CN110486098A - 一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法 - Google Patents

一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110486098A
CN110486098A CN201910783299.5A CN201910783299A CN110486098A CN 110486098 A CN110486098 A CN 110486098A CN 201910783299 A CN201910783299 A CN 201910783299A CN 110486098 A CN110486098 A CN 110486098A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steam
steam turbine
pressure
water
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910783299.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110486098B (zh
Inventor
文立斌
吴健旭
卢广陵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd filed Critical Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Priority to CN201910783299.5A priority Critical patent/CN110486098B/zh
Publication of CN110486098A publication Critical patent/CN110486098A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110486098B publication Critical patent/CN110486098B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00—Feed-water supply not provided for in other main groups
    • F22D11/02—Arrangements of feed-water pumps
    • F22D11/06—Arrangements of feed-water pumps for returning condensate to boiler
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明属于联合循环供热与控制技术领域，具体涉及一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法，系统包括燃气轮发电机组、余热锅炉、汽轮发电机组、低压汽包、高压汽包、凝结水泵、给水泵、管道、阀门；通过安装于旋转隔板后的补汽调节阀对蒸汽轮机缸内进行补汽，蒸汽轮机的末级叶片因蒸汽流量增加得到冷却，解决了关闭旋转隔板来抽汽供热而造成其后的蒸汽流量减少导致未级叶鼓风高温损坏问题；在汽轮发电机的功率小于30%额定负荷补汽汽源不足时，则可通过自动开启排汽缸喷水阀对蒸汽轮机的排汽缸进行喷水，降低蒸汽轮机的末级叶片温度，解决防止蒸汽轮机的末级叶片损坏的问题。

Description

一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法
技术领域
本发明属于联合循环供热与控制技术领域，具体涉及一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法。
背景技术
由于分布式能源容量小却具有启停灵活、能快速响应电力和热力需求，在维护电网稳定方面发挥重要作用，同时由于其布局便捷，可安装在离电力用户或热力用户附近，减少了距离输送造成的网损和热力损失，是潜代效率低、造成空气污染严重小型锅炉采暖供电与供热的有效方式。然而由于分布式能源容量小，其配套的汽轮发电机组容量低，采取抽汽供汽时会导致末级叶片通流蒸汽量小，因通流蒸汽量少冷却末级叶片不足而造成高温，危及末级叶片安全运行。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法，充分发挥联合循环机组灵活供热与供电的能力，实现能源综合利用水平。具体技术方案如下：
一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，包括燃气轮发电机组、余热锅炉、汽轮发电机组、低压汽包、高压汽包、凝结水泵、给水泵、管道、阀门；
所述燃气轮发电机组包括燃气轮发电机）、空气压缩机）、燃气轮机；所述燃气轮发电机）、空气压缩机）、燃气轮机依次连接；所述空气压缩机）、燃气轮机分别与燃烧室连接；燃烧室通过燃料调节阀与燃气管道连接；
所述余热锅炉包括凝结水加热器、低压蒸发器、低压过热器、给水加热器、高压蒸发器、高压过热器；
所述汽轮发电机组包括蒸汽轮机以及设置在蒸汽轮机内部的旋转隔板、汽轮发电机、凝汽器；所述蒸汽轮机分别与汽轮发电机、凝汽器连接；所述蒸汽轮机通过供热调节阀向外供汽；蒸汽轮机带动同轴的汽轮发电机做功发电；所述旋转隔板通过旋转对蒸汽轮机的供汽压力进行调节，以满足供热蒸汽流量需求；
所述凝汽器通过凝结水泵、低压汽包水位调节阀与凝结水加热器连接，所述凝结水加热器、低压蒸发器、低压过热器分别与低压汽包连接；凝结水泵用于将凝汽器冷凝后的水通过凝结水加热器输送至低压汽包，低压汽包的水经过低压蒸发器变成饱和蒸汽，低压汽包内的饱和蒸汽经过低压过热器变成过热蒸汽，形成的过热蒸汽通过补汽调节阀、补汽逆止阀进入蒸汽轮机的旋转隔板的后腔室，用于实现蒸汽轮机的末级叶片补汽冷却；当蒸汽轮机未运行时，打开低压旁路阀将低压过热器出口的过热蒸汽输入凝汽器进行冷却凝结再利用；
所述给水泵分别与低压汽包、给水加热器连接；所述给水加热器、高压蒸发器、高压过热器分别与高压汽包连接；所述给水泵用于将低压汽包的水通过给水加热器输送至高压汽包；高压汽包的水经过高压蒸发器变成饱和蒸汽，高压汽包内的饱和蒸汽经过高压过热器变成过热蒸汽，形成的过热蒸汽一路通过汽轮机调门进入蒸汽轮机做功发电，进入蒸汽轮机的蒸汽做功降温降压后通过抽汽管、供热调节阀向外供汽，另一通过高压旁路阀进入凝汽器冷凝。
优选地，所述凝汽器与真空泵连接，所述真空泵用于对凝汽器进行抽真空。
优选地，所述凝汽器通过凝结水补水阀门进行补水。
优选地，凝结水泵通过排汽缸喷水阀与蒸汽轮机连接，当蒸汽轮机的排气温度高于预设值时所述排汽缸喷水阀开启，凝结水泵将凝汽器的冷凝水输送至蒸汽轮机进行喷水降温，当蒸汽轮机的排气温度低于预设值时所述排汽缸喷水阀关闭。
优选地，还包括凝结水再循环调节阀，所述凝结水再循环调节阀安装在凝结水再循环管道上；所述凝结水再循环管道的一端与凝汽器连接，另一端连接低压汽包水位调节阀与凝结水加热器连接的管道；低压汽包不需要上水时，打开凝结水再循环调节阀，使凝结水泵的出水经过凝结水再循环管道进入凝汽器。
优选地，还包括给水再循环调节阀，所述给水再循环调节阀的一端与给水泵的出水口连接，另一端与低压汽包连接，高压汽包不需要上水时，打开给水再循环调节阀使给水泵的出水经过管道进入低压汽包。
优选地，所述给水泵包括2台给水泵，分别为第一给水泵、第二给水泵，2台给水泵一台运行一台备用。
优选地，所述凝结水泵包括2台凝结水泵，分别为第一凝结水泵、第二凝结水泵，所述第一凝结水泵通过第一凝结水泵出口逆止阀与低压汽包水位调节阀连接；所述第二凝结水泵通过第二凝结水泵出口逆止阀与低压汽包水位调节阀连接；2台凝结水泵一台运行一台备用。
优选地，还包括主汽温度测量装置、主汽压力测量装置、供热蒸汽流量测量装置、供热蒸汽压力测量装置、供热蒸汽温度测量装置；所述主汽温度测量装置、主汽压力测量装置安装在高压过热器的出口处；所述供热蒸汽流量测量装置、供热蒸汽压力测量装置、供热蒸汽温度测量装置安装在供热调节阀后的抽汽管上。
一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热方法，包括以下步骤：
步骤1：余热锅炉管系水侧注水；
机组处于全停机状态，通过这凝结水补水阀门向凝汽器补水，依次启动凝结水泵和给水泵，通过低压汽包水位调节阀自动控制低压汽包的水位处于设定值，确保低压汽包水位正常，检查并确认余热锅炉管系水侧充满水；低压汽包不需要上水时，打开凝结水再循环调节阀使凝结水泵的出水经过凝结水再循环管道进入凝汽器，保持凝结水泵连续运行；通过高压汽包水位调节阀自动控制高压汽包的水位处于设定值，高压汽包不需要上水时，打开给水再循环调节阀使给水泵的出水经过管道进入低压汽包，保持给水泵连续运行，凝结水泵和给水泵均两台，一运行一备用；
步骤2：凝汽器真空启动；
蒸汽轮机转子盘车运行，凝汽器的循环水投入运行，启动真空泵并运行正常后，蒸汽轮机轴封供汽，凝汽器建立真空达到机组启动运行条件；
步骤3：燃气轮机启动；
启动燃气轮机，通过调节燃料调节阀逐渐提高燃气轮机的燃料量，燃气轮机带动燃气轮发电机）做功，其发电功率逐渐增大，燃气轮机的排气流量也逐渐增大，余热锅炉受热量增加，高压过热器出口将逐渐有蒸汽流出；当蒸汽压力达到P0时通过开启高压旁路阀，将产生的蒸汽流入凝汽器凝结回收利用，高压旁路阀自动调节蒸汽压力的目标值设定为P0；
步骤4：汽轮发电机组启动与供热；
高压过热器的出口蒸汽参数压力达到P0、温度达到T0℃时，旋转隔板全开，开启汽轮机调门，冲转蒸汽轮机至额定转速r0并网发电，随着蒸汽轮机的功率增大，汽轮发电机的功率达30%额定负荷时，通过调节旋转隔板的开度大小，当蒸汽轮机的抽汽口压力达P抽0时，开启供热调节阀向外供汽；调整旋转隔板开度的同时，调节低压旁路阀开度使补汽压力稳定在P补0，开启补汽调节阀对蒸汽轮机的末级叶片进行补汽冷却并做功发电，使蒸汽轮机的排汽缸的排汽温度T排≤T排0，实现供汽压力灵活调节能力；汽轮发电机的率小于30%额定负荷时，当蒸汽轮机的排汽缸的排汽温度大于T排0后自动开启排汽缸喷水阀，排汽温度小于T排1后排汽缸喷水阀关闭；
步骤5：停止供热及机组停运；
运逐渐关小供热调节阀，直至全关，逐渐旋转隔板直至全开；逐渐关小燃料调节阀减小燃气轮机的燃料量，汽轮发电机的功率逐渐降低，直至汽轮机调门接近全关时，汽轮发电机组打闸解列；燃气轮机解列；蒸汽轮机和燃气轮机盘车运行，当蒸汽轮机的排汽缸温度满足条件时凝汽器的真空泵停止运行，给水泵和凝结水泵停止运行。
本发明的有益效果为：本发明通过安装于旋转隔板后的补汽调节阀对蒸汽轮机缸内进行补汽，蒸汽轮机的末级叶片因蒸汽流量增加得到冷却，解决了关闭旋转隔板来抽汽供热而造成其后的蒸汽流量减少导致未级叶鼓风高温损坏问题；在汽轮发电机的功率小于30%额定负荷补汽汽源不足时，则可通过自动开启排汽缸喷水阀对蒸汽轮机的排汽缸进行喷水，降低蒸汽轮机的末级叶片温度，解决防止蒸汽轮机的末级叶片损坏的问题。
附图说明
图1为本发明中的系统结构示意图；
其中，1-燃气轮发电机、2-空气压缩机、3-燃料调节阀、4-燃烧室、5-燃气轮机、6-余热锅炉、7-高压汽包、8-蒸汽轮机、9-汽轮机调门、10-供热调节阀、11-旋转隔板、12-汽轮发电机、13-高压旁路阀、14-凝结水补水阀门、15-第一凝结水泵、16-第一凝结水泵出口逆止阀、17-排汽缸喷水阀、18-低压汽包水位调节阀、19-第二凝结水泵出口逆止阀、20-凝结水再循环调节阀、21-第二凝结水泵、22-凝汽器、23-真空泵、24-低压旁路阀、25-补汽调节阀、26-补汽逆止阀、27-第一给水泵、28-高压汽包水位调节阀、29-给水泵再循环调节阀、30-第二给水泵、31-低压汽包、32-凝结水加热器、33-低压蒸发器、34-低压过热器、35-给水加热器、36-高压蒸发器、37-高压过热器、38-主汽温度测量装置、39-主汽压力测量装置、40-供热蒸汽流量测量装置、41-供热蒸汽压力测量装置、42-供热蒸汽温度测量装置。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，包括燃气轮发电机组、余热锅炉6、汽轮发电机组、低压汽包31、高压汽包7、凝结水泵、给水泵、管道、阀门；
燃气轮发电机组包括燃气轮发电机1、空气压缩机2、燃气轮机5；燃气轮发电机1、空气压缩机2、燃气轮机5依次连接；空气压缩机2、燃气轮机5分别与燃烧室4连接；燃烧室4通过燃料调节阀3与燃气管道连接；
余热锅炉6包括凝结水加热器32、低压蒸发器33、低压过热器34、给水加热器35、高压蒸发器36、高压过热器37；
汽轮发电机组包括蒸汽轮机8以及设置在蒸汽轮机8内部的旋转隔板11、汽轮发电机12、凝汽器22；蒸汽轮机8分别与汽轮发电机12、凝汽器22连接；蒸汽轮机8通过供热调节阀10向外供汽；蒸汽轮机8带动同轴的汽轮发电机12做功发电；旋转隔板11通过旋转对蒸汽轮机8的供汽压力进行调节，以满足供热蒸汽流量需求；
凝汽器22通过凝结水泵、低压汽包水位调节阀18与凝结水加热器32连接，凝结水加热器32、低压蒸发器33、低压过热器34分别与低压汽包31连接；凝结水泵用于将凝汽器22冷凝后的水通过凝结水加热器32输送至低压汽包31，低压汽包31的水经过低压蒸发器33变成饱和蒸汽，低压汽包31内的饱和蒸汽经过低压过热器34变成过热蒸汽，形成的过热蒸汽通过补汽调节阀25、补汽逆止阀26进入蒸汽轮机8的旋转隔板11的后腔室，用于实现蒸汽轮机8的末级叶片补汽冷却；当蒸汽轮机8未运行时，打开低压旁路阀24将低压过热器34出口的过热蒸汽输入凝汽器22进行冷却凝结再利用；
给水泵分别与低压汽包31、给水加热器35连接；给水加热器35、高压蒸发器36、高压过热器37分别与高压汽包7连接；给水泵用于将低压汽包31的水通过给水加热器35输送至高压汽包7；高压汽包7的水经过高压蒸发器36变成饱和蒸汽，高压汽包7内的饱和蒸汽经过高压过热器37变成过热蒸汽，形成的过热蒸汽一路通过汽轮机调门9进入蒸汽轮机8做功发电，进入蒸汽轮机8的蒸汽做功降温降压后通过抽汽管、供热调节阀10向外供汽，另一通过高压旁路阀13进入凝汽器22冷凝。
凝汽器22与真空泵23连接，真空泵23用于对凝汽器22进行抽真空。凝汽器22通过凝结水补水阀门14进行补水。
凝结水泵通过排汽缸喷水阀17与蒸汽轮机8连接，当蒸汽轮机8的排气温度高于预设值时排汽缸喷水阀17开启，凝结水泵将凝汽器22的冷凝水输送至蒸汽轮机8进行喷水降温，当蒸汽轮机8的排气温度低于预设值时排汽缸喷水阀17关闭。
一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统还包括凝结水再循环调节阀20，凝结水再循环调节阀20安装在凝结水再循环管道上；凝结水再循环管道的一端与凝汽器22连接，另一端连接低压汽包水位调节阀18与凝结水加热器32连接的管道；低压汽包31不需要上水时，打开凝结水再循环调节阀20，使凝结水泵的出水经过凝结水再循环管道进入凝汽器22。
一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统还包括给水再循环调节阀29，给水再循环调节阀29的一端与给水泵的出水口连接，另一端与低压汽包31连接，高压汽包7不需要上水时，打开给水再循环调节阀29使给水泵的出水经过管道进入低压汽包31。
给水泵包括2台给水泵，分别为第一给水泵27、第二给水泵30，2台给水泵一台运行一台备用。
凝结水泵包括2台凝结水泵，分别为第一凝结水泵15、第二凝结水泵21，第一凝结水泵15通过第一凝结水泵出口逆止阀16与低压汽包水位调节阀18连接；第二凝结水泵21通过第二凝结水泵出口逆止阀19与低压汽包水位调节阀18连接；2台凝结水泵一台运行一台备用。
一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统还包括主汽温度测量装置38、主汽压力测量装置39、供热蒸汽流量测量装置40、供热蒸汽压力测量装置41、供热蒸汽温度测量装置42；主汽温度测量装置38、主汽压力测量装置39安装在高压过热器37的出口处；供热蒸汽流量测量装置40、供热蒸汽压力测量装置41、供热蒸汽温度测量装置42安装在供热调节阀10后的抽汽管上。
主汽温度测量装置38、供热蒸汽温度测量装置42包括E型热电偶。
主汽压力测量装置39、供热蒸汽压力测量装置41、包括EJA系列压力变送器。
供热蒸汽流量测量装置40包括节流孔板与EJA系列流量差压变送器。
汽轮机调门9采用液压式执行机构；凝结水泵再循环调节阀20、给水泵再循环调节阀29采用气动调节阀；高压旁路阀13和低压旁路阀24采用液压式执行机构，其他调节阀采用电动调节阀；截止阀采用波纹管截止阀；逆止阀采用不锈钢横式逆止阀；第一给水泵27、第二给水泵30采用变频器控制，第一凝结水泵15、第二凝结水泵21采用永磁调速控制，自动调整负荷变化时水泵电机输出功率，提高电厂经济性。
以6F.01型燃机，一拖一双轴布置，锅炉采用双压、无再热、无补燃、卧式、自然循环余热锅炉，汽轮机采用次高压、冲动式、单缸单排汽、可调整抽汽凝汽式轴排汽轮机，供热汽轮机组基本参数如表1所示，给水泵及电机参数如表2，凝结水泵及电机参数如表3，真空泵及电机参数如表4。
表1 供热汽轮机组基本参数
参数 单位 数值
额定功率 MW 22
主蒸汽压力（绝压） MPa 5.65
主蒸汽温度 ℃ 535
补汽蒸汽最高压力(a) MPa 0.56
补汽蒸汽温度℃ ℃ 250
补汽蒸汽流量 t/h 8.32
最大抽汽量 t/h 55
额定可调整抽汽压力(a) MPa 0.9
额定可调整抽汽温度 ℃ 327
额定可调整抽汽量 t/h 25.7
额定排汽压力(a) kPa 6.8
额定排汽温度 ℃ 38.56
工作转速 r/min 3000
表2 给水泵及电机参数
表3 凝结水泵及电机参数
表4 真空泵及电机参数
一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热方法，包括以下步骤：
步骤1：余热锅炉管系水侧注水；
机组处于全停机状态，通过这凝结水补水阀门14向凝汽器22补水，依次启动凝结水泵和给水泵，通过低压汽包水位调节阀18自动控制低压汽包31的水位处于设定值，确保低压汽包31水位正常，检查并确认余热锅炉6管系水侧充满水；低压汽包31不需要上水时，打开凝结水再循环调节阀20使凝结水泵的出水经过凝结水再循环管道进入凝汽器22，保持凝结水泵连续运行；通过高压汽包水位调节阀28自动控制高压汽包7的水位处于设定值，高压汽包7不需要上水时，打开给水再循环调节阀29使给水泵的出水经过管道进入低压汽包31，保持给水泵连续运行，凝结水泵和给水泵均两台，一运行一备用；
步骤2：凝汽器真空启动；
蒸汽轮机8转子盘车运行，凝汽器22的循环水投入运行，启动真空泵23并运行正常后，蒸汽轮机8轴封供汽，凝汽器22建立真空达到机组启动运行条件；
步骤3：燃气轮机启动；
启动燃气轮机5，通过调节燃料调节阀3逐渐提高燃气轮机5的燃料量，燃气轮机5带动燃气轮发电机1做功，其发电功率逐渐增大，燃气轮机5的排气流量也逐渐增大，余热锅炉6受热量增加，高压过热器37出口将逐渐有蒸汽流出；当蒸汽压力达到P0时通过开启高压旁路阀13，将产生的蒸汽流入凝汽器22凝结回收利用，高压旁路阀13自动调节蒸汽压力的目标值设定为P0；
步骤4：汽轮发电机组启动与供热；
高压过热器37的出口蒸汽参数压力达到P0=1.00MPa、温度达到T0=240℃时，开启汽轮机调门9，冲转蒸汽轮机8至额定转速r0=3000r/min并网发电，随着蒸汽轮机8的功率增大，汽轮发电机12的功率达30%额定负荷时，通过调节旋转隔板11的开度大小，当蒸汽轮机8的抽汽口压力达P抽0=0.9MPa时，开启供热调节阀10向外供汽；调整旋转隔板11开度的同时，调节低压旁路阀24开度使补汽压力稳定在P补0=0.2MPa，开启补汽调节阀25对蒸汽轮机8的末级叶片进行补汽冷却并做功发电，使蒸汽轮机8的排汽缸的排汽温度T排≤80℃，实现供汽压力灵活调节能力；汽轮发电机12的率小于30%额定负荷时，当蒸汽轮机8的排汽缸的排汽温度T排≥T排0=80℃后自动开启排汽缸喷水阀17，排汽温度小于T排1=65℃后排汽缸喷水阀17关闭；
步骤5：停止供热及机组停运；
运逐渐关小供热调节阀10，直至全关，逐渐旋转隔板11直至全开；逐渐关小燃料调节阀3减小燃气轮机5的燃料量，汽轮发电机12的功率逐渐降低，直至汽轮机调门9接近全关时，汽轮发电机组打闸解列；燃气轮机5解列；蒸汽轮机8和燃气轮机5盘车运行，当蒸汽轮机8的排汽缸温度满足条件时凝汽器22的真空泵23停止运行，给水泵和凝结水泵停止运行。
本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，其特征在于：包括燃气轮发电机组、余热锅炉（6）、汽轮发电机组、低压汽包（31）、高压汽包（7）、凝结水泵、给水泵、管道、阀门；
所述燃气轮发电机组包括燃气轮发电机（1）、空气压缩机（2）、燃气轮机（5）；所述燃气轮发电机（1）、空气压缩机（2）、燃气轮机（5）依次连接；所述空气压缩机（2）、燃气轮机（5）分别与燃烧室（4）连接；燃烧室（4）通过燃料调节阀（3）与燃气管道连接；
所述余热锅炉（6）包括凝结水加热器（32）、低压蒸发器（33）、低压过热器（34）、给水加热器（35）、高压蒸发器（36）、高压过热器（37）；
所述汽轮发电机组包括蒸汽轮机（8）以及设置在蒸汽轮机（8）内部的旋转隔板（11）、汽轮发电机（12）、凝汽器（22）；所述蒸汽轮机（8）分别与汽轮发电机（12）、凝汽器（22）连接；所述蒸汽轮机（8）通过供热调节阀（10）向外供汽；蒸汽轮机（8）带动同轴的汽轮发电机（12）做功发电；所述旋转隔板（11）通过旋转对蒸汽轮机（8）的供汽压力进行调节，以满足供热蒸汽流量需求；
所述凝汽器（22）通过凝结水泵、低压汽包水位调节阀（18）与凝结水加热器（32）连接，所述凝结水加热器（32）、低压蒸发器（33）、低压过热器（34）分别与低压汽包（31）连接；凝结水泵用于将凝汽器（22）冷凝后的水通过凝结水加热器（32）输送至低压汽包（31），低压汽包（31）的水经过低压蒸发器（33）变成饱和蒸汽，低压汽包（31）内的饱和蒸汽经过低压过热器（34）变成过热蒸汽，形成的过热蒸汽通过补汽调节阀（25）、补汽逆止阀（26）进入蒸汽轮机（8）的旋转隔板（11）的后腔室，用于实现蒸汽轮机（8）的末级叶片补汽冷却；当蒸汽轮机（8）未运行时，打开低压旁路阀（24）将低压过热器（34）出口的过热蒸汽输入凝汽器（22）进行冷却凝结再利用；
所述给水泵分别与低压汽包（31）、给水加热器（35）连接；所述给水加热器（35）、高压蒸发器（36）、高压过热器（37）分别与高压汽包（7）连接；所述给水泵用于将低压汽包（31）的水通过给水加热器（35）输送至高压汽包（7）；高压汽包（7）的水经过高压蒸发器（36）变成饱和蒸汽，高压汽包（7）内的饱和蒸汽经过高压过热器（37）变成过热蒸汽，形成的过热蒸汽一路通过汽轮机调门（9）进入蒸汽轮机（8）做功发电，进入蒸汽轮机（8）的蒸汽做功降温降压后通过抽汽管、供热调节阀（10）向外供汽，另一通过高压旁路阀（13）进入凝汽器（22）冷凝。
2.根据权利要求1所述的一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，其特征在于：所述凝汽器（22）与真空泵（23）连接，所述真空泵（23）用于对凝汽器（22）进行抽真空。
3.根据权利要求1所述的一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，其特征在于：所述凝汽器（22）通过凝结水补水阀门（14）进行补水。
4.根据权利要求1所述的一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，其特征在于：凝结水泵通过排汽缸喷水阀（17）与蒸汽轮机（8）连接，当蒸汽轮机（8）的排气温度高于预设值时所述排汽缸喷水阀（17）开启，凝结水泵将凝汽器（22）的冷凝水输送至蒸汽轮机（8）进行喷水降温，当蒸汽轮机（8）的排气温度低于预设值时所述排汽缸喷水阀（17）关闭。
5.根据权利要求1所述的一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，其特征在于：还包括凝结水再循环调节阀（20），所述凝结水再循环调节阀（20）安装在凝结水再循环管道上；所述凝结水再循环管道的一端与凝汽器（22）连接，另一端连接低压汽包水位调节阀（18）与凝结水加热器（32）连接的管道；低压汽包（31）不需要上水时，打开凝结水再循环调节阀（20），使凝结水泵的出水经过凝结水再循环管道进入凝汽器（22）。
6.根据权利要求1所述的一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，其特征在于：还包括给水再循环调节阀（29），所述给水再循环调节阀（29）的一端与给水泵的出水口连接，另一端与低压汽包（31）连接，高压汽包（7）不需要上水时，打开给水再循环调节阀（29）使给水泵的出水经过管道进入低压汽包（31）。
7.根据权利要求1所述的一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，其特征在于：所述给水泵包括2台给水泵，分别为第一给水泵（27）、第二给水泵（30），2台给水泵一台运行一台备用。
8.根据权利要求1所述的一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，其特征在于：所述凝结水泵包括2台凝结水泵，分别为第一凝结水泵（15）、第二凝结水泵（21），所述第一凝结水泵（15）通过第一凝结水泵出口逆止阀（16）与低压汽包水位调节阀（18）连接；所述第二凝结水泵（21）通过第二凝结水泵出口逆止阀（19）与低压汽包水位调节阀（18）连接；2台凝结水泵一台运行一台备用。
9.根据权利要求1所述的一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统，其特征在于：还包括主汽温度测量装置（38）、主汽压力测量装置（39）、供热蒸汽流量测量装置（40）、供热蒸汽压力测量装置（41）、供热蒸汽温度测量装置（42）；所述主汽温度测量装置（38）、主汽压力测量装置（39）安装在高压过热器（37）的出口处；所述供热蒸汽流量测量装置（40）、供热蒸汽压力测量装置（41）、供热蒸汽温度测量装置（42）安装在供热调节阀（10）后的抽汽管上。
10.一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤（1）：余热锅炉管系水侧注水；
机组处于全停机状态，通过这凝结水补水阀门（14）向凝汽器（22）补水，依次启动凝结水泵和给水泵，通过低压汽包水位调节阀（18）自动控制低压汽包（31）的水位处于设定值，确保低压汽包（31）水位正常，检查并确认余热锅炉（6）管系水侧充满水；低压汽包（31）不需要上水时，打开凝结水再循环调节阀（20）使凝结水泵的出水经过凝结水再循环管道进入凝汽器（22），保持凝结水泵连续运行；通过高压汽包水位调节阀（28）自动控制高压汽包（7）的水位处于设定值，高压汽包（7）不需要上水时，打开给水再循环调节阀（29）使给水泵的出水经过管道进入低压汽包（31），保持给水泵连续运行，凝结水泵和给水泵均两台，一运行一备用；
步骤（2）：凝汽器真空启动；
蒸汽轮机（8）转子盘车运行，凝汽器（22）的循环水投入运行，启动真空泵（23）并运行正常后，同时蒸汽轮机（8）轴封供汽，凝汽器（22）建立真空达到机组启动运行条件；
步骤（3）：燃气轮机启动；
启动燃气轮机（5），通过调节燃料调节阀（3）逐渐提高燃气轮机（5）的燃料量，燃气轮机（5）带动燃气轮发电机（1）做功，其发电功率逐渐增大，燃气轮机（5）的排气流量也逐渐增大，余热锅炉（6）受热量增加，高压过热器（37）出口将逐渐有蒸汽流出；当蒸汽压力达到P0时通过开启高压旁路阀（13），将产生的蒸汽流入凝汽器（22）凝结回收利用，高压旁路阀（13）自动调节蒸汽压力的目标值设定为P0；
步骤（4）：汽轮发电机组启动与供热；
高压过热器（37）的出口蒸汽参数压力达到P0、温度达到T0℃时，旋转隔板（11）全开，开启汽轮机调门（9），冲转蒸汽轮机（8）至额定转速r0并网发电，随着蒸汽轮机（8）的功率增大，汽轮发电机（12）的功率达30%额定负荷时，通过调节旋转隔板（11）的开度大小，当蒸汽轮机（8）的抽汽口压力达P抽0时，开启供热调节阀（10）向外供汽；调整旋转隔板（11）开度的同时，调节低压旁路阀（24）开度使补汽压力稳定在P补0，开启补汽调节阀（25）对蒸汽轮机（8）的末级叶片进行补汽冷却并做功发电，使蒸汽轮机（8）的排汽缸的排汽温度T排≤T排0，实现供汽压力灵活调节能力；汽轮发电机（12）的率小于30%额定负荷时，当蒸汽轮机（8）的排汽缸的排汽温度大于T排0后自动开启排汽缸喷水阀（17），排汽温度小于T排1后排汽缸喷水阀（17）关闭；
步骤（5）：停止供热及机组停运；
运逐渐关小供热调节阀（10），直至全关，逐渐旋转隔板（11）直至全开；逐渐关小燃料调节阀（3）减小燃气轮机（5）的燃料量，汽轮发电机（12）的功率逐渐降低，直至汽轮机调门（9）接近全关时，汽轮发电机组打闸解列；燃气轮机（5）解列；蒸汽轮机（8）和燃气轮机（5）盘车运行，当蒸汽轮机（8）的排汽缸温度满足条件时凝汽器（22）的真空泵（23）停止运行，给水泵和凝结水泵停止运行。
CN201910783299.5A 2019-08-23 2019-08-23 一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法 Active CN110486098B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910783299.5A CN110486098B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910783299.5A CN110486098B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110486098A true CN110486098A (zh) 2019-11-22
CN110486098B CN110486098B (zh) 2021-09-17

Family

ID=68553187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910783299.5A Active CN110486098B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110486098B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111853906A (zh) * 2020-08-11 2020-10-30 西安热工研究院有限公司 一种火电机组供热高低压旁路阀自动调节方法及系统
CN112523816A (zh) * 2020-11-27 2021-03-19 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法及系统
CN112666388A (zh) * 2020-12-15 2021-04-16 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种供热流量获取电功率范围的装置
CN113339774A (zh) * 2021-04-29 2021-09-03 华电电力科学研究院有限公司 基于热电机组蒸汽梯级利用的多能联供系统及调节方法
CN113404558A (zh) * 2021-05-26 2021-09-17 华能南通燃机发电有限公司 一种应用于h级燃机汽动给水泵系统
CN113624357A (zh) * 2021-07-26 2021-11-09 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种船用燃气轮机涡轮腔室温度测量方法
CN113944924A (zh) * 2021-10-18 2022-01-18 西安热工研究院有限公司 高温气冷堆机组蒸发器出口蒸汽温度自动控制系统及方法
CN114251138A (zh) * 2020-09-23 2022-03-29 上海电气电站设备有限公司 汽轮机机组的补汽式启动方法
CN114251135A (zh) * 2020-09-23 2022-03-29 上海电气电站设备有限公司 补汽式汽轮机机组汽封系统的小流量低负荷运行方法
CN114961906A (zh) * 2022-06-28 2022-08-30 西安热工研究院有限公司 一种燃气-蒸汽联合循环机组快速启动的系统及运行方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0236761A (ja) * 1988-07-27 1990-02-06 Toshiba Corp 磁気流体複合発電プラントの蒸気タービン起動方法およびその装置
CN201532126U (zh) * 2009-08-07 2010-07-21 长沙锅炉厂有限责任公司 一种烧结余热发电系统
CN201819201U (zh) * 2010-10-13 2011-05-04 广东开能环保能源有限公司 玻璃窑纯低温余热发电系统
US20130285380A1 (en) * 2011-01-03 2013-10-31 Brightsource Industries (Israel) Ltd. Thermal storage system and methods
CN104594963A (zh) * 2014-12-05 2015-05-06 东方电气集团东方汽轮机有限公司 热电厂高压工业供热方法
CN205663467U (zh) * 2016-05-20 2016-10-26 中国长江动力集团有限公司 蒸汽透平与有机朗肯循环工质透平双驱动系统
CN210768939U (zh) * 2019-08-23 2020-06-16 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种冷却汽轮机末级叶片的分布式联合循环机组供热系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0236761A (ja) * 1988-07-27 1990-02-06 Toshiba Corp 磁気流体複合発電プラントの蒸気タービン起動方法およびその装置
CN201532126U (zh) * 2009-08-07 2010-07-21 长沙锅炉厂有限责任公司 一种烧结余热发电系统
CN201819201U (zh) * 2010-10-13 2011-05-04 广东开能环保能源有限公司 玻璃窑纯低温余热发电系统
US20130285380A1 (en) * 2011-01-03 2013-10-31 Brightsource Industries (Israel) Ltd. Thermal storage system and methods
CN104594963A (zh) * 2014-12-05 2015-05-06 东方电气集团东方汽轮机有限公司 热电厂高压工业供热方法
CN205663467U (zh) * 2016-05-20 2016-10-26 中国长江动力集团有限公司 蒸汽透平与有机朗肯循环工质透平双驱动系统
CN210768939U (zh) * 2019-08-23 2020-06-16 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种冷却汽轮机末级叶片的分布式联合循环机组供热系统

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111853906A (zh) * 2020-08-11 2020-10-30 西安热工研究院有限公司 一种火电机组供热高低压旁路阀自动调节方法及系统
CN114251135A (zh) * 2020-09-23 2022-03-29 上海电气电站设备有限公司 补汽式汽轮机机组汽封系统的小流量低负荷运行方法
CN114251138B (zh) * 2020-09-23 2024-03-19 上海电气电站设备有限公司 汽轮机机组的补汽式启动方法
CN114251135B (zh) * 2020-09-23 2024-03-19 上海电气电站设备有限公司 补汽式汽轮机机组汽封系统的小流量低负荷运行方法
CN114251138A (zh) * 2020-09-23 2022-03-29 上海电气电站设备有限公司 汽轮机机组的补汽式启动方法
CN112523816A (zh) * 2020-11-27 2021-03-19 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法及系统
CN112523816B (zh) * 2020-11-27 2022-04-19 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种汽轮机配汽函数曲线的优化控制方法及系统
CN112666388A (zh) * 2020-12-15 2021-04-16 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种供热流量获取电功率范围的装置
CN113339774A (zh) * 2021-04-29 2021-09-03 华电电力科学研究院有限公司 基于热电机组蒸汽梯级利用的多能联供系统及调节方法
CN113404558A (zh) * 2021-05-26 2021-09-17 华能南通燃机发电有限公司 一种应用于h级燃机汽动给水泵系统
CN113624357A (zh) * 2021-07-26 2021-11-09 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种船用燃气轮机涡轮腔室温度测量方法
CN113944924A (zh) * 2021-10-18 2022-01-18 西安热工研究院有限公司 高温气冷堆机组蒸发器出口蒸汽温度自动控制系统及方法
CN113944924B (zh) * 2021-10-18 2023-08-22 西安热工研究院有限公司 高温气冷堆机组蒸发器出口蒸汽温度自动控制系统及方法
CN114961906A (zh) * 2022-06-28 2022-08-30 西安热工研究院有限公司 一种燃气-蒸汽联合循环机组快速启动的系统及运行方法
CN114961906B (zh) * 2022-06-28 2024-05-17 西安热工研究院有限公司 一种燃气-蒸汽联合循环机组快速启动的系统及运行方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110486098B (zh) 2021-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110486098A (zh) 一种冷却汽轮机末级叶片的联合循环机组供热系统与方法
CN110500148B (zh) 一种大型汽轮发电机组的高背压供热与监控方法及系统
CN110454769B (zh) 一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统与控制方法
CN108035777B (zh) 一种火电机组中低压缸联合零出力供热系统及方法
CN110578565B (zh) 分布式联合循环发电机组协同调峰与供热的系统与方法
US6782703B2 (en) Apparatus for starting a combined cycle power plant
CN210768939U (zh) 一种冷却汽轮机末级叶片的分布式联合循环机组供热系统
CN206035552U (zh) 热电联供汽轮机系统
CN210738628U (zh) 一种分布式联合循环发电机组协同电力调峰与供热的系统
CN111577410B (zh) 燃气轮机进气温度控制装置及燃气轮机进气温度控制方法
CN206785443U (zh) 一种高压天然气热电联供分布式能源系统
CN108119200A (zh) 一种新型底置式背压供热汽轮机及其运行方法
CN106499455A (zh) 联合循环电厂汽水回热及燃料加热集成提效系统
CN108343479A (zh) 一种基于两机组的凝抽背供热系统及调节方法
CN108104887B (zh) 二次再热的热力系统
CN207178041U (zh) 一种用于燃气‑蒸汽联合循环的otc冷却系统
CN210768938U (zh) 一种大型汽轮发电机组的高背压供热与监控系统
CN112879110A (zh) 一种一炉带两机超低负荷运行的热力系统及其切换方法
US20150143793A1 (en) Selective pressure kettle boiler for rotor air cooling applications
CN114483214B (zh) 一种凝汽式与高背压相互切换的供热系统
CN204704010U (zh) 一种分布式能源的余热利用系统
CN206942815U (zh) 汽轮机组连接结构
CN104594964A (zh) 一种新型单轴天然气联合循环供热机组系统
CN212690124U (zh) 一种汽轮机启动阶段乏汽回收系统
CN211058873U (zh) 冷态汽轮机高压缸倒流加热系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant