可实时调峰汽轮机发电系统的制作方法

本技术涉及一种可实时调峰汽轮机发电系统。

背景技术：

1、太阳能发电的高峰与用电高峰往往不对应，即太阳能发电的高峰时段通常不是电网用户的用电高峰的时段。为此，就需要有后备的发电设备能够在用电高峰的时段快速响应用电需求，在用电高峰快速向电网提供电能，补充用电高峰时段的电力供应的缺口。而可以用来快速补充用电高峰时段电力供应缺口的可靠方法还是要依赖火力发电，因此，就需要让现有的火电锅炉变成可以快速响应用电缺口的形式来运行，也就是在太阳能发电的高峰时段，火电的汽轮机发电系统完全不发电，而在用电高峰的时段，火电的汽轮机发电系统能够快速响应，立刻开始发电。

2、但现有火电的汽轮机从停止状态到开始满负荷发电，常常需要2—3天的时间进行多种启动作业，其中包括利用盘车装置启动汽轮机的转子转动，在初期先输入低温蒸汽，后来再逐渐的升温，输入较高温度的蒸汽，并从低到高的预热汽轮机的高压缸、中压缸和低压缸，如果不是缓慢的预热升温，会导致汽轮机由于热膨胀不均而损坏报废，由此会造成重大的损失。

3、为了防止出现重大电力事故，现有火电的汽轮机不能长时间运行在低于设备设计规定的最低功率。

4、在原电力工业部颁发了《电业安全工作规程》电安生[1994]227号，原电力工业部颁发《300mw级汽轮机运行导则》dl/t609—1996，《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中，有如下的规定：

5、2)汽轮机甩负荷后，允许空负荷运行时间不超过15分钟。

6、6)汽轮机允许在制造厂提供的最低功率至额定功率之间带调峰负荷，并能适应甩负荷要求。

7、汽轮机甩负荷后允许空负荷运行时间不超过15分钟的一个重要原因，是因为给汽轮机配套供应蒸汽的大型火电锅炉不能长时间维持减少蒸汽输出低于最低设计产量，以匹配汽轮机的蒸汽消耗量递减到太低的状态，这将导致正在运行的大型火电锅炉出现重大事故。

8、由于汽轮机在低于设备设计的最低负荷下的运行时间不能超过15分钟，这会导致燃煤发电锅炉就无法正常工作。而为了实现碳减排，为了更充分的利用太阳能发电，理想的状况是让汽轮机可以在不发电或微发电状态下热态待机，一旦电网需要，就可以快速响应、热态启动汽轮机，立即进入发电状态。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种让汽轮机可以在不发电或微发电状态下热态待机，即使是在一天24小时之内，一旦电网有用电或停电需要，可以多次快速响应、热态启动汽轮机，让汽轮机立即进入正常发电状态，或者让汽轮机多次立即退出正常发电状态的可实时调峰汽轮机发电系统。

2、本实用新型的可实时调峰汽轮机发电系统，包括汽轮机和锅炉，汽轮机包括高压缸、中压缸和低压缸，锅炉可生产出驱动所述汽轮机带负荷发电的蒸汽，还包括中压缸维持温度蒸汽发生器，所述中压缸维持温度蒸汽发生器用于生产出与汽轮机的中压缸发电所用蒸汽温度相同或接近的中压缸维持温度蒸汽；

3、中压缸维持温度蒸汽发生器经由中压缸的蒸汽进口将中压缸维持温度蒸汽输送至汽轮机的中压缸内，中压缸维持温度蒸汽从中压缸的蒸汽出口流出。

4、优选的，通过串联有截门的高压缸蒸汽输送管路经由高压缸的蒸汽进口将高压缸维持温度蒸汽输送至汽轮机的高压缸内，高压缸维持温度蒸汽从高压缸的蒸汽出口流出。

5、优选的，通过串联有截门的低压缸蒸汽输送管路经由低压缸的蒸汽进口将低压缸维持温度蒸汽输送至汽轮机的低压缸内，然后低压缸维持温度蒸汽从低压缸的蒸汽出口流出，再进入凝汽器。

6、优选的，所述高压缸的缸体上设有高压缸抽汽口，高压缸抽汽口处设有用于监测高压缸抽汽口处缸体内温度的高压缸缸体温度传感器，高压缸抽汽口通过串联有截门和减温减压器的蒸汽输送管路与高压缸维持温度蒸汽发生器或中压缸维持温度蒸汽发生器的蒸汽出口相连。

7、优选的，所述中压缸的缸体上设有中压缸抽汽口，中压缸抽汽口处设有用于监测中压缸抽汽口处缸体内温度的中压缸缸体温度传感器，中压缸抽汽口通过串联有截门和减温减压器的蒸汽输送管路与高压缸维持温度蒸汽发生器或中压缸维持温度蒸汽发生器的蒸汽出口相连。

8、优选的，所述低压缸的缸体上设有低压缸抽汽口，低压缸抽汽口处设有用于监测低压缸抽汽口处缸体内温度的低压缸缸体温度传感器，低压缸抽汽口通过串联有截门的水雾输送管路与低压缸维持温度蒸汽发生器的水雾蒸汽进口相连。

9、优选的，所述凝汽器通过串联有截门和水泵的凝结水输送管路与高压缸维持温度蒸汽发生器或中压缸维持温度蒸汽发生器相连。

10、优选的，所述高压缸的蒸汽出口通过串联有截门的第一蒸汽管路与中压缸维持温度蒸汽发生器的蒸汽进口相连，高压缸的蒸汽出口通过串联有截门和第二减温减压器的第二蒸汽管路与低压缸的蒸汽进口相连。

11、优选的，所述高压缸维持温度蒸汽发生器和中压缸维持温度蒸汽发生器为电加热生产蒸汽的装置或通过熔盐换热加热生产蒸汽的装置或蒸汽锅炉。

12、本实用新型的可实时调峰汽轮机发电系统在使用时，当锅炉停止生产驱动汽轮机带负荷发电的蒸汽后，中压缸维持温度蒸汽发生器通过中压缸蒸汽输送管路经由中压缸的蒸汽进口将中压缸维持温度蒸汽输送至汽轮机的高压缸内，中压缸维持温度蒸汽从中压缸的蒸汽出口流出，通过调节中压缸维持温度蒸汽流入中压缸的流量和/或压力,让汽轮机的中压缸的蒸汽进口处的温度维持在汽轮机处于带负荷发电状态的温度附近，让汽轮机的中压缸的蒸汽出口处的温度维持在汽轮机处于带负荷发电状态的温度附近，并让汽轮机的转子维持在汽轮机处于带负荷发电状态的转速附近。当汽轮机需要恢复带负荷发电运行状态时，可将来自锅炉的带负荷发电蒸汽立即切换输送至汽轮机的中压缸，让汽轮机的中压缸进入带负荷发电运行状态，中压缸维持温度蒸汽发生器则停止输出中压缸维持温度蒸汽。因此，本实用新型的可实时调峰汽轮机发电系统具有让汽轮机可以在不发电或微发电状态下热态待机，即使是在一天24小时之内，一旦电网有用电或停电需要，可以多次快速响应、热态启动汽轮机，让汽轮机立即进入正常发电状态，或者让汽轮机多次立即退出正常发电状态。

13、本实用新型的可实时调峰汽轮机发电系统的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例便可清楚明了。

技术特征：

1.可实时调峰汽轮机发电系统，包括汽轮机(1)和锅炉(2)，汽轮机(1)包括高压缸(3)、中压缸(4)和低压缸(5)，锅炉(2)可生产出驱动所述汽轮机(1)带负荷发电的蒸汽，其特征在于还包括中压缸维持温度蒸汽发生器(11)，所述中压缸维持温度蒸汽发生器(11)用于生产出与汽轮机(1)的中压缸(4)发电所用蒸汽温度相同或接近的中压缸维持温度蒸汽；

2.根据权利要求1所述的可实时调峰汽轮机发电系统，其特征在于通过串联有截门的高压缸蒸汽输送管路(12)经由高压缸(3)的蒸汽进口将高压缸维持温度蒸汽输送至汽轮机(1)的高压缸(3)内，高压缸维持温度蒸汽从高压缸(3)的蒸汽出口流出。

3.根据权利要求2所述的可实时调峰汽轮机发电系统，其特征在于通过串联有截门的低压缸蒸汽输送管路(14)经由低压缸(5)的蒸汽进口将低压缸维持温度蒸汽输送至汽轮机(1)的低压缸(5)内，然后低压缸维持温度蒸汽从低压缸(5)的蒸汽出口流出，再进入凝汽器(16)。

4.根据权利要求3所述的可实时调峰汽轮机发电系统，其特征在于所述高压缸(3)的缸体上设有高压缸抽汽口(6)，高压缸抽汽口(6)处设有用于监测高压缸抽汽口(6)处缸体内温度的高压缸缸体温度传感器，高压缸抽汽口(6)通过串联有截门和减温减压器的蒸汽输送管路与高压缸维持温度蒸汽发生器(10)或中压缸维持温度蒸汽发生器(11)的蒸汽出口相连。

5.根据权利要求4所述的可实时调峰汽轮机发电系统，其特征在于所述中压缸(4)的缸体上设有中压缸抽汽口(7)，中压缸抽汽口(7)处设有用于监测中压缸抽汽口(7)处缸体内温度的中压缸缸体温度传感器，中压缸抽汽口(7)通过串联有截门和减温减压器的蒸汽输送管路与高压缸维持温度蒸汽发生器(10)或中压缸维持温度蒸汽发生器(11)的蒸汽出口相连。

6.根据权利要求5所述的可实时调峰汽轮机发电系统，其特征在于所述低压缸(5)的缸体上设有低压缸抽汽口(8)，低压缸抽汽口(8)处设有用于监测低压缸抽汽口(8)处缸体内温度的低压缸缸体温度传感器，低压缸抽汽口(8)通过串联有截门的水雾输送管路(9)与低压缸维持温度蒸汽发生器的水雾蒸汽进口相连。

7.根据权利要求6所述的可实时调峰汽轮机发电系统，其特征在于所述凝汽器(16)通过串联有截门和水泵的凝结水输送管路与高压缸维持温度蒸汽发生器(10)或中压缸维持温度蒸汽发生器(11)相连。

8.根据权利要求7所述的可实时调峰汽轮机发电系统，其特征在于所述高压缸(3)的蒸汽出口通过串联有截门的第一蒸汽管路(17)与中压缸维持温度蒸汽发生器(11)的蒸汽进口相连，高压缸(3)的蒸汽出口通过串联有截门和第二减温减压器(19)的第二蒸汽管路(18)与低压缸(5)的蒸汽进口相连。

9.根据权利要求8所述的可实时调峰汽轮机发电系统，其特征在于所述高压缸维持温度蒸汽发生器(10)和中压缸维持温度蒸汽发生器(11)为电加热生产蒸汽的装置或通过熔盐换热加热生产蒸汽的装置或蒸汽锅炉。

技术总结可实时调峰汽轮机发电系统，包括汽轮机和锅炉，汽轮机包括高压缸、中压缸和低压缸，锅炉可生产出驱动汽轮机带负荷发电的蒸汽，还包括中压缸维持温度蒸汽发生器，中压缸维持温度蒸汽发生器用于生产出与汽轮机的中压缸发电所用蒸汽温度相同或接近的中压缸维持温度蒸汽；当锅炉的燃烧系统停止发电运行后，中压缸维持温度蒸汽发生器经由中压缸的蒸汽进口将中压缸维持温度蒸汽输送至汽轮机的中压缸内，中压缸维持温度蒸汽从中压缸的蒸汽出口流出。其目的在于提供一种让汽轮机可以在不发电或微发电状态下热态待机，一旦电网用电需要，可以快速响应、热态启动汽轮机，让汽轮机立即进入正常发电状态的可实时调峰汽轮机发电系统。技术研发人员：孟金来受保护的技术使用者：孟金来技术研发日：20230829技术公布日：2024/6/5