[發明專利]全周進汽發電機組及其給水旁路調節方法

無效

• 申請號: 201410453375.3
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104213946A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 黃家運;申松林;施剛夜;林磊;姚君
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團華東電力設計院
• 主分類號: F01D17/10
• 分類號: F01D17/10;F22D5/34
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;邱忠貺

技術領域

本發明涉及一種全周進汽發電機組，尤其是涉及一種使用給水旁路調頻技術的全周進汽發電機組。

背景技術

為提高電能質量和電網頻率的控制水平，迅速消除由于電網負荷變化而引起的頻率波動，保證電網的安全經濟運行，電網一般都要求入網的汽輪發電機組具備一次調頻的能力，即要求汽輪發電機組具備在較短的時間內增加或減小一定量的出力以快速響應電網頻率下降或上升的能力。一次調頻是電網的靜態調頻特性，其含義是通過電網中各機組調速系統的靜態特性，利用機組的蓄能承擔電網負荷變化，最終使電網頻率形成一個穩態頻率偏差。

在現有技術中，全周進汽發電機組的一般可以分成節流調節的全周進汽發電機組和補汽閥調節的全周進汽發電機組兩種類型，但采用這兩種進汽調節方式的汽輪機組如需滿足一次調頻的要求均存在明顯的缺點，這兩種類型汽輪發電機組的一次調頻的方式如下。

(1)節流調節方式：采用節流調節的全周進汽發電機組如圖1所示。主蒸汽關斷閥全開，機組的一次變頻都是通過改變汽輪機主蒸汽調節汽閥的開度來實現的，為了保留一次調頻的能力而需將主蒸汽調節汽閥保留5％～15％的開度(即閥門只開啟95％～85％)，全流量的蒸汽通過主蒸汽調節汽閥時形成節流損失，從而將降低整個汽輪發電機組的效率，而且這種損失將在機組整個運行周期內均存在。當電網頻率過高時，機組的控制系統立即適當關小主蒸汽調節汽閥，減小進入汽輪機的蒸汽流量，來減小機組出力穩定電網頻率。當電網頻率過低時，機組的控制系統立即適當開大主蒸汽調節汽閥，增加進入汽輪機的蒸汽流量，來增加機組出力穩定電網頻率。

(2)補汽閥調節方式：采用補汽閥調節的全周進汽發電機組如圖2所示。主蒸汽關斷閥和主蒸汽調節汽閥全開，機組正常運行時，補汽閥處于關閉狀態，當電網頻率過高時，機組的控制系統立即適當關小主蒸汽調節汽閥，減小進入汽輪機的蒸汽流量，來減小機組出力穩定電網頻率。當電網頻率過低時，機組的控制系統立即適當開啟補汽閥，使部分新蒸汽通過補汽閥節流后直接進入汽輪機某中間級，以增大通流面積及蒸汽量，從而達到增加機組出力穩定電網頻率的目的。當一次調頻需要增加汽輪機出力時，開啟補汽閥將部分新蒸汽節流后直接引入汽輪機某中間級，以增大蒸汽量，但這樣存在較大的節流損失，大大增加機組的熱耗，降低機組整體效率，同時補入的蒸汽汽流對汽缸內汽流產生較大的擾動，會一定程度上增加汽輪機的振動，這種振動過大將危及機組安全運行。

發明內容

本發明采用在原有熱力系統的給水管道上增設旁路，通過調節進入高壓加熱器的給水流量，從而改變進入高壓加熱器的抽汽流量，進而改變汽輪機汽缸中作功蒸汽的流量，從而改變機組的出力，達到一次調頻的目的。機組的一次調頻功能通過給水旁路調頻調節閥實現后，就可將主蒸汽調節汽閥一直保持100％開度，降低主蒸汽調節汽閥節流損失，提高整個汽輪發電機組的效率，而且幾乎不會對汽輪機內部汽流產生擾動，增加了機組運行的安全性。

本發明的第一方面提供了一種全周進汽發電機組，包括：除氧器；通過給水泵與除氧器連接n個高壓加熱器，n大于等于3，每個高壓加熱器上連接有抽汽管道；通過給水管道與n個高壓加熱器連接的鍋爐；汽輪機；發電機；一端與n個高壓加熱器中最靠近除氧器的那個高壓加熱器的給水出口主管連接，另一端與n個高壓加熱器中最靠近鍋爐的高壓加熱器的給水出口主管連接的給水旁路調頻調節閥；以及連接在汽輪機和鍋爐之間的主蒸汽關斷閥和主蒸汽調節汽閥。

在另一優選例中，所述給水旁路調頻調節閥的一端不與n個高壓加熱器中最靠近除氧器的那個高壓加熱器的給水出口主管連接，而是與n個高壓加熱器中既不最靠近除氧器也不最靠近鍋爐的高壓加熱器的給水出口主管連接。

在另一優選例中，還包括外置式蒸汽冷卻器，該外置式蒸汽冷卻器的一端與n個高壓加熱器中最靠近鍋爐的高壓加熱器的給水出口主管連接且另一端與所述給水旁路調頻調節閥和所述鍋爐連接。

在另一優選例中，還包括外置式蒸汽冷卻器，該外置式蒸汽冷卻器的一端與n個高壓加熱器中最靠近鍋爐的高壓加熱器的給水出口主管和所述給水旁路調頻調節閥連接且另一端與所述鍋爐連接。

在另一優選例中，n個高壓加熱器排列為單列或多列。