一种状态重构型汽轮机组及其运行方法技术

本发明专利技术提供一种状态重构型汽轮机组及其运行方法，汽轮机组包括锅炉和至少一个重构压力缸组，锅炉用于直接或者间接向重构压力缸组供汽，重构压力缸组由至少两个做功压力缸组成，至少两个的做功压力缸为并联连接，每个做功压力缸的蒸汽入口端均设有用于控制蒸汽通断的控制调门组件，做功压力缸为高压缸、中压缸、次高压缸、低压缸中的一个或一个以上。有目的性地选择重构压力缸组中的一个或者一个以上的做功压力缸投入运行，组成不同的通流面积，根据实际运行负荷，在高负荷工况下投入较大的蒸汽通流面积，在中低负荷工况下投入较少的蒸汽通流面积，通过重构成不同状态的汽轮机组，满足在不同工况下的高效运行，提高在深度调峰时的调节灵活性。调峰时的调节灵活性。调峰时的调节灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种状态重构型汽轮机组及其运行方法


[0001]本专利技术属于热力转换
，尤其涉及一种状态重构型汽轮机组及其运行方法。

技术介绍

[0002]目前，随着我国能源转型，“双碳”战略推动构建以新能源为主体的新型电力系统，大规模强波动性、不确定性的可再生能源电力并网，将迫使以燃煤火电为主体的基础电力全面参与深度调峰。燃煤火电机组设计主要考虑额定负荷工况下的运行效率，而在深度调峰过程中，燃煤火电机组将长期处于30％～100％的宽负荷运行状态，使得中低负荷工况下的机组发电能效急剧恶化，常规汽轮机组无法在调峰过程的中低负荷工况下发挥额定工况下高效率的优势，其直接原因是在主蒸汽压力“定
‑
滑
‑
定”运行方式下，中低负荷下主蒸汽压力大幅降低，直接导致热力系统循环效率下降，同时还增大汽轮机本体通流损失，机组在不同负荷工况下的标准煤耗如附图1所示。
[0003]在现有技术中，汽轮机组的结构状态无法改变，只能按一种定型的状态来运行，而汽轮机组的各个压力缸都是按全负荷工况设计的，其在高负荷下能发挥出较高优势，但是在中低负荷工况下时，由于主蒸汽运行压力下降，汽轮机组的结构无法根据实际负荷情况进行重构，汽轮机组状态无法满足中低负荷工况下的要求，导致在深度调峰过程中能效急剧恶化，灵活性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提供一种状态重构型汽轮机组及其运行方法，主要用于解决现有技术中汽轮机组无法根据实际运行工况而进行相应状态重构而导致的能效低下、调节灵活性差等问题。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种状态重构型汽轮机组，包括锅炉和至少一个重构压力缸组，所述锅炉用于直接或者间接向所述重构压力缸组供汽，所述重构压力缸组由至少两个做功压力缸组成，至少两个的所述做功压力缸为并联连接，每个所述做功压力缸的蒸汽入口端均设有用于控制蒸汽通断的控制调门组件，所述做功压力缸为高压缸、次高压缸、中压缸、低压缸中的一个或一个以上。
[0007]作为一种可能的实施例，所述做功压力缸为高压缸，至少两个的所述高压缸的蒸汽入口端并联连接后与所述锅炉的主汽管连接，至少两个的所述高压缸的蒸汽出口端并联连接后与所述锅炉的再热进汽管连接。
[0008]作为一种可能的实施例，所述做功压力缸为中压缸，至少两个的所述中压缸的蒸汽入口端并联连接后与所述锅炉的再热出汽管连接，至少两个的所述中压缸的蒸汽出口端并联连接后与所述低压缸连接。
[0009]作为一种可能的实施例，所述做功压力缸为次高压缸，至少两个的所述次高压缸
的蒸汽入口端并联连接后与所述锅炉的一次再热管连接，至少两个的所述次高压缸的蒸汽出口端并联连接后与所述锅炉的二次再热进汽管连接。
[0010]作为一种可能的实施例，所述做功压力缸为低压缸，每两个所述低压缸并联连接成一个低压缸组，所述低压缸组并联组成所述重构压力缸组，至少两个的所述低压缸组的蒸汽入口端并联连接后与所述中压缸排汽管连接，至少两个的所述低压缸组的蒸汽出口端并联连接后与下游部件连接。
[0011]作为一种可能的实施例，所述控制调门组件包括控制单元和调门单元，所述控制单元用于控制所述调门单元的开度，所述调门单元用于调整其所连接管路的蒸汽流通量。
[0012]作为一种可能的实施例，所述做功压力缸还包括喷嘴通道，所述喷嘴通道内设有渐缩型和/或缩放型喷嘴组，所述调门单元与所述渐缩型、缩放型喷嘴组之间设有控制阀门。
[0013]第二方面，本专利技术提供一种状态重构型汽轮机组的运行方法，所述汽轮机组在同一重构压力缸组中包括N个做功压力缸，包括以下步骤：
[0014]确定N个所述做功压力缸的运行状态点，每个所述运行状态点对应一种控制调门组件开启模式，所述运行状态点数量为M；
[0015]确定每个所述运行状态点对应的状态点压力缸容量；
[0016]根据状态点压力缸容量与对应重构压力缸组总容量的比值，确定每个所述运行状态点对应的负荷率点L
x
(1≤x≤M)；
[0017]当机组运行在(L
x
‑1,L
x
]负荷率区间时，运行第x个运行状态点对应的控制调门组件开启模式。
[0018]作为一种可能的实施例，在确定N个所述做功压力缸的运行状态点时，具体包括以下步骤：
[0019]根据所述做功压力缸的数量和/或喷嘴通道中喷嘴组的组合运行数量，按容量大小排列关系，选择出M个结果；
[0020]确定所述重构压力缸组对应的调节负荷区间，利用M个结果将所述调节负荷区间划分出M个运行状态点。
[0021]作为一种可能的实施例，当存在多个重构压力缸组时，每个重构压力缸组对应的调节负荷区间互不重叠，且共同组成了(L`0,满负荷]负荷区间，其中0≤ L`0≤20％。
[0022]相比现有技术，本专利技术至少包括以下有益效果：
[0023]在汽轮机组中建立一个或一个以上的重构压力缸组，在重构压力缸组中可以有目的性地选择其中的一个或者一个以上的做功压力缸投入运行，以实现不同做功压力缸的通流面积组合，根据实际运行负荷，在高负荷工况下投入较大的蒸汽通流面积，在中低负荷工况下投入较小的蒸汽通流面积，通过重构成不同状态的汽轮机组，满足在不同工况下的高效运行，提高在深度调峰时的调节灵活性，保证机组运行的经济性。
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
附图说明
[0025]利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得
其它的附图。
[0026]图1为现有技术中常规机组的标准煤耗
‑
负荷曲线图。
[0027]图2为本专利技术提供的一种状态重构型汽轮机组的结构示意图。
[0028]图3为本专利技术提供的一种状态重构型汽轮机组与常规机组在相同负荷情况下标准煤耗的对比图。
[0029]图4为本专利技术提供的一种状态重构型汽轮机组的运行方法的流程图。
[0030]图中，1、锅炉；2、主汽管；3、高压缸组；310、第一高压缸调门单元； 320、第二高压缸调门单元；31、第一高压缸；32、第二高压缸；4、中压缸组； 410、第三中压缸调门单元；420、第四中压缸调门单元；41、第一中压缸；42、第二中压缸；5、低压缸组；510、第五低压缸调门单元；520、第六低压缸调门单元；530、第七低压缸调门单元；540、第八低压缸调门单元；51、第一低压缸；52、第二低压缸；53、第三低压缸；54、第四低压缸；6、凝汽器；7、再热出汽管；8、水泵；箭头表示蒸汽流向。
具体实施方式
[0031]下面将结合附图对本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种状态重构型汽轮机组，其特征在于，包括锅炉和至少一个重构压力缸组，所述锅炉用于直接或者间接向所述重构压力缸组供汽，所述重构压力缸组由至少两个做功压力缸组成，至少两个的所述做功压力缸为并联连接，每个所述做功压力缸的蒸汽入口端均设有用于控制蒸汽通断的控制调门组件，所述做功压力缸为高压缸、中压缸、次高压缸、低压缸中的一个或一个以上。2.根据权利要求1所述的一种状态重构型汽轮机组，其特征在于，所述做功压力缸为高压缸，至少两个的所述高压缸的蒸汽入口端并联连接后与所述锅炉的主汽管连接，至少两个的所述高压缸的蒸汽出口端并联连接后与所述锅炉的再热进汽管连接。3.根据权利要求1所述的一种状态重构型汽轮机组，其特征在于，所述做功压力缸为中压缸，至少两个的所述中压缸的蒸汽入口端并联连接后与所述锅炉的再热出汽管连接，至少两个的所述中压缸的蒸汽出口端并联连接后与所述低压缸连接。4.根据权利要求1所述的一种状态重构型汽轮机组，其特征在于，所述做功压力缸为次高压缸，至少两个的所述次高压缸的蒸汽入口端并联连接后与所述锅炉的一次再热管连接，至少两个的所述高压缸的蒸汽出口端并联连接后与所述锅炉的二次再热管连接。5.根据权利要求1所述的一种状态重构型汽轮机组，其特征在于，所述做功压力缸为低压缸，每两个所述低压缸并联连接成一个低压缸组，所述低压缸组并联组成所述重构压力缸组，至少两个的所述低压缸组的蒸汽入口端并联连接后与所述中压缸连接，至少两个的所述低压缸组的蒸汽出口端并联连接后与下游部件连接。6.根据权利要求1至5任一项所述的一种状态重构型汽轮机组，其特征在于，所述控制调门组件包括控制单元和调门单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫良，吕俊复，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：