[發明專利]一種提升機組調峰能力和靈活性的母管制系統及運行方法

有效

• 申請號: 202110449590.6
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113175367B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 賈晨光;薛志恒;雷開元;孟勇;王偉鋒;趙杰;杜文斌;王興;徐遠綱
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K13/02;F01D17/10;F01D13/02;F01D15/10;F22B33/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種提升機組調峰能力和靈活性的母管制系統及運行方法，包括汽輪機組汽水系統及增設系統。增設系統將主蒸汽、再熱冷段及熱段蒸汽、中壓缸排汽、低壓缸抽汽及最終給水分別連通至對應母管。部分機組鍋爐停運、熱備用或二班制運行時，可通過控制各母管與機組間連接閥組使停爐機組汽輪機獲得主、再熱蒸汽，并回收停爐機組冷再熱蒸汽，實現停爐不停機，此外，停爐機組回熱抽汽來自相鄰機組，中壓缸排汽倒送至其他機組低壓缸，提高多臺機組平均低壓缸運行效率。采用本發明方法，機組在“少爐多機”運行工況下，可實現進一步的“機、爐解耦”，在投運鍋爐正常運行條件下，進一步降低深度調峰運行工況下的汽輪發電機組輸出電動率。

技術領域

本發明屬于熱力發電領域，具體涉及一種提升機組調峰能力和靈活性的母管制系統及運行方法。

背景技術

近年來，在國家政策的大力引導下，我國可再生能源發展迅速。截止2020年第三季度風電和光伏發電裝機容量均超過2.23億千瓦，2020年前三季度累計發電量5322億千瓦時，風電、太陽能累計發電量占全部發電量的比重為10.0％。

由于風電、光伏發電的隨機性、間歇性較強，其大規模并網給電網的安全穩定運行帶來了負面影響。為提高可再生能源的消納能力，承擔著全國70％以上發電量的火電機組須承擔電網的調峰任務，且深度調峰工作將趨于常態化。隨著電網對傳統火電機組調峰能力的要求進一步提高，機組調峰幅度急需突破傳統的負荷區間。

目前常見的火電機組靈活性改造技術-“鍋爐低負荷穩燃”和“機組熱電解耦”，均有其限制性。其中，對于“鍋爐低負荷穩燃”，因為鍋爐低負荷運行時因火焰在爐內充滿程度較差，煤粉在爐內穩定燃燒難等因素限制了機組負荷進一步降低的空間；“熱電解耦技術”的應用，需要電站周邊存在較大的熱負荷用戶，限制了深度調峰的實際應用。

因此，提出一種適用于火電機組所有運行方式下的深度調峰技術，對發電系統的新能源化轉型具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提升機組調峰能力和靈活性的母管制系統及運行方法，從而實現提升機組深度調峰運行工況下的靈活性以及鍋爐設備事故狀態下的機組發電量。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種提升機組調峰能力和靈活性的母管制系統，包括汽輪機組汽水系統及增設系統；其中，增設系統包括：主蒸汽連通母管、再熱冷段蒸汽連通母管、再熱熱段蒸汽連通母管、高壓缸抽汽連通母管、除氧器抽汽連通母管、三段抽汽連通母管、最終給水連通母管、中壓缸排汽連通母管；

主蒸汽連通母管分別連接至每臺機組鍋爐的過熱器出口主蒸汽管道，連接點介于鍋爐過熱器出口閥組與汽輪機進汽閥組之間的管道上，連接點至主蒸汽連通母管間設置單機至主蒸汽連通母管控制、隔離閥組；

再熱冷段蒸汽連通母管連接各機組鍋爐的再熱冷段蒸汽管道，連接點介于汽輪機高壓缸出口與鍋爐再熱器蒸汽入口閥組之間的管道上，連接點至再熱冷段蒸汽連通母管間設置單機至再熱冷段蒸汽連通母管控制、隔離閥組；

再熱熱段蒸汽連通母管連接各機組鍋爐的再熱熱段蒸汽管道，連接點介于鍋爐再熱器蒸汽出口閥組與汽輪機中壓缸入口之間的管道上，連接點至再熱熱段蒸汽連通母管間設置單機至再熱熱段蒸汽連通母管控制、隔離閥組；

高壓缸抽汽連通母管連接各機組汽輪機高壓缸抽汽至高壓加熱器系統管道，連接點介于汽輪機高壓缸抽汽閥組與高壓加熱器系統進汽閥組之間的管道上，連接點至高壓缸抽汽連通母管間設置單機至高壓缸抽汽連通母管控制、隔離閥組；

除氧器抽汽連通母管連接汽輪機除氧器抽汽至除氧器的管道，連接點介于汽輪機除氧器抽汽閥組與除氧器進汽閥組之間的管道上，連接點至除氧器抽汽連通母管間設置單機至除氧器抽汽連通母管控制、隔離閥組；