CN103628937B - 提高汽轮机组余汽利用的方法 - Google Patents

Abstract

一种提高汽轮机组余汽利用的方法，将发电厂共存背压式汽轮机与凝汽式汽轮机通过联机装置联机，联机后运行方式：在热网供热需求量高、背压式汽轮机正常供热时，关闭联机装置，将背压式汽轮机内蒸汽通过背压排汽管道排入热网进汽管道内，将凝汽式汽轮机内蒸汽通过凝汽抽汽管道排入热网进汽管道内；在热网供热需求量低、背压式汽轮机供热负荷降低时，打开联机装置，背压式汽轮机通过背压排汽管道排出的蒸汽一部分通过热网进汽管道进入热网加热器，另一部分通过凝汽抽汽管道和联机装置进入凝汽式汽轮机进行做功发电；在凝汽式汽轮机发生故障或甩负荷时、在背压式汽轮机供热负荷增加时，调节关闭联机装置。它使汽轮机组余汽有效、合理利用，收益稳定。

Description

提高汽轮机组余汽利用的方法

技术领域

本发明涉及汽轮机组的运行方法，具体是一种提高汽轮机组余汽利用的方法。

背景技术

背压式汽轮机是指排汽压力大于大气压力的汽轮机，其排汽可用于加热热网中的循环水，满足采暖期的供热，其排汽得到了合理、有效的利用，具有循环效率高、余热损失基本为零的特点。由于背压式汽轮机的发电量决定于热负荷大小，即其热负荷大时、发电量就高，反之则相反，其适宜在热负荷相对稳定的场合应用。但是，采暖是有季节性的，在采暖初期和末期，由于热网供热需求量较小，随之对背压式汽轮机的热负荷要求也小，这使得背压式汽轮机为了满足热网供热需要，在采暖初期和末期必须要降负荷运行，从而使循环效率大大降低，进而使发电量被大幅降低，导致背压式汽轮机的运行成本大幅增高（锅炉有时甚至需投油稳燃）。

发电厂常用的凝汽式汽轮机是指蒸汽在汽轮内膨胀做功以后，全部进入凝汽器凝结成水的汽轮机，凝结水由凝结水泵抽出并经过各级加热器加热后作为给水送往锅炉。鉴于发电厂共存的背压式汽轮机和凝汽式汽轮机的这种运行特性，二者完全可以进行互补运行。然而，基于背压式汽轮机和凝汽式汽轮机是相互独立的发电设备，它们的运行方式也是相互独立的，这种独立在季节负荷的影响下，导致发电厂的耗能和发电效率成反比，收益不够稳定，严重影响了发电厂的效益。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述发电厂共存的背压式汽轮机和凝汽式汽轮机的各自运行特性，提供一种能够有效地提高汽轮机组余汽利用的方法，该方法能够使共存的背压式汽轮机和凝汽式汽轮机可靠的实现互补运行，收益稳定，有利于大幅提高发电厂的效益。

本发明采用的技术方案是，一种提高汽轮机组余汽利用的方法，将发电厂内共存的背压式汽轮机与凝汽式汽轮机通过联机装置进行联机，联机后的背压式汽轮机与凝汽式汽轮机的运行方式是：

在热网供热需求量高、背压式汽轮机正常供热时，关闭联机装置，打开热网进汽管道上的热网截止阀，将背压式汽轮机内的蒸汽通过背压排汽管道排入热网进汽管道内，将凝汽式汽轮机内的蒸汽通过凝汽抽汽管道排入热网进汽管道内，使来自背压式汽轮机和凝汽式汽轮机的蒸汽在热网加热器内对热网供水系统的循环水进行加热；

在热网供热需求量低、背压式汽轮机供热负荷降低时，打开联机装置，背压式汽轮机通过背压排汽管道排出的蒸汽一部分通过热网进汽管道进入热网加热器，另一部分通过凝汽抽汽管道和联机装置进入凝汽式汽轮机进行做功发电；

在凝汽式汽轮机发生故障或甩负荷时，根据汽轮机组控制系统发出的指令，关闭联机装置，防止凝汽式汽轮机超速；

在背压式汽轮机供热负荷增加时，通过联机装置进行调节，逐渐减少直至切断背压式汽轮机排入凝汽式汽轮机的蒸汽。

进一步的，所述联机装置主要由联机管道和依次串联在联机管道上的联机截止阀、联机快关调节阀、联机止回阀构成，联机管道的一端连接在凝汽式汽轮机的凝汽抽汽管道上，另一端连接在凝汽式汽轮机的进汽口上。

本发明的有益效果是：将发电厂共存的背压式汽轮机和凝汽式汽轮机通过联机装置进行联机，在不同工况下对该联机装置进行相应的关闭、开启切换，使背压式汽轮机和凝汽式汽轮机的余汽得到有效、合理的利用，即在热网需求量大时、背压式汽轮机和凝汽式汽轮机的余汽全部用于热网加热，热网需求量小时、背压式汽轮机的余汽供给凝汽式汽轮机进行做功发电，这不仅有效满足并保障了热网的正常需求，而且能够大幅增加凝汽式汽轮机的发电量，并使背压式汽轮机的热负荷可靠的保持稳定，从而保障背压式汽轮机的发电量保持在高水平，可谓一举三得。本发明不受季节负荷的影响，使耗能和收益（包括热网加热和发电量）成正比，收益稳定，有利于大幅提高发电厂的效益。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的一种原理框图。

图中代号含义：100、120—背压快关阀；110、130—背压止回阀；140—背压排汽管道；150—背压测点；200—热网加热器；210—热网进汽管道；220—热网截止阀；230—热网供水系统；300、320—凝汽快关阀；310、330—凝汽止回阀；340—凝汽抽汽管道；350—凝汽测点；400—联机管道；410—联机止回阀；420—联机快关调节阀；430—联机截止阀。

具体实施方式

本发明是在基于背压式汽轮机与凝汽式汽轮机共存的发电厂，将发电厂内共存的背压式汽轮机与凝汽式汽轮机通过联机装置进行联机，背压式汽轮机与凝汽式汽轮机的排汽管道在热网进汽管道处汇通。前述联机装置如图1所示，主要由联机管道400和依次串联在联机管道400上的联机截止阀430、联机快关调节阀420、联机止回阀410构成，联机管道400的一端连接在凝汽式汽轮机的凝汽抽汽管道340上，另一端连接在凝汽式汽轮机的进汽口（通常为低压缸进汽口，当然，也可以是其它的进汽口）上，相较而言，联机止回阀410更靠近凝汽式汽轮机的进汽口。根据具体结构、型号的背压式汽轮机和凝汽式汽轮机的特性及运行工况，来合理分析负荷、供热流量等数据，根据这些数据制定出相应的控制逻辑及控制值（基于现有的常规技术实现），联机后的背压式汽轮机与凝汽式汽轮机的运行方式是：

在热网供热需求量高（即采暖高峰期）、背压式汽轮机正常供热时，关闭联机装置，即关闭联机管道400上的联机截止阀430、联机快关调节阀420和联机止回阀410；打开热网进汽管道210上的热网截止阀220；打开背压式汽轮机上的背压快关阀（100、120）及背压止回阀（110、130），将背压式汽轮机内的蒸汽通过背压排汽管道140排入热网进汽管道210内；打开凝汽式汽轮机上的凝汽快关阀（300、320）及凝汽止回阀（310、330），将凝汽式汽轮机内的蒸汽通过凝汽抽汽管道340排入热网进汽管道210内；使来自背压式汽轮机和凝汽式汽轮机的蒸汽在热网加热器200内对热网供水系统230的循环水进行加热，加热后的循环水给用户供热。

在热网供热需求量低（即采暖初期或末期）、背压式汽轮机供热负荷降低时，调整凝汽式汽轮机的负荷，同时通过背压式汽轮机上的背压测点150和凝汽式汽轮机上的凝汽测点350对两组汽轮机的蒸汽输出、输入情况（通常指压差）进行监测，当两组汽轮机的测点之间的差值达到汽轮机安全运行的设定值（根据机型不同而不同，无具体标准）时，打开联机装置，即开启联机管道400上的联机截止阀430、联机快关调节阀420和联机止回阀410；打开热网进汽管道210上的热网截止阀220；打开背压式汽轮机上的背压快关阀（100、120）及背压止回阀（110、130），将背压式汽轮机内的蒸汽通过背压排汽管道140排出，排出的蒸汽一部分通过热网进汽管道210进入热网加热器200内，对热网供水系统230的循环水进行加热，加热后的循环水给用户供热，另一部分通过凝汽抽汽管道340和联机装置的联机管道400进入凝汽式汽轮机的低压缸进行做功发电，这既保证了背压式汽轮机的热负荷稳定，又满足了热网的供热需求，还增加凝汽式汽轮机的发电量，一举三得。在前述的凝汽式汽轮机供汽过程中，由于压差作用，凝汽式汽轮机的凝汽止回阀（310、330）处于关闭状态；通过对联机装置上联机快关调节阀420的调节，实现背压式汽轮机的蒸汽进入凝汽式汽轮机的控制。

 在凝汽式汽轮机发生故障或甩负荷时，根据汽轮机组控制系统发出的指令，关闭联机装置，即关闭联机管道400上的联机截止阀430、联机快关调节阀420和联机止回阀410，同时关闭凝汽式汽轮机上的凝汽快关阀（300、320），防止凝汽式汽轮机超速，此时即便热网的供热需求低，也要降低背压式汽轮机的热负荷，这属于特殊安全情况。

在背压式汽轮机供热负荷增加时（非热网需求的情况下，例如其它抽汽等），关闭联机装置，即关闭联机管道400上的联机截止阀430、联机快关调节阀420和联机止回阀410，切断背压式汽轮机排入凝汽式汽轮机的蒸汽，在此过程中可以通过联机快关调节阀420逐渐缓慢的减少去凝汽式汽轮机的蒸汽量，直至完全关闭。

上述各部件名称是为了清楚描述而在其前面加了所属设备的名称，以便区分，例如背压快关阀、背压截止阀仅属于背压式汽轮机上的快关阀、截止阀，凝汽抽汽管道仅属于凝汽式汽轮机的抽汽管道，无其它含义。

Claims (2)

1. 一种提高汽轮机组余汽利用的方法，其特征在于，将发电厂内共存的背压式汽轮机与凝汽式汽轮机通过联机装置进行联机，联机后的背压式汽轮机与凝汽式汽轮机的运行方式是：

在热网供热需求量高、背压式汽轮机正常供热时，关闭联机装置，打开热网进汽管道上的热网截止阀，将背压式汽轮机内的蒸汽通过背压排汽管道排入热网进汽管道内，将凝汽式汽轮机内的蒸汽通过凝汽抽汽管道排入热网进汽管道内，使来自背压式汽轮机和凝汽式汽轮机的蒸汽在热网加热器内对热网供水系统的循环水进行加热；

在热网供热需求量低、背压式汽轮机供热负荷降低时，打开联机装置，背压式汽轮机通过背压排汽管道排出的蒸汽一部分通过热网进汽管道进入热网加热器，另一部分通过凝汽抽汽管道和联机装置进入凝汽式汽轮机进行做功发电；

在凝汽式汽轮机发生故障或甩负荷时，根据汽轮机组控制系统发出的指令，关闭联机装置，防止凝汽式汽轮机超速；

在背压式汽轮机供热负荷增加时，通过联机装置进行调节，逐渐减少直至切断背压式汽轮机排入凝汽式汽轮机的蒸汽。

2.根据权利要求1所述提高汽轮机组余汽利用的方法，其特征在于，所述联机装置主要由联机管道和依次串联在联机管道上的联机截止阀、联机快关调节阀、联机止回阀构成，联机管道的一端连接在凝汽式汽轮机的凝汽抽汽管道上，另一端连接在凝汽式汽轮机的进汽口上。