CN102392694A - 采暖供热热电联产发电机组 - Google Patents

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陈其民
任蕾
王金建
张玉华
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Abstract

本发明公开了一种采暖供热热电联产发电机组，包括汽轮机和发电机，所述发电机包括第一发电机和第二发电机；所述汽轮机的中压排气管的采暖调节阀前设置相同流量的关断阀，所述关断阀的旁路设置有低压旁通截止阀和低压旁通调节阀；在所述汽轮机的采暖抽汽管道上设置有热网旁通截止阀和热网旁通调节阀；所述汽轮机的高压部分和中压部分用于带动所述第一发电机，所述汽轮机的低压部分用于带动所述第二发电机，这样做实际上所述汽轮机就是一套双轴式汽轮发电机组加配上一些必要的设备；所述汽轮机的低压部分设置有盘车装置、推力轴承和测速装置。本发明技术方案不仅抽汽量大而且供热效率高。

Description

采暖供热热电联产发电机组
技术领域
本发明涉及一种供热发电技术，具体说，涉及一种采暖供热热电联产发电机组。
背景技术
国内现有高压系列100MW等级、超高压135MW等级、超高压200MW等级、亚临界300MW等级、超临界350MW等级中大型采暖供热汽轮机采用的都是抽汽方法，存在供热量少，热耗高效率低的问题。
常规的汽轮发电机轴系采用高压带中压、中压带低压、低压带发电机模式，为解决采暖供热汽轮机供热量少，热耗高效率低的问题，国内已有的相近的解决方案是低压通过自动离合器带高压、高压带中压、中压带发电机轴系模式，实现低压与高压、中压的离合，进而实现凝汽、抽汽、背压运行。
如图1所示，是现有技术中亚临界330MW抽凝机型发电机组系统图。330MW抽凝机型发电机组汽轮机参数如下：
机型：亚临界、三缸两排汽、中间再热抽凝湿冷汽轮机
型号：NC330(250)-17.75/0.4/540/540
机组尺寸：总长19121mm
机组级数：高压I+10、中压12、低压2×5
采暖抽汽压力：0.4Mpa.a(0.25～0.5Mpa.a)
采暖抽汽温度：241℃
采暖抽汽流量：额定550t/h、最大600t/h
采暖抽汽热耗：5331kj/kw.h
如图2所示，是现有技术中超临界350MW抽凝机型发电机组系统图。350MW抽凝机型发电机组汽轮机参数如下：
机型：超临界、两缸两排汽、中间再热抽凝湿冷汽轮机
型号：NC350(276)-24.2/0.4/566/566
机组尺寸：总长16511.5mm
机组级数：高压I+7、中压7、低压2×5
采暖抽汽压力：0.4Mpa.a(0.25～0.5Mpa.a)
采暖抽汽温度：253℃
采暖抽汽流量：额定500t/h、最大550t/h
采暖抽汽热耗：5568kj/kw.h
国内已有的相近的解决方案是低压通过自动离合器带高压、高压带中压、中压带发电机轴系模式，实现低压与高压、中压的离合，进而实现凝汽、抽汽、背压运行。其缺点是：轴系中中压带发电机，轴颈传递扭矩能力小；低压通过离合器带高压，轴系抗扭振保证性差；从而导致现有的采用抽汽方法采暖供热汽轮机供热量少，热耗高效率低，能源利用率低。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种采暖供热热电联产汽轮机，不仅抽汽量大而且供热效率高。
本发明技术效果包括：
一种采暖供热热电联产发电机组，包括汽轮机和发电机，所述发电机包括第一发电机和第二发电机；所述汽轮机的中压排气管的采暖调节阀前设置相同流量的关断阀，所述关断阀的旁路设置有低压旁通截止阀和低压旁通调节阀；在所述汽轮机的采暖抽汽管道上设置有热网旁通截止阀和热网旁通调节阀；所述汽轮机的高压部分和中压部分用于带动所述第一发电机，所述汽轮机的低压部分用于带动所述第二发电机，这样做实际上所述汽轮机就是一套双轴式汽轮发电机组加配上一些必要的设备。
进一步：所述汽轮机的低压部分还设置有盘车装置、推力轴承和测速装置。
进一步：汽轮机电液调节系统DEH内设置有背压控制回路和抽凝模式与背压模式切换功能模块。
进一步：在所述DEH内设置有转速监测控制回路和超速保护回路。
1、本发明中，采用高中压与低压双轴方法实现汽轮机凝汽、抽汽、背压运行。
2、抽汽量大、供热效率高。
现有技术中汽轮机机组参数如下：
亚临界330MW采暖抽汽流量：额定550t/h、最大600t/h
亚临界330MW采暖抽汽热耗：5331kj/kw.h
超临界350MW采暖抽汽流量：额定500t/h、最大550t/h
超临界350MW采暖抽汽热耗：5568kj/kw.h
利用本发明技术，采集的汽轮机机组数据如下：
亚临界330MW采暖抽汽流量：最大750t/h
亚临界330MW采暖抽汽热耗：最低4177kj/kw.h
超临界350MW采暖抽汽流量：最大750t/h
超临界350MW采暖抽汽热耗：最低4146kj/kw.h
附图说明
图1是现有技术中亚临界330MW抽凝机型发电机组系统图，A、C----中、高压主汽阀，B、D----中、高压调节阀，E----热网截止阀，I----抽汽调节蝶阀K----抽汽旁路安全阀；
图2是现有技术中超临界350MW抽凝机型发电机组系统图；A、C----中、高压主汽阀，B、D----中、高压调节阀，E----热网截止阀，I----抽汽调节蝶阀，K----抽汽旁路安全阀；
图3是本发明中配制有二台发电机的抽凝机型发电机组系统图；C----高压主汽阀，D----高压调节阀，A----中压主汽阀，B----中压调节阀，E----热网截止阀，F----关断阀，I----抽汽调节蝶阀，K----安全阀，G----低压旁通截止阀，H----低压旁通调节阀，G″----热网旁通截止阀H″----热网旁通调节阀。
具体实施方式
本发明技术方案通过采用高中压与低压双轴方法实现汽轮机凝汽、抽汽、背压运行。
下面参考附图和优选实施例，对本发明技术方案作详细描述。
如图3所示，是本发明中配制有二台发电机的抽凝机型发电机组系统图。
本优选实施例中，通过配置200MW、100MW等级两台发电机，高中压部分带200MW等级发电机，低压部分带100MW等级发电机。
1、汽轮机主热力系统不变。
在采暖配置方面，在采暖调节阀(设置在中压排气管上)前设置相同流量的关断阀F，关断阀F旁路设置容量小一些的起动用低压旁通截止阀G和低压旁通调节阀H；在采暖抽汽管道上设置同样的热网旁通截止阀G″和热网旁通调节阀H″，用于保证启动时的中压排汽压力。
2、采用两台发电机。
高中压部分带200MW等级发电机，低压部分带100MW等级发电机。
主要参数(热力参数、总体布置结构尺寸)如下：
进汽参数：不变
排汽参数：不变
机组尺寸：如高低压机纵向布置总长增加约9.5m(8900-(11995-11916)+700)。如高低压机并立布置总长约减3分之1。
机组级数：不变
采暖压力：不变
采暖温度：不变
采暖流量：
Sub机型NC模式最大600t/h、B模式最大750t/h
SC机型NC模式最大550t/h、B模式最大750t/h
供暖热耗：
Sub机型NC模式5158kj/kw.h、B模式4177kj/kw.h
SC机型NC模式5417kj/kw.h、B模式4146kj/kw.h
供暖功率：
Sub机型NC模式257.4MW、B模式242.0MW
SC机型NC模式287.2MW、B模式265.5MW
非采暖期：机组各热力参数不变。
本体结构变化(各轴颈、前轴承箱内部套、连通管)
Sub机型
轴颈：不变。
前轴承箱内部套：不变。
连通管：根据电站总体设计考虑纵向还是并立布置，适当加长和加装关断阀F、低压旁通截止阀G和低压旁通调节阀H。
低压部分增加盘车装置、推力轴承、测速装置。
SC机型
轴颈：不变。
前轴承箱内部套：不变。
连通管：与亚临界相同。
低压部分增加盘车装置。
3、附属系统(主油泵、盘车装置)
润滑油系统：不变。
顶轴油系统：不变。
汽封系统：不变。
疏水系统：不变。
4、辅机(冷凝器-循环水泵配置)
配置不变，循环水泵可在纯背压工况部分运行。
5、控制保护
增加运行及切换的控制系统，主要是在汽轮机电液调节系统(DEH)内设置背压(排气流量)控制回路和抽凝模式与背压模式切换功能。
增加低压转速监测和保护系统，主要是在DEH内设置转速监测控制回路和超速保护回路。
6、启停运行
首先启动高压机，然后用低压旁通调节阀H、热网旁通调节阀H″配合启动低压机，低压启动后，再进行低压旁通调节阀H和抽汽调节蝶阀I的切换。
抽凝模式与背压模式切换，由抽汽调节蝶阀I、低压旁通截止阀G、低压旁通调节阀H、关断阀F配合完成。
停机时，高压机停机同时低压机停机，低压机停机高压可运行。

Claims (4)

1.一种采暖供热热电联产发电机组，包括汽轮机和发电机，其特征在于：所述发电机包括第一发电机和第二发电机；所述汽轮机的中压排气管的采暖调节阀前设置相同流量的关断阀，所述关断阀的旁路设置有低压旁通截止阀和低压旁通调节阀；在所述汽轮机的采暖抽汽管道上设置有热网旁通截止阀和热网旁通调节阀；所述汽轮机的高压部分和中压部分用于带动所述第一发电机，所述汽轮机的低压部分用于带动所述第二发电机；所述汽轮机的低压部分设置有盘车装置。
2.如权利要求1所述的采暖供热热电联产发电机组，其特征在于：所述汽轮机的低压部分还设置有推力轴承和测速装置。
3.如权利要求1所述的采暖供热热电联产发电机组，其特征在于：汽轮机电液调节系统DEH内设置有背压控制回路和抽凝模式与背压模式切换功能模块。
4.如权利要求3所述的采暖供热热电联产发电机组，其特征在于：在所述DEH内设置有转速监测控制回路和超速保护回路。
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