[發明專利]一種單軸布置的深度調峰高效汽輪發電系統

在審

• 申請號: 202111322297.X
• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN113898423A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 馮琰磊;林磊;葉勇健;董倫雄
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團華東電力設計院有限公司
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01D25/24;F01D17/10;F01K7/38;F01K11/02;F22D11/06
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王清

本發明屬于熱能發電技術領域，涉及一種單軸布置的深度調峰高效汽輪發電系統，包括鍋爐，與鍋爐連接并運行的汽輪機組，所述汽輪機組包括汽輪機高壓缸，與汽輪機高壓缸同軸布置的第一通道、第二通道和發電機，所述鍋爐蒸汽送入汽輪機高壓缸，汽輪機高壓缸排氣進入鍋爐再熱后分別送入第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道排氣均與凝汽器連接，且鍋爐與第二通道之間設有純凝調節機閥門。本發明適用于一次再熱或二次再熱機組，通過設置一套高壓缸，兩套中壓缸和低壓缸，并分為主副通道，避免了復雜的主蒸汽和再熱蒸汽流量分配和參數匹配問題；在低負荷工況下可以方便調節和切除，提高了低負荷工況下的熱效率和供熱參數的穩定性。

技術領域

本發明屬于熱能發電技術領域，具體涉及一種單軸布置的深度調峰高效汽輪發電系統。

背景技術

火力發電廠簡稱火電廠，是利用可燃物(例如煤)作為燃料生產電能的工廠。它的基本生產過程是：燃料在燃燒時加熱水生成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然后汽輪機帶動發電機旋轉，將機械能轉變成電能。

目前常用的燃煤發電機組大多采用一爐一機的設計，為滿足深度調峰要求，一種可以想到的構想是一爐配二機的設計，其中，一爐一機單元制設計技術方案成熟，存在的最大問題是燃煤機組利用小時數降低，經常采用低負荷調峰運行時效率低，煤耗高。另外，根據主機運行特性，需要保持汽輪機的通流而采用滑壓運行，在低負荷工況下，抽汽以及高壓缸、中壓缸排汽參數大幅下降，當有對外供熱時，需要從參數較高的抽汽口引出，在高負荷工況需要進行減溫減壓處理，造成了節流損失。

當采用一爐配兩臺汽輪發電機組時，理論上在低負荷工況可以切除一臺機組運行。實際上存在以下兩大問題難以解決：(1)如果兩臺汽輪發電機組采用不同參數運行，由于高壓缸排汽需要作為冷段送入鍋爐再熱加熱，而壓力不匹配是無法運行的，技術上難以解決；(2)如果兩臺汽輪發電機組采用同參數運行，則在低負荷工況下，兩臺機組同時進行調節，同預設的低負荷工況下一臺機組運行、一臺機組停運相矛盾，當至某一負荷而突然關閉一臺汽輪發電機組會造成壓力的大幅波動；同時，如果將一臺機組關閉，另外一臺機組需要進行升壓的過程。而當關閉的那臺汽輪發電機組啟動時，由于蒸汽流量的不同，兩臺機組排汽參數也不同，同鍋爐參數是難以匹配的。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷與不足，設計的一種穩定可靠，減少節流損失，提高運行效率的單軸布置的深度調峰高效汽輪發電系統。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種單軸布置的深度調峰高效汽輪發電系統，包括鍋爐，與鍋爐連接并運行的汽輪機組，所述汽輪機組包括汽輪機高壓缸，與汽輪機高壓缸同軸布置的第一通道、第二通道和發電機，所述鍋爐蒸汽送入汽輪機高壓缸，汽輪機高壓缸排氣進入鍋爐再熱后分別送入第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道排氣均與凝汽器連接，且鍋爐與第二通道之間設有純凝調節機閥門。

優選的，所述汽輪機高壓缸包括高壓缸和/或超高壓缸。

優選的，所述第一通道包括第一中壓缸和第一低壓缸，所述第一中壓缸接收鍋爐再熱蒸汽并排氣進入第一低壓缸，所述第一低壓缸排氣進入凝汽器。

優選的，所述第二通道包括第二中壓缸和第二低壓缸，所述第二中壓缸接收鍋爐再熱蒸汽并排氣進入第二低壓缸，所述第二低壓缸排氣進入凝汽器。

優選的，所述純凝調節機閥門設置在鍋爐與第二中壓缸之間。

優選的，所述汽輪機高壓缸和第一通道均設有抽汽口。

優選的，所述凝汽器通過凝結水泵和給水回熱系統與鍋爐連接。

優選的，所述鍋爐與汽輪機高壓缸之間設有主汽門。

采用上述技術方案后，本發明提供的一種單軸布置的深度調峰高效汽輪發電系統具有以下有益效果：