本发明专利技术公开了一种大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统及其运行方法，包括高压缸、中压缸、低压缸、第一进气管道和并联支路；第一进气管道的一端连接有第一加热器，其另一端与高压缸进气口连接；高、中压缸排气管道上分别设有第二、第三加热器；高压缸排气口与第二加热器之间的高压缸排气管道上设有止回阀；第一进气管道上并联有第一、第二支路，第一支路远离第一进气管道的一端与高压缸连接，第二支路远离第一进气管道的一端与高压缸排气管道连接，并联支路一端与中压缸排气管道连接，其另一端连接在止回阀和高压缸排气口之间的高压缸排气管道上，并联支路上设有并联切换阀。本发明专利技术兼顾了高效、宽负荷、快速灵活的调峰调频能力以及较大的超发能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于透平发电，具体涉及一种大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统及其运行方法。
技术介绍
1、对于滑压范围较大的压缩气体储能项目及具有相似特性的部分其他发电项目的透平系统，通常需要具备以下多种特性：
2、在整体运行过程中主气压力滑压范围大（如滑压范围为10mpa~3mpa，滑压变化范围高达70%）、全运行段内满负荷率要求、且对透平系统的经济性要求较高。同时，该类型的透平系统又常常需要兼顾常规火电项目的宽负荷高效灵活运行能力，具备调峰调频运行要求，通常需要在全过程大滑压运行范围内，具有20%-100%负荷长期稳定运行且具备一定的负荷超发能力。由于需要具备上述多种特征，导致该类透平系统的整体结构布局以及运行方法要满足较高的运行灵活性。
3、本专利技术提供一种满足更高的运行灵活性的要求，同时具有较大的负荷率超发能力、兼顾了高效、宽负荷、快速灵活的调峰调频能力、具备较大的超发能力的一种大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统及其运行方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种具有较大的负荷率超发能力、兼顾了高效、宽负荷、快速灵活的调峰调频能力、具备较大的超发能力的一种大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统及其运行方法；本专利技术可以在主气压力持续降低的大滑压运行边界时，满足全运行段内100%满负荷率要求，同时具有较高的经济性；另外，可在全运行段内，实现常规20%-100%负荷率范围内宽负荷高效灵活运行，具备快速灵活的调峰调频运行能力。
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p>2、本专利技术的技术目的通过下述技术方案实现：3、一种大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统，包括高压缸、中压缸、低压缸、第一进气管道和并联支路；所述第一进气管道的一端连接有第一加热器，其另一端与高压缸的进气口连接；所述高压缸的排气口通过高压缸排气管道与中压缸的进气口连接，所述中压缸的排气口通过中压缸排气管道与低压缸的进气口连接；所述低压缸的排气口通过低压缸排气管道向外排出废气；所述高压缸排气管道和中压缸排气管道上分别设有第二加热器和第三加热器；所述高压缸的排气口与第二加热器之间的高压缸排气管道上设有止回阀；所述第一进气管道上并联有第一支路和第二支路，所述第一支路远离第一进气管道的一端与高压缸连接，所述第二支路远离第一进气管道的一端与高压缸排气管道连接，所述并联支路的一端与中压缸排气管道连接，其另一端连接在止回阀和高压缸的排气口之间的高压缸排气管道上，所述并联支路上设有并联切换阀。
4、进一步的，所述第一进气管道上靠近高压缸的进气口一端设有高压主气调节阀，所述第一支路和第二支路上分别设有第一补气阀和第二补气阀；
5、所述高压主气调节阀与第一补气阀为顺序阀调节模式，并以总阀位指令作为主要控制量来控制调节负荷率；所述第二补气阀在全运行过程中均以联控的方式来间接控制调节负荷率。
6、本专利技术还公开了一种大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统的运行方法，包括以下步骤：
7、s1.根据主气压力的大小从高到低依次设为p0-p1-p2-p3-p4；
8、s2.p0-p1阶段：当设计主气压力为p1时；此时由高压主气调节阀来控制调节负荷；
9、s3.p1-p2阶段：此时主气压力＜设计主气压力，此时高压主气调节阀已全开，由第一补气阀来控制调节负荷；
10、s4.p2-p3阶段：此时高压主气调节阀已全开，第一补气阀已全开，第二补气阀与总阀位指令之间以联控的逻辑来执行开大的效果；
11、s5. p3阶段:当主气压力达到p3时，第二补气阀开度达到一定开度，此时补气点之前的级段焓降段缩短，将高压缸排气由原来的中压缸进口切换至中压缸排气位置，使高压缸与中压缸由原来的串联结构切换至并联结构；
12、s6.p3-p4阶段：第二补气阀设置为手动模式，即给第二补气阀一个单独的控制信号，让第二补气阀以一定速率持续开大；总阀位指令控制负荷，第二补气阀联控反馈负荷率；
13、s7.p4阶段：当主气压力为p4时，需顺控减负荷至停机；此时并联切换阀已开，高中压缸并缸模式运行；减小设定负荷目标，联控逻辑联动第二补气阀关闭，直至停机或逆功率调相模式。
14、进一步的，所述控制方法还包括调频调峰模式运行控制：
15、当高中压缸串联模式运行时，以总阀位指令精准反馈调节负荷率，同时，当总阀位指令达到高限或低限后，联动第二补气阀开大或关小，从而使总阀位指令回落至一定开度，具备更快的负荷调节响应速度与能力；
16、当高中压缸并联模式运行时，以总阀位指令精准反馈调节负荷率，此时总阀位指令常规处于较小指令，同时，当总阀位指令达到高限或低限后，联动第二补气阀开大或关小，从而使总阀位指令回落至一定开度，具备更快的负荷调节响应速度与能力。
17、进一步的，所述并联切换过程进行时，以主气压力p3作为触发指令，切换时长预设为某固定时长，在该时长时间段内，并联切换阀逐渐全开，止回阀逐渐关闭；并联切换阀全开，止回阀全关；切换完成。
18、进一步的，所述并联切换过程在进行中时，总阀位指令控制负荷，第二补气阀联控负荷。
19、进一步的，所述第二补气阀以并联切换阀开始动作为触发指令，激活第二补气阀开始按照既定速率持续开大。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、1. 本专利技术具有较大的负荷率超发能力、兼顾了高效、宽负荷、快速灵活的调峰调频能力、具备较大的超发能力。
22、2. 本专利技术配汽调节方式为节流+两段补气+并联补气，其运行方法在常规火电的节流补气、旁通补气基础上，增加两段补气及并联补气的配气方案。本专利技术可以在主气压力持续降低的大滑压运行边界时，满足全运行段内100%满负荷率要求，同时具有较高的经济性；另外，可在全运行段内，实现常规20%-100%负荷率范围内宽负荷高效灵活运行，具备快速灵活的调峰调频运行能力。
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【技术保护点】
1.一种大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统，其特征在于，包括高压缸、中压缸、低压缸、第一进气管道和并联支路；所述第一进气管道的一端连接有第一加热器，其另一端与高压缸的进气口连接；
2.根据权利要求1所述的大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统，其特征在于，
3.一种大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统的运行方法，用于控制权利要求1或2任一项权利要求的所述透平系统，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法还包括调频调峰模式运行控制：
5.根据权利要求3所述的大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统的运行方法，其特征在于，所述并联切换过程进行时，以主气压力P3作为触发指令，切换时长预设为某固定时长，在该时长时间段内，并联切换阀逐渐全开，止回阀逐渐关闭；并联切换阀全开，止回阀全关；切换完成。
6.根据权利要求5所述的大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统的运行方法，其特征在于，所述并联切换过程在进行中时，总阀位指令控制负荷，第二补气阀联控负荷。
7.根据权利要求6所述的大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统的运行方法，其特征在于，所述第二补气阀以并联切换阀开始动作为触发指令，激活第二补气阀开始按照既定速率持续开大。
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【技术特征摘要】
1.一种大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统，其特征在于，包括高压缸、中压缸、低压缸、第一进气管道和并联支路；所述第一进气管道的一端连接有第一加热器，其另一端与高压缸的进气口连接；
2.根据权利要求1所述的大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统，其特征在于，
3.一种大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统的运行方法，用于控制权利要求1或2任一项权利要求的所述透平系统，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的大滑压宽负荷压缩气体储能透平系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法还包括调频调峰模式运行控制：
5.根据权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：范立华，宋放放，张文祥，夏开君，唐涛，史朝阳，谭俊，张文挺，谢林贵，赖强，陈显辉，刘兴超，吴敏，王喜慧，唐古月，尤欢庆，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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