CN111663972A - 一种置于二次再热机组高效供热系统 - Google Patents

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高行龙
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韩翔
蔺琪蒙
侯新建
姚君
魏鹏冲
翁昕昊
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Abstract

本发明公开了一种置于二次再热机组高效供热系统，包括小汽轮机，离合器齿轮箱，电动/发电机，引风机，小汽轮机转轴连接离合器齿轮箱，离合器齿轮箱一侧连接小汽轮机，离合器齿轮箱另一侧连接电动/发电机的转轴，电动/发电机连接引风机，小汽轮机和离合器齿轮箱和电动/发电机和引风机同轴连接，电动/发电机电性连接厂用母线，小汽轮机的排汽口连接供热分汽缸，本发明可以缓解再热蒸汽欠温问题，而且有利于再热汽温调节稳定性；同时对外供热,其参数符合电厂其他部分设备的使用要求，对于多余的蒸汽可以直接重复利用，排挤高品质的蒸汽去做功，提高热能的利用率。

Description

一种置于二次再热机组高效供热系统
技术领域
本发明主要涉及电厂供热系统领域，具体涉及一种置于二次再热机组高效供热系统。
背景技术
由于我国经济持续高速发展，国内依赖煤电的能源结构短时间很难改变，作为资源消耗大户的火力发电产业，要坚持走社会、经济、资源、环境相互协调的可持续发展道路。为了这一目标，国家能源局也印发了多项节能减排的方案，燃煤发电机组朝着大容量、高参数、二次再热的方向发展。提高机组效率、降低供电煤耗的同时，对机组的灵活性提出了更高的要求，如何提高宽负荷下机组负荷响应速度、提高再热汽温控制的稳定性、减少供热对机组的影响等成为了行业内共同面对的难题。
常规的汽动引风机运行中小汽机效率偏低，节电而不节能；常规供热方案有利用旋转隔板、压力匹配器或抽汽供热，均存在减温减压损失；利用常规汽动引风机排汽供热，则需增设一套启动汽源管路或增设一台电动引风机作为启动备用，引风机转速由小机调门控制，抽汽量处于不断变化过程中，不利于锅炉再热汽温的控制。
二次再热机组辅汽联箱、除氧器加热均无匹配汽源，均需减温减压供汽，热损失大，此旋转减温减压做功装置排汽参数与上述汽源参数匹配，可直接供给，减少热损失。
发明内容
为了解决以上不足，本发明提出了一种置于二次再热机组高效供热系统，其目的在于缓解再热蒸汽欠温问题，而且有利于再热汽温调节稳定性,排汽对外供热,提高供热经济性,同时多余的动能可转换成电能,降低厂用电率。
一种置于二次再热机组高效供热系统，其特征在于：包括小汽轮机，离合器齿轮箱，电动/发电机，引风机，所述小汽轮机转轴连接离合器齿轮箱，所述离合器齿轮箱一侧连接小汽轮机，离合器齿轮箱另一侧连接电动/发电机的转轴，所述电动/发电机连接引风机，所述小汽轮机和离合器齿轮箱和电动/发电机和引风机同轴连接，所述电动/发电机电性连接厂用母线，所述小汽轮机的排汽口连接供热分汽缸。
优选的，所述小汽轮机采用背压式汽轮机，小汽轮机的进汽源从电厂锅炉一次再热一级再热器出口抽汽,调温汽源取自一次再热一级再热器进口。
优选的，所述离合器齿轮箱采用内置离合器的定速比齿轮箱。
优选的，所述电动/发电机连接的厂用母线连接电厂厂内电路系统，所述厂用母线上设置母线开关。
优选的，所述小汽轮机排汽口还连接辅汽联箱、除氧器、汽泵小机。
优选的，所述热力系统的排汽参数为1.5MPa、350℃，所述参数与二次再热机组电厂中实际生产抽汽供热、辅汽联箱、除氧器加热所需的汽源参数相同。
优选的，所述电动/发电机与引风机之间通过绝缘联轴器连接，避免在电动/发电机与设备之间产生轴电流，对转动部件产生电腐蚀。
本发明的有益效果：本发明可以缓解再热蒸汽欠温问题，而且有利于再热汽温调节稳定性；同时对外供热,其参数符合电厂其他部分设备的使用要求，对于多余的蒸汽可以直接重复利用，排挤高品质的蒸汽去做功，提高热能的利用率。
附图说明
图1为本发明的结构布置图。
其中：1、小汽轮机 101、进汽源 102、调温汽源 2、离合器齿轮箱 3、电动/发电机 4、引风机 5、绝缘联轴器 6、厂用母线 601、母线开关 7、供热分汽缸 8、辅汽联箱 9、除氧器 10、汽泵小机。
具体实施方式
如图1所示，本发明提出了一种置于二次再热机组高效供热系统，其目的在于缓解再热蒸汽欠温问题，而且有利于再热汽温调节稳定性,排汽对外供热,提高供热经济性,同时多余的动能可转换成电能,降低厂用电率。
一种置于二次再热机组高效供热系统，其特征在于：包括小汽轮机1，离合器齿轮箱2，电动/发电机3，引风机4。所述小汽轮机1采用背压式汽轮机，小汽轮机的进汽源101从电厂锅炉一次再热一级再热器出口抽汽,调温汽源102取自一次再热一级再热器进口（即图中所示一次冷再）。所述小汽轮机1转轴连接离合器齿轮箱2，所述离合器齿轮箱2一侧连接小汽轮机1，离合器齿轮箱2另一侧连接电动/发电机3的转轴，所述电动/发电机3连接引风机4，所述电动/发电机3与引风机4之间通过绝缘联轴器5连接，避免在电动/发电机3与设备之间产生轴电流，对转动部件产生电腐蚀。所述小汽轮机1和离合器齿轮箱2和电动/发电机3和引风机4同轴连接，所述小汽轮机1和离合器齿轮箱2和电动/发电机3和引风机4可以实现上述设备的同轴转动。所述电动/发电机2电性连接厂用母线6，所述电动/发电机3连接的厂用母线6连接电厂厂内电路系统，所述厂用母线6上设置母线开关。所述小汽轮机1的排汽口连接供热分汽缸7。小汽轮机1排汽口还连接辅汽联箱8、除氧器9、汽泵小机10。所述热力系统的排汽参数为1.5MPa、350℃，所述参数与二次再热机组电厂中实际生产抽汽供热、辅汽联箱8、除氧器9加热所需的汽源参数相同。
工作原理：进汽汽源101来自一次再热一级再热器出口，为防止进汽温度过高，增设一调温汽源102，取自一次再热一级再热器入口，排汽参数为压力1.5MPa、温度350℃，与电厂其他热用户如供热分汽缸7、除氧器9加热、辅汽联箱8汽源参数匹配。启动时电动/发电机3运行电动机模式，厂用母线6上的母线开关601闭合，厂用母线6给电动/发电机3提供电源，所述电动/发电机3带动引风机4运行。此时小汽轮机1从一次再热一级再热器出口抽汽，转速较小，不满足运行条件，离合器齿轮箱2内的离合器处于脱开状态，小汽轮机1不参与同轴转动，此状态下电动机驱动状态。设备运行一段时间后，系统抽汽参数满足运行条件，小汽轮机1冲转升速至同步转速附近，离合器齿轮箱2内的离合器啮合，小汽轮机1与电动/发电机3、引风机4并轴运行。小汽轮机1主调门继续开大直至全开，此时小汽轮机1转速上升直至超过同步转速，此时状态为小汽轮机1与电动/发电机3混合驱动状态。小汽轮机1转速继续上升直至超过电动/发电机3的驱动转速，此时电动/发电机3转化为发电机形式运行，在此状态下的同轴系统中，如果小汽轮机1的输出功率刚好驱动引风机4工作，此时状态为小汽轮机1驱动状态。如果小汽轮机1的输出功率大于引风机4所需工作能耗，小汽轮机1的输出功率一部分负责驱动引风机4，小汽轮机1富余功率通过电动/发电机3实现发电功能，电动/发电机3将电量通过厂用母线6输送至厂内电路系统内消耗。若小汽轮机1抽汽不足致使功率下降，转速下降以至于不能满足引风机4的工作。则发电动/发动机3的转速也下降至低于同步转速后，此时电动/发电机3转化为电动机形式运行再次与小汽轮机1一起驱动引风机运行。小汽轮机1转速继续下降直至低于电动/发电机3驱动转速，则离合器齿轮箱2内的离合器断开，小汽轮机1与系统脱离，此时由电动/发电机3一电动机模式驱动引风机4运行。在整个运行过程中小汽轮机1的调门根据热负荷（供热量+辅汽用量+除氧器用量）调节蒸汽流量，引风机4动叶跟随炉膛负压控制，而整个同轴系统上不平衡的功率则由电动/发电机3通过不同的转速调整为电动机模式或者发电机模式来进行平衡。小汽轮机1通过排汽口供热输出端通过供热分汽缸7对外供热。由于整个热力系统所采取的排汽参数符合电厂运行系统的其他热用户的使用要求，所以多余蒸汽可以直接输送至五抽管道，供除氧器9加热及汽泵小机10冲转所使用，节能高效，热利用率高。
小汽机初步选型表如下，由于各负荷下小机调阀全开，小机效率相比常规汽动风机有较大提高。通过“汽电双驱”引风机高效供热方案，引风机汽轮机主调门始终处于全开状态，效率保持在82%以上，节省了厂用电，提高了供热效率，实现了能量的梯级利用。
Figure 377650DEST_PATH_IMAGE001
表1 2x50%引风机背压小汽机选型表
1.3供热工况分析
1)每台机组设有常规热源和备用热源，能够满足对外供热312t/h蒸汽的要求。
2)两台机组正常运行，合计对外供汽312t/h；
3)当机组承担的热负荷处于最小热负荷与小机排汽量之间时，小机排汽供热，剩余排汽量回热至回热系统；
4)当机组承担的热负荷大于小机排汽量时，由二次冷段补充供热；
5)当一台或多台小机检修时，其余引风机“汽电双驱”方式运行，排汽供热，不足供热量由二次冷段补，以满足312t/h的供热需求；
6)当一台大机检修时，则由另一机组两台小机排汽供热156t/h+二次冷段补汽156t/h，以满足312t/h的供热需求；
两台机组互为备用。

Claims (6)

1.一种置于二次再热机组高效供热系统，其特征在于：包括小汽轮机，离合器齿轮箱，电动/发电机，引风机，所述小汽轮机转轴连接离合器齿轮箱，所述离合器齿轮箱一侧连接小汽轮机，离合器齿轮箱另一侧连接电动/发电机的转轴，所述电动/发电机连接引风机，所述小汽轮机和离合器齿轮箱和电动/发电机和引风机同轴连接，所述电动/发电机电性连接厂用母线，所述小汽轮机的排汽口连接供热分汽缸，所述小汽轮机排汽口还连接辅汽联箱、除氧器、汽泵小机。
2.如权利要求1所述的一种置于二次再热机组高效供热系统，其特征在于：所述小汽轮机采用背压式汽轮机，小汽轮机的进汽源从电厂锅炉一次再热一级再热器出口抽汽,调温汽源取自一次再热一级再热器进口。
3.如权利要求1所述的一种置于二次再热机组高效供热系统，其特征在于：所述离合器齿轮箱采用内置离合器的定速比齿轮箱。
4.如权利要求1所述的一种置于二次再热机组高效供热系统，其特征在于：所述电动/发电机连接的厂用母线连接电厂厂内电路系统，所述厂用母线上设置母线开关。
5.如权利要求1所述的一种置于二次再热机组高效供热系统，其特征在于：所述热力系统的排汽参数为1.5MPa、350℃，所述参数与二次再热机组电厂中实际生产抽汽供热、辅汽联箱、除氧器加热所需的汽源参数相同。
6.如权利要求1所述的一种置于二次再热机组高效供热系统，其特征在于：所述电动/发电机与引风机之间通过绝缘联轴器连接，避免在电动/发电机与设备之间产生轴电流，对转动部件产生电腐蚀。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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