
‑
1、再热器；3、高压缸；4、中压缸； 5、低压缸一；6、低压缸二；7、空冷凝汽器；8、防冻抽汽减温减压器；9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合系统，其特征在于，包括防止空冷凝器冻结模块、一次调频和二次调频模块、机组快速负荷爬坡模块、提高给水温度模块，其中，所述防止空冷凝器冻结模块是通过中压缸（4）排汽经旁路调节防冻抽汽调节阀门（10）引出蒸汽，经防冻抽汽减温减压器（8）后，蒸汽进入空冷凝汽器（7）的排汽主管，再进入空冷凝汽器管束，再进入空冷凝汽器（7）中的蒸汽加热管束，使空冷凝器管束温度保持在5℃～10℃；所述一次调频和二次调频模块，是汽机调速子系统首先感知电网升负荷的一次调频和二次调频信号，阀门组（18）按机组调速子系统速度变动率开大或减小高压旁路阀门（21）开度，增加或减少高压缸（3）进汽量，随后或同时快速开大或关小低压缸进汽调节阀门（9
‑
1）开度和同时快速关小或开大防冻抽汽调节阀门（10）开度，高压缸（3）、低压缸一（5）和低压缸二（6）同时提升或减小功率出力，实现快速大幅度的一次调频和二次调频；所述机组快速负荷爬坡模块，在供热期时，低压缸蝶形阀门（9）、低压缸进汽调节阀门（9
‑
1）及供热抽汽阀门（11）在开启状态，是利用防冻抽汽调节阀门（10）、阀门组（18）和供热抽汽阀门（11）耦合进行接力梯次快速调节机组功率；在非供热期时，低压缸蝶形阀门（9）在正常开启状态，低压缸进汽调节阀门（9
‑
1）、供热抽汽阀门（11）在关闭状态，防冻抽汽调节阀门（10）保持一定开度，利用防冻抽汽调节阀门（10）、阀门组（18）耦合进行接力梯次快速调节机组功率；所述提高给水温度模块，在供热期时，中压缸（4）排汽经旁路防冻抽汽调节阀门（10）引出蒸汽，经防冻抽汽减温减压器（8）后，蒸汽进入空冷凝器（7）的排汽主管，再进入空冷凝器（7），蒸汽冷凝后放出热量一部分通过管束散热，另一部分回到回热子系统来提高温度；在非供热期时，低压缸进汽调节阀门（9
‑
1）关闭，供热抽汽阀门（11）关闭，蒸汽通过低压缸蝶形阀门（9）进入低压缸一（5）和低压缸二（6）做功，同时利用旁路防冻抽汽调节阀门（10）调节进入低压缸一（5）和低压缸二（6）的蒸汽量，经旁路防冻抽汽调节阀门（10）引出蒸汽，经防冻抽汽减温减压器（8）后，蒸汽进入空冷凝器（7）的排汽主管，再进入空冷凝器（7），并使得凝汽压力升高，低压缸一（5）和低压缸二（6）功率下降，蒸汽冷凝后放出热量一部分通过管束散热，另一部分回到回热子系统来提高温度。2.根据权利要求1所述的供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合系统，其特征在于，所述在使空冷凝器（7）的管束温度保持在5℃～10℃具体是根据大气环境温度和风力大小的气象参数智能控制防冻抽汽调节阀门（10）的开度及流量，来控制空冷凝器（7）管束温度。3.一种根据权利要求1所述的供热机组调频爬坡与空冷凝汽器防冻耦合的供热期调整方法，其特征在于，包括以下步骤：S1: 首先，通过抽取中压缸（4）排汽，经减温减压后进入空冷凝器（7）主排汽管，与低压缸一（5）和低压缸二（6）排汽混合进入空冷凝器（7），保持空冷凝器（7）管壁的温度在5℃～10℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁双印，王国生，王仕龙，高满达，冯彦杰，梁承宇，
申请(专利权)人：北京北方三合能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：