[發明專利]一種新型熱電聯供汽輪機

無效

• 申請號: 201310280335.9
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103306751A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 余炎;陳倪;張立建;沈堅;金光勛;葉冬挺;趙忠偉;金益波;蔣浦寧;沈國平;陽虹;虎煜;何阿平
• 申請（專利權）人: 上海電氣電站設備有限公司
• 主分類號: F01D19/00
• 分類號: F01D19/00;F01D17/10;F01K17/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 葉琦玲

技術領域

本發明涉及汽輪機，特別是涉及一種新型熱電聯供汽輪機。

背景技術

汽輪發電機組是電站建設中的關鍵動力設備之一，是把熱能轉換成機械能進而轉換成電能的能量轉換裝置。由鍋爐產生的高溫、高壓蒸汽，經過蒸汽透平，將熱能與壓力勢能轉換，成為汽輪機的機械能，帶動汽輪機轉子輸出軸做功，該機械能通過汽輪機轉子輸出軸傳遞給發電機，從而將機械能轉換成電能，因此，汽輪機作為源動機常被稱為：“光明之源”。

熱電聯供汽輪發電機組是指汽輪機帶動發電機向電網輸送電能的同時又在汽輪機合適的通流位置處抽出一部分蒸汽進入熱網供熱，另一部分蒸汽繼續在透平流道內膨脹作功帶動汽輪機的轉子輸出軸做功，排汽在凝汽器中定壓定溫放熱并凝結成水，最后，再進入熱力循環當中。

然而，盡管熱電聯供汽輪機具有較高的熱能利用率，其也存在弊端：當抽汽量較大時，汽輪機機組的內效率變化較大，而汽輪機的最優設計工況只有一個，當機組運行偏離設計工況時機組的效率將會急劇下降。一般汽輪機在設計時依然選用額定工況為機組的設計點（最優的設計工況），因為該工況一般為性能保證工況。這就導致在額定的供熱工況下機組的內效率偏低。

例如，某熱電廠需求的供熱參如下：

高壓蒸汽4.0MPa，溫度約為400℃，額定抽汽流量：250t/h，最大350t/h。

低壓蒸汽1.3MPa，溫度約為324℃，額定抽汽流量：250t/h，最大350t/h。

而該熱電廠的汽輪機組總進量約為1000t/h；在額定熱負荷下有500t/h的蒸汽被抽出汽輪機，低壓缸僅剩下50%的進汽量，低壓缸在50%負荷運行工作，其低壓缸的缸效大幅降低。

對于上述熱電廠傳統的汽輪機設計為四缸四排汽輪機，高中壓單獨分缸，在高壓缸上實現4.0MPa的調整抽汽，在中壓缸上實現1.3MPa的可調整抽汽，采用兩個雙流的低壓缸。這在設計點的選擇上處于兩難，一般按照凝汽式工況作為設計點，在抽汽工況下則出現機組內效率變低問題，尤其低壓通流效率太低，對能源的利用產生了不可避免浪費。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明要解決的技術問題在于提供一種機組運行偏離設計工況時運行效率依然較高的一種新型熱電聯供汽輪機，以克服現有技術的上述缺陷。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種新型熱電聯供汽輪機，包括高壓缸、中壓缸、第一低壓缸和第二低壓缸，所述中壓缸的排汽口通過中低壓連通管與第一低壓缸、第二低壓缸的進汽口連接，所述第一低壓缸的排汽口連接第一凝汽器，所述第二低壓缸的排汽口連接第二凝汽器；在中壓缸與第二低壓缸之間的中低壓連通管路上設置有一控制閥組；所述高壓缸、中壓缸、第一低壓缸和第二低壓缸的轉子單軸布置，依次連接；所述第一低壓缸與第二低壓缸的轉子輸出軸之間設置有一離合器。

其中，所述高壓缸和中壓缸可以設置為一個高中壓合缸，也可以單獨分缸。所述中壓缸通流內可以設置一或兩個旋轉隔板，也可以設置一或兩個內置式調節閥，使中壓缸內具有一級或兩級可調整抽汽。

優選地，所述離合器為具有鎖定功能的自動同步離合器。

優選地，所述第一凝汽器和第二凝汽器為雙殼體、雙流程、雙背壓型式的凝汽器。

如上所述，本發明的一種新型熱電聯供汽輪機，具有以下有益效果：

在能夠滿足熱電聯合汽輪機“以熱定電”原則的同時，對汽輪機的低壓缸的內效率可進行有效的管理，可以根據熱負荷的變化，調整汽輪機參與運行的低壓缸個數，克服了熱電聯合汽輪機普遍存在的因熱負荷變化較大產生的汽輪機低壓缸進汽量偏離設計點過多而導致的機組效率變低的難題，盡可能地提高了機組的運行效率。

附圖說明

圖1顯示為本發明的一種新型熱電聯供汽輪機的結構示意圖。

元件標號說明

1???高壓缸

2???中壓缸

3???第一低壓缸

4???第二低壓缸

5???離合器

6???中低壓連通管

7???控制閥組

8???第一凝汽器

9???第二凝汽器

10??發電機

11??旋轉隔板或內置式調節閥

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。