CN107476838A - 热力发电厂的能量梯级利用系统及电能利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热力发电厂的能量梯级利用系统及电能利用方法，所述系统包括:主汽轮发电机组、背压式小汽轮机，其中所述主汽轮发电机组包括同轴设置的高中、压缸，低压缸，发电机，励磁机，所述高、中压缸的出汽口和低压缸的进汽口通过第一输汽管道连通；所述高、中压缸的出汽口和背压式小汽轮机的进汽口通过第二输汽管道连通，所述背压式小汽轮机驱动厂用电发电机，所述的励磁机、厂用电发电机分别电连接厂用电系统，所述的励磁机、厂用电发电机分别与厂用电系统之间设有电路开关；所述的第一输汽管道、第二输汽管道上分别设有调节进入低压缸和背压式小汽轮机的排汽量的第一阀门、第二阀门。

Description

热力发电厂的能量梯级利用系统及电能利用方法

技术领域

本发明具体涉及一种热力发电厂的能量梯级利用系统及电能利用方法。

背景技术

近年来随着国家对节能减排要求力度的不断增加，各种节能减排技术的推广应用。另外，热力发电厂作为一个大型的系统工程，包含众多的旋转设备、照明设施、通讯设施等，每天消耗大量的厂用电，一些电厂的厂用电率高达10％左右。根据电网公司的调度要求，发电机出口的电量减去厂用电后才能送上电网。在发电机出口电量一定的条件下，降低厂用电，就会增加上网电量，进而增强发电企业的盈利能力。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种热力发电厂的能量梯级利用系统及电能利用方法，通过在汽轮发电机组的基础上，增加提供厂用电的小汽轮机发电机，进而增加上网电量为发电企业创造更多的经济效益。

本发明热力发电厂的能量梯级利用系统，包括：主汽轮发电机组、背压式小汽轮机，其中所述主汽轮发电机组包括同轴设置的高中、压缸，低压缸，发电机，励磁机，所述高、中压缸的出汽口和低压缸的进汽口通过第一输汽管道连通；所述高、中压缸的出汽口和背压式小汽轮机的进汽口通过第二输汽管道连通，所述背压式小汽轮机驱动厂用电发电机，所述的励磁机、厂用电发电机分别电连接厂用电系统，所述的励磁机、厂用电发电机分别与厂用电系统之间设有电路开关；

所述的第一输汽管道、第二输汽管道上分别设有调节进入低压缸和背压式小汽轮机的排汽量的第一阀门、第二阀门。

进一步地，还包括所述背压式小汽轮机连接的用于冷却背压式小汽轮机排汽的凝汽器。

进一步地，所述第二输汽管道还设有减温/减压器。

进一步地，还包括热网加热器，背压式小汽轮机的排气口通过第一热蒸汽管道连通所述热网加热器的进气口，高、中压缸的排气口通过第二热蒸汽管道连通所述热网加热器的进气口。

本发明热力发电厂的能量梯级利用系统电能利用方法，所述的系统为上述的系统，所述方法包括：

获取厂用系统的需求电量；

判断所述背压式小汽轮机驱动的厂用电发电机输出的输出电量，比较厂用系统的需求电量与输出电量的大小，

若输出电量大于或等于厂用系统的需求电量，则厂用电发电机输出厂用电系统所需的电量，励磁机与厂用电系统的电路开关处于关闭状态；

若输出电量小于厂用系统的需求电量，则厂用电发电机输出厂用电系统所需的电量，厂用系统的需求电量的不足部分电量由励磁机输出电量补足。

借由上述方案，本发明热力发电厂的能量梯级利用系统至少具有以下优点：

本发明在热力发电厂厂用电率不变的前提下，通过利用汽轮机的中压缸排汽拖动背压式小汽轮机发电，背压式小汽轮机的排汽进入小型凝汽器，背压式小汽轮机发电并入厂用电系统，进而增加汽轮发电机组的上网电量。另外，小汽轮机的进汽量可以通过两个调节阀门进行调节。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明热力发电厂的能量梯级利用系统原理示意图；

HIP—汽轮机高、中压缸；LP—汽轮机低压缸；GEN—发电机；EXC—励磁机； 8—第一阀门；9—第二阀门；10—背压式小汽轮机；11—背压式小汽轮机凝汽器；12—背压式小汽轮机拖动的发电机；13—厂用电系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明技术，但不用来限制本发明的范围。

本发明就是利用机组的中压排汽拖动小汽轮机，带动小型发电机，小型发电机发出的电并入厂用电系统，减少汽轮发电机机组的电量消耗，进而增加上网电量，增强企业的盈利水平。

实施例1

本实施例热力发电厂的能量梯级利用系统，包括：主汽轮发电机组、背压式小汽轮机，其中所述主汽轮发电机组包括同轴设置的高中、压缸HIP、低压缸LP、发电机GEN、励磁机EXC，所述高、中压缸的出汽口和低压缸的进汽口通过第一输汽管道连通；所述高、中压缸的出汽口和背压式小汽轮机10的进汽口通过第二输汽管道连通，所述背压式小汽轮机驱动厂用电发电机12，所述的励磁机、厂用电发电机分别电连接厂用电系统13，所述的励磁机、厂用电发电机分别与厂用电系统之间设有电路开关；

所述的第一输汽管道、第二输汽管道上分别设有调节进入低压缸和背压式小汽轮机的排汽量的第一阀门8、第二阀门9。

本实施例中，还包括所述背压式小汽轮机连接的用于冷却背压式小汽轮机排汽的凝汽器11。所述第二输汽管道还设有减温/减压器。

实施例2

本实施例热力发电厂的能量梯级利用系统，在实施例1的基础上，进一步地，还包括热网加热器，背压式小汽轮机的排气口通过第一热蒸汽管道连通所述热网加热器的进气口，高、中压缸的排气口通过第二热蒸汽管道连通所述热网加热器的进气口。

用于利用高、中压缸、背压式小汽轮机输出的多余热汽，节能、环保。

实施例3

本实施例热力发电厂的能量梯级利用系统电能利用方法，所述的系统为上述实施例1或2所述的的系统，所述方法包括：

获取厂用系统的需求电量；

判断所述背压式小汽轮机驱动的厂用电发电机输出的输出电量，比较厂用系统的需求电量与输出电量的大小，

若输出电量大于或等于厂用系统的需求电量，则厂用电发电机输出厂用电系统所需的电量，励磁机与厂用电系统的电路开关处于关闭状态；

若输出电量小于厂用系统的需求电量，则厂用电发电机输出厂用电系统所需的电量，厂用系统的需求电量的不足部分电量由励磁机输出电量补足。

本实施例种热力发电厂的能量梯级利用系统，包括汽轮发电机组(主设备包括高、中压缸、低压缸、发电机转子与励磁机转子、各支持轴承)、调节阀门、背压式小汽轮机(包括支持轴承)、小汽轮机发电机(包括支持轴承)、背压式小汽轮机凝汽器、厂用电系统。在原有汽轮发电机组的基础上，新增背压式小汽轮机拖动小型发电机，背压式小汽轮机发电并入厂用电系统，按照电网调度要求，此发明可增加上网电量，为发电企业创造一定的经济效益。

小汽轮机的汽源来自汽轮发电机组的中压缸排汽，背压式小汽轮机发电并入厂用电系统，背压式小汽轮机的排汽排入为小汽轮机单独设置的小型凝汽器。

上述各实施例，1、在热力发电厂厂用电率不变的前提下，通过利用汽轮机的中压缸排汽拖动背压式小汽轮机发电，并入厂用电系统，进而增加汽轮发电机组的上网电量；2、背压式小汽轮机的排汽进入小型凝汽器；3、小汽轮机的进汽量可以通过两个调节阀门进行调节。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种热力发电厂的能量梯级利用系统，其特征在于，包括:主汽轮发电机组、背压式小汽轮机，其中所述主汽轮发电机组包括同轴设置的高中、压缸，低压缸，发电机，励磁机，所述高、中压缸的出汽口和低压缸的进汽口通过第一输汽管道连通；所述高、中压缸的出汽口和背压式小汽轮机的进汽口通过第二输汽管道连通，所述背压式小汽轮机驱动厂用电发电机，所述的励磁机、厂用电发电机分别电连接厂用电系统，所述的励磁机、厂用电发电机分别与厂用电系统之间设有电路开关；

所述的第一输汽管道、第二输汽管道上分别设有调节进入低压缸和背压式小汽轮机的排汽量的第一阀门、第二阀门。

2.根据权利要求1所述的热力发电厂的能量梯级利用系统，其特征在于，还包括所述背压式小汽轮机连接的用于冷却背压式小汽轮机排汽的凝汽器。

3.根据权利要求1所述的热力发电厂的能量梯级利用系统，其特征在于，所述第二输汽管道还设有减温/减压器。

4.根据权利要求1所述的热力发电厂的能量梯级利用系统，其特征在于，还包括热网加热器，背压式小汽轮机的排气口通过第一热蒸汽管道连通所述热网加热器的进气口，高、中压缸的排气口通过第二热蒸汽管道连通所述热网加热器的进气口。

5.一种热力发电厂的能量梯级利用系统电能利用方法，其特征在于，所述的系统为权利要求1至4任一所述的系统，所述方法包括：

获取厂用系统的需求电量；

判断所述背压式小汽轮机驱动的厂用电发电机输出的输出电量，比较厂用系统的需求电量与输出电量的大小，

若输出电量大于或等于厂用系统的需求电量，则厂用电发电机输出厂用电系统所需的电量，励磁机与厂用电系统的电路开关处于关闭状态；

若输出电量小于厂用系统的需求电量，则厂用电发电机输出厂用电系统所需的电量，厂用系统的需求电量的不足部分电量由励磁机输出电量补足。