CN110513163A - 一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***及方法 - Google Patents

一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***及方法，包括高压缸，高压缸排汽连接中压缸；中压缸排汽分别连接驱动汽轮机进汽、压力匹配器、热网加热器以及主机低压缸；驱动汽轮机的排汽分为两路，一路连接至压力匹配器，另一路与主机低压缸的排汽混合后进入凝汽器；压力匹配器的排汽进入主机低压缸的进汽端。本发明在供热季与原有主机低压缸零出力运行方式相同，不会增加运行操作难度。本发明利用冷却蒸汽与蒸汽压力无关的特点，通过压力匹配器引射给水泵驱动汽轮机乏汽，提压作为主机低压缸冷却蒸汽，减少了高温高压蒸汽的使用，降低了机组整体冷源损失，提升了机组整体经济性。

Description

一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***及 方法
【技术领域】
本发明属于节能减排技术领域，涉及一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***及方法。
【背景技术】
近年来，风电、光伏、水电等新能源电力装机容量持续快速增长，提供了大量清洁电力。但因其发电出力的随机性和不稳定性，不利于清洁能源的大规模并网，现有电力***调节能力难以完全适应新能源大规模发展和消纳，部分地区出现了较为严重的弃风、弃光和弃水问题。因此亟需对电力***的调峰能力进行提升和扩展，以便给风电、光电等清洁能源腾出更大的空间。
目前发电机组仍主要以火电为主，为了提升电力***的调峰能力，有效缓解弃光率、弃光率，促进可再生能源消纳能力，必须从燃煤发电机组着手，进一步提升煤电发电机组的调峰能力，才能切实解决调峰能力与供热需求之间的矛盾。
在诸多提升机组灵活性、解决机组调峰能力不足的技术中，主机低压缸零出力供热方案因其投资成本低、改造周期短、运行灵活被广泛采用。在供热量不变的条件下，主机低压缸零出力技术可降低机组发电功率，实现深度调峰，为电网消纳新能源电量提供空间，解决火电机组调峰能力不足，缓解电网弃风、弃光问题。
主机低压缸零出力技术的关键在于切除主机低压缸原进汽管道进汽，通过新增旁路管道通入少量的冷却蒸汽，用于带走主机低压缸零出力改造后低压转子转动产生的鼓风热量。冷却蒸汽的流量对于不同机组会有差异，实际使用过程中一般不低于20t/h，目前冷却蒸汽的来源直接取自中压缸排汽。由于冷却蒸汽的主要作用是冷却主机低压缸转子，对蒸汽参数没有特殊要求，冷却效果主要受冷却蒸汽流量大小影响。而中压缸排汽压力和温度参数较高，依然具有很强的做功能力，进入主机低压缸的冷却蒸汽在鼓风作用的影响下，无法有效做功，只是单纯的用于冷却主机低压缸转子，造成大量高温高压蒸汽做功能力损失，将会造成额外的冷源损失。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***及方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***，包括：
高压缸，高压缸排汽连接中压缸；
中压缸，中压缸排汽分别连接驱动汽轮机进汽、压力匹配器、热网加热器以及主机低压缸；
驱动汽轮机，驱动汽轮机的排汽分为两路，一路连接至压力匹配器，另一路与主机低压缸的排汽混合后进入凝汽器；
以及压力匹配器，压力匹配器的排汽进入主机低压缸的进汽端。
本发明进一步的改进在于：
中压缸排汽通过第一阀门连接主机低压缸。
压力匹配器通过第二阀门连接主机低压缸。
第二阀门的出口处设置有流量计，用于监视进入主机低压缸的蒸汽流量。
中压缸排汽通过第三阀门连接压力匹配器。
驱动汽轮机的排汽通过第四阀门连接压力匹配器。
驱动汽轮机上连接有给水泵。
一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽方法，包括以下步骤：
机组维持原抽汽供热模式时，关闭第二阀门、第三阀门和第四阀门，开启第一阀门，使中压缸的排汽一部分进入热网加热器加热热网循环水，一部分进入主机低压缸，给水泵的驱动汽轮机的排汽和主机低压缸的排汽一同进入凝汽器中进行冷却；
机组切换至主机低压缸零出力供热时，关闭第一阀门，开启第二阀门、第三阀门和第四阀门，中压缸排汽经第三阀门进入压力匹配器引射给水泵的驱动汽轮机部分排汽，混合后作为冷却蒸汽经阀门进入主机低压缸，起到冷却作用，冷却完主机低压缸转子的蒸汽进入凝汽器凝结，回到热井。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明在供热季机组处于主机低压缸零出力工况运行时，切除主机低压缸进汽，将绝大多数中压缸排汽用于冬季供热；其余中压缸排汽通过压力匹配器引射给水泵汽轮机排汽，使其压力提升后进入主机低压缸冷却蒸汽管道后冷却低压缸转子。本发明通过设置乏汽提压装置，以高参数驱动引射给水泵排汽，在保证主机低压缸冷却的基础上，降低高温高压的高品质蒸汽消耗量，达到降低供热机组整体冷源损失，提高运行经济性的目的。本发明在供热季与原有主机低压缸零出力运行方式相同，不会增加运行操作难度。本发明利用冷却蒸汽与蒸汽压力无关的特点，通过压力匹配器引射给水泵驱动汽轮机乏汽，提压作为主机低压缸冷却蒸汽，减少了高温高压蒸汽的使用，降低了机组整体冷源损失，提升了机组整体经济性。
进一步的，本发明主机低压缸冷却蒸汽管路设置流量计，起到监视进入主机低压缸蒸汽流量的作用。
进一步的，本发明通过压力匹配器驱动汽源和主机低压缸汽源管路阀门调整，可达到灵活控制冷却蒸汽流量的作用。
【附图说明】
图1是本发明***的整体结构示意图。
其中：1-高压缸；2-中压缸；3-压力匹配器；4-主机低压缸；5-第一发阀门；6-第二阀门；7-第三阀门；9-第四阀门；8-流量计；10-驱动汽轮机；11-给水泵；12-凝汽器；13-热网加热器。
【具体实施方式】
为了使本发明领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
本发明公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***，包括高压缸1、中压缸2、主机低压缸4、凝汽器12、给水泵11、驱动汽轮机10、热网加热器13、压力匹配器3、冷却蒸汽管道以及阀门。
机组维持原抽汽供热模式时，第二阀门6、第三阀门7和第四阀门9关闭，第一阀门5开启，中压缸2排汽一部分进入热网加热器13加热热网循环水，一部分进入主机低压缸4，给水泵11的驱动汽轮机10排汽和主机低压缸4排汽一同进入凝汽器12冷却。
机组切换至主机低压缸零出力供热时，第一阀门5关闭，第二阀门6、第三阀门7和第四阀门9开启，中压缸排汽经第三阀门7进入压力匹配器3引射给水泵11的驱动汽轮机10部分排汽，混合后作为冷却蒸汽经阀门6进入主机低压缸4，起到冷却作用，冷却完主机低压缸4转子的蒸汽进入凝汽器12凝结，回到热井。
本发明还公开了一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽方法,包括以下步骤：
步骤1：供热季供热机组自连通管抽汽供热模式切换至主机低压缸零出力供热模式，中低压连通管供热蝶阀关闭，打开冷却蒸汽管路***。
步骤2：中压缸排汽一部分进入压力匹配器，引射给水泵汽轮机部分排汽，混合提压后进入主机低压缸，起到冷却蒸汽的作用，冷却完转子的蒸汽进入凝汽器凝结，凝结水进入热井。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***，其特征在于，包括：
高压缸(1)，高压缸(1)排汽连接中压缸(2)；
中压缸(2)，中压缸(2)排汽分别连接驱动汽轮机(10)进汽、压力匹配器(3)、热网加热器(13)以及主机低压缸(4)；
驱动汽轮机(10)，驱动汽轮机(10)的排汽分为两路，一路连接至压力匹配器(3)，另一路与主机低压缸(4)的排汽混合后进入凝汽器(12)；
以及压力匹配器(3)，压力匹配器(3)的排汽进入主机低压缸(4)的进汽端。
2.根据权利要求1所述的可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***，其特征在于，中压缸(2)排汽通过第一阀门(5)连接主机低压缸(4)。
3.根据权利要求2所述的可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***，其特征在于，压力匹配器(3)通过第二阀门(6)连接主机低压缸(4)。
4.根据权利要求2或3所述的可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***，其特征在于，第二阀门(6)的出口处设置有流量计(8)，用于监视进入主机低压缸的蒸汽流量。
5.根据权利要求3所述的可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***，其特征在于，中压缸(2)排汽通过第三阀门(7)连接压力匹配器(3)。
6.根据权利要求1所述的可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***，其特征在于，驱动汽轮机(10)的排汽通过第四阀门连接压力匹配器(3)。
7.根据权利要求1所述的可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽***，其特征在于，驱动汽轮机(10)上连接有给水泵(11)。
8.一种采用权利要求4所述***的可降低冷源损失的主机低压缸零出力冷却蒸汽方法，其特征在于，包括以下步骤：
机组维持原抽汽供热模式时，关闭第二阀门(6)、第三阀门(7)和第四阀门，开启第一阀门(5)，使中压缸(2)的排汽一部分进入热网加热器(13)加热热网循环水，一部分进入主机低压缸(4)，给水泵(11)的驱动汽轮机(10)的排汽和主机低压缸(4)的排汽一同进入凝汽器(12)中进行冷却；
机组切换至主机低压缸零出力供热时，关闭第一阀门(5)，开启第二阀门(6)、第三阀门(7)和第四阀门(9)，中压缸排汽经第三阀门(7)进入压力匹配器(3)引射给水泵(11)的驱动汽轮机(10)部分排汽，混合后作为冷却蒸汽经阀门(6)进入主机低压缸(4)，起到冷却作用，冷却完主机低压缸(4)转子的蒸汽进入凝汽器(12)凝结，回到热井。
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