一种适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组的制作方法

1.本实用新型涉及一种热电联产机组，更具体的说，尤其涉及一种适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组。


背景技术：

2.火电机组利用高温高压蒸气进行发电，火电机组上设置有高压缸、中压缸和低压缸，高温高压蒸气依次流经高压缸、中压缸和低压缸驱使汽轮机转轴转动，进而带动发电机进行发电。在冬季供热期，要求机组负担城市供热功能，这使得机组带发电负荷的能力下降，一次调频性能下降。按照《关于修订我省发电厂并网运行管理实施细则的通知》（鲁监能市场[2018]57号）以及《关于调整发电机组一次调频评价办法的通知要求》（省调通知[2018]140号）等相关标准规定要求，机组需全工况满足一次调频性能要求，但是在冬季供热期，因机组需负担城市供热功能，这使得机组带负荷能力下降，一次调频性能下降。因此，需要在不影响热源质量的情况下，根据需求调整高压蒸气在火电机组与城市供热管网之间的能量分配，以实现在不影响正常供热的前提下，进行最大限度地发电。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组。
[0004]
本实用新型的适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组，包括火电机组和城市供热管网，火电机组中的汽轮机上设置有高压缸、中压缸和低压缸，城市供热管网中设置有热网循环水泵和热网交换器，热网交换器上设置有水介质进出口和蒸气介质进出口，以实现蒸气与供热管网中循环水的热交换；其特征在于：所述中压缸与低压缸经中压缸排气管相连通，中压缸排气管上设置有汽轮机调节阀；所述热网循环水泵的进水口上连接有热网循环水回水管，热网循环水泵的出水口经管路与热网交换器上的水介质进口相连通，热网交换器上的水介质出口连接有热网循环水出水管，所述热网交换器上的蒸气介质进口经供热抽气管与中压缸相连通，以便中压缸中的蒸气通入热网交换器，供热抽气管上设置有抽气调节蝶阀；通过调节汽轮机调节蝶阀和抽气调节蝶阀的开度来改变蒸气在火电机组和城市供热管网的蒸汽流量分配。
[0005]
本实用新型的适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组，包括热网疏水泵和除氧器，热网交换器的蒸气介质出口经管路与热网疏水泵的进水口相连通，热网疏水泵的出水口经管路与除氧器的进水口相连通，除氧器用于将进水中的溶解氧去除。
[0006]
本实用新型的适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组，中压缸中通入有再热蒸气，低压缸上设置有低压缸排气口。
[0007]
本实用新型的有益效果是：本实用新型的适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组，通过在火电机组的汽轮机的中压缸与低压缸之间的中压缸排气管上设置汽轮机调节蝶阀，以及在中压缸与城市供热管网中的热交换器之间的供热抽气管上设置抽气调节蝶
阀，通过控制汽轮机调节蝶阀和抽气调节蝶阀的开度，可改变蒸气在汽轮机与供热管网之间的蒸气流量分配，利用供热管网所包含的大量加热器、供热管道、热交换器、用户暖器等设备具有的巨大储能容量，来实现火电机组的一次调频需求，满足了热电联产机组短时间尺度内的调频性能需求。
附图说明
[0008]
图1为本实用新型的适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组的系统原理图。
[0009]
图中：1中压缸，2低压缸，3热网交换器，4热网循环水泵，5中压缸排气管，6供热抽气管，7汽轮机调节蝶阀，8抽气调节蝶阀，9热网循环水回水管，10热网循环水出水管，11热网疏水泵，12除氧器。
具体实施方式
[0010]
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0011]
如图1所示，给出了本实用新型的适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组的系统原理图，其由火电机组和城市供热管网组成，所示火电机组的汽轮机中设置有高压缸、中压缸1和低压缸2，高温高压蒸气依次流经高压缸、中压缸1和低压缸2来驱使汽轮机进行转动，进而带动发电机进行发电。所示的中压缸1经中压缸排气管5与低压缸2相连通，中压缸排气管5上设置有汽轮机调节蝶阀7，通过对汽轮机调节蝶阀7的阀门开度进行调节，可改变由中压缸1流向低压缸2的蒸气流量。由于中压缸1中的蒸气温度高于低压缸2，同时温度又不至于过高，其携带的热量可作为城市供热管网的热量来源。
[0012]
所示的城市供热管网由热网循环水泵4、热网交换器3、热网循环水回水管9和热网循环水出水管10组成，热网交换器3上设置有水介质进出水口以及蒸气介质进出水口，热网交换器3上的蒸气介质进口经供热抽气管6与中压缸1相连通（具体地说与中压缸1与低压缸2之间的中压缸排气管5相连通），供热抽气管6上设置有抽气调节蝶阀8。热网循环水泵4的进水口与热网循环回水管9相连接，热网循环水泵4的出水口与热网交换器3的水介质进水口相连通，热网交换器3的水介质出水口与热网循环水出水管10相连通。热网循环水回水管9和热网循环水出水管10分别接城市供热管网的回水端和供水端。
[0013]
中压缸1中的蒸气经供热抽气管6通入热网交换器3中，并在热网交换器3中与城市供热管网中的循环水发生热交换，蒸气携带的能量传递给供热管网中的循环水，蒸气液化为水，供热循环水的温度得以升高。通过调节抽气调节蝶阀8的开度，可对由中压缸1流向热网交换器3中的蒸气流量进行控制调节。
[0014]
所示的热网交换器3的蒸气介质出口（此时蒸气已液化为水）经管路与热网疏水泵11的进水口相连接，热网疏水泵11的出水口经管路与除氧器12的进水口相连通，除氧器12用于将蒸气液化后所形成水中的溶解氧消除，以避免管路腐蚀。除氧器12排出的水可参与发电机组中汽轮机的蒸气系统的循环，也可作为城市供热管网的循环水补充。
[0015]
具体地，通过减小汽轮机调节蝶阀7的开度或者增加抽气调节蝶阀8的开度，可增加蒸气流向城市供热管网、减少蒸气流向低压缸2，此时蒸气驱使发电机组发电的能力降低，而传递至供热管网的热量增加。相应地，通过增加汽轮机调节蝶阀7的开度或者减小抽
气调节蝶阀8的开度，可减低蒸气流向城市供热管网、增加蒸气流向低压缸2，此时蒸气驱使发电机组发电的能力增强，而传递至供热管网的热量减少。利用改变蒸气在汽轮机与供热管网之间的蒸气流量分配，利用供热管网所包含的大量加热器、供热管道、热交换器、用户暖器等设备具有的巨大储能容量，满足了热电联产机组短时间尺度内的调频性能需求。


技术特征：
1.一种适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组，包括火电机组和城市供热管网，火电机组中的汽轮机上设置有高压缸、中压缸（1）和低压缸（2），城市供热管网中设置有热网循环水泵（4）和热网交换器（3），热网交换器上设置有水介质进出口和蒸气介质进出口，以实现蒸气与供热管网中循环水的热交换；其特征在于：所述中压缸与低压缸经中压缸排气管（5）相连通，中压缸排气管上设置有汽轮机调节蝶阀（7）；所述热网循环水泵的进水口上连接有热网循环水回水管（9），热网循环水泵的出水口经管路与热网交换器上的水介质进口相连通，热网交换器上的水介质出口连接有热网循环水出水管（10），所述热网交换器上的蒸气介质进口经供热抽气管（6）与中压缸相连通，以便中压缸中的蒸气通入热网交换器，供热抽气管上设置有抽气调节蝶阀（8）；通过调节汽轮机调节蝶阀（7）和抽气调节蝶阀（8）的开度来改变蒸气在火电机组和城市供热管网的蒸汽流量分配。2.根据权利要求1所述的适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组，其特征在于：包括热网疏水泵（11）和除氧器（12），热网交换器（3）的蒸气介质出口经管路与热网疏水泵的进水口相连通，热网疏水泵的出水口经管路与除氧器（12）的进水口相连通，除氧器用于将进水中的溶解氧去除。3.根据权利要求1或2所述的适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组，其特征在于：中压缸（1）中通入有再热蒸气，低压缸（2）上设置有低压缸排气口。

技术总结
本实用新型的适于大抽汽量一次调频的抽汽式热电联产机组，包括火电机组和城市供热管网，火电机组中的汽轮机上设置有高压缸、中压缸和低压缸，城市供热管网中设置有热网循环水泵和热网交换器，中压缸与低压缸经中压缸排气管相连通，中压缸排气管上设置有汽轮机调节阀；所述热网交换器上的蒸气介质进口经供热抽气管与中压缸相连通，供热抽气管上设置有抽气调节蝶阀；通过调节汽轮机调节蝶阀和抽气调节蝶阀的开度来改变蒸气流量分配。本实用新型的抽汽式热电联产机组，通过控制汽轮机调节蝶阀和抽气调节蝶阀的开度，可改变蒸气在汽轮机与供热管网之间的蒸气流量分配，满足了热电联产机组短时间尺度内的调频性能需求。机组短时间尺度内的调频性能需求。机组短时间尺度内的调频性能需求。


技术研发人员：李海东 蒋利华 于喜湖 王鹤 李建光 郭明 陈丽丽 任聪 李建鹏 于建民 阎秀颖 雷文涛 朱志军
受保护的技术使用者：华能辛店发电有限公司
技术研发日：2021.01.13
技术公布日：2021/9/17