CN205330741U - 纯凝—高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统 - Google Patents

纯凝—高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统 Download PDF

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CN205330741U CN201620033310.8U CN201620033310U CN205330741U CN 205330741 U CN205330741 U CN 205330741U CN 201620033310 U CN201620033310 U CN 201620033310U CN 205330741 U CN205330741 U CN 205330741U
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宋涛
朱玉红
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Abstract

本实用新型涉及一种纯凝—高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,包括汽轮机内依次连接的高压缸、中压缸、中低压靠背轮、低压缸、低压靠背轮和发电机,中压缸与低压缸之间连接有低压缸进汽阀,低压缸内安装有低压转子,低压转子上安装有若干级叶片,叶片中的末级叶片长度比同等级的纯凝汽轮机末级叶片短,末级叶片长度比同等级的高背压循环水供热汽轮机末级叶片长。本实用新型的有益效果是:在高背压循环水供热期与非供热期纯凝交替时,无需停机互换叶片完全不同的两根低压缸转子,只需不停机使用同一根转子即可,达到了夏季热耗不高、冬季冷源损失为零的目的;安全监控装置和高背压循环水供热应急热力装置保证了末级叶片动应力不超限。

Description

纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统
[0001]( — )
技术领域
[0002]本实用新型属于发电厂对外发电和供热技术领域,特别涉及一种纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统。
[0003] (二)
背景技术
[0004]发电厂传统的运行方式是非供暖期纯凝发电,冬季供暖期是抽汽供热发电。为了满足高背压循环水供热工况,又不提高夏季汽轮机热耗,传统方法是采用双转子互换技术,此方法极大地提高了机组的经济性。但是这种方式存在一个很大的缺陷,就是供热期和非供热期必须更换转子(公告号为CN203114352U的300MW等级机组低压缸双背压双转子互换装置),供热期用一根末级长叶片转子,非供热期采用另一根末级短叶片转子。如此,会增加改造费用,且会有每年两次互换转子和停机两次的麻烦,每年产生两次的检修费用、启动费用,造成检修期间上网电量的损失。
[0005](三)
发明内容
[0006]本实用新型为了弥补现有技术的不足,提供了一种纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,供热期和非供热期无需停机互换两根转子,可满足纯凝方式下热耗不增加,同时高背压运行供热时,冷源损失为零。
[0007]本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0008] —种纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,包括汽轮机内依次连接的高压缸、中压缸、中低压靠背轮、低压缸、低压靠背轮和发电机,中压缸与低压缸之间连接有低压缸进汽阀,低压缸内安装有低压转子,低压转子上安装有若干级叶片,其特征是:所述叶片中的末级叶片长度比同等级的纯凝汽轮机末级叶片短,末级叶片长度比同等级的高背压循环水供热汽轮机末级叶片长;低压缸末级排汽面积比同等级纯凝汽轮机的低压缸末级排汽面积小,低压缸末级排汽面积比同等级高背压循环水供热汽轮机的低压缸末级排汽面积大;末级叶片连接有监测叶片动应力超限的安全监控装置。
[0009] 所述叶片中的末级叶片长度为660〜750mm。
[0010]所述低压缸下方依次设有凝汽器冷却水通道和凝汽器热网水通道。
[0011]所述凝汽器冷却水通道的出水管道上设有高背压循环水供热应急热力装置,凝汽器热网水通道的出水管道上安装有热网循环水栗和首站加热器,凝汽器热网水通道连接有凝结水栗。
[0012]所述凝汽器冷却水通道的进水管道和凝汽器热网水通道的进水管道之间连接有凝汽器进水旁通阀,凝汽器冷却水通道的出水管道和凝汽器热网水通道的出水管道之间连接有凝汽器出水旁通阀。
[0013]本实用新型的有益效果是:在高背压循环水供热期与非供热期纯凝运行交替时,无需停机互换叶片完全不同的两根低压缸转子,只需不停机使用同一根转子即可;降低了改造费用,避免了每年两次互换转子和停机两次的麻烦,每年可以节省两次的检修费用、启动费用和避免检修期间上网电量的损失,每年节省费用高达几百万元人民币。
[0014](四)附图说明
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0016]附图1为本实用新型的结构示意图;
[0017]图中,I高压缸,2中压缸,3中低压靠背轮,4低压缸,5低压靠背轮,6发电机,7低压缸进汽阀,8低压转子,9叶片,10末级叶片,11凝汽器冷却水通道,12凝汽器热网水通道,13高背压循环水供热应急热力装置,14热网循环水栗,15首站加热器,16凝结水栗,17凝汽器进水旁通阀,18凝汽器出水旁通阀,19安全监控装置。
[0018](五)
具体实施方式
[0019]附图为本实用新型的一种具体实施例。该实施例包括汽轮机内依次连接的高压缸
1、中压缸2、中低压靠背轮3、低压缸4、低压靠背轮5和发电机6,中压缸2与低压缸4之间连接有低压缸进汽阀7,低压缸4内安装有低压转子8,低压转子8上安装有若干级叶片9,叶片9中的末级叶片10长度比同等级的纯凝汽轮机末级叶片短,末级叶片10长度比同等级的高背压循环水供热汽轮机末级叶片长;低压缸4末级排汽面积比同等级纯凝汽轮机的低压缸末级排汽面积小,低压缸4末级排汽面积比同等级高背压循环水供热汽轮机的低压缸末级排汽面积大;末级叶片连接有监测叶片动应力超限的安全监控装置19。叶片9中的末级叶片10长度为660〜750_。低压缸4下方依次设有凝汽器冷却水通道11和凝汽器热网水通道12。凝汽器冷却水通道11的出水管道上设有高背压循环水供热应急热力装置13,凝汽器热网水通道12的出水管道上安装有热网循环水栗14和首站加热器15,凝汽器热网水通道12连接有凝结水栗16。凝汽器冷却水通道11的进水管道和凝汽器热网水通道12的进水管道之间连接有凝汽器进水旁通阀17,凝汽器冷却水通道11的出水管道和凝汽器热网水通道12的出水管道之间连接有凝汽器出水旁通阀18。
[0020]采用本实用新型的纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,非供热期流程如下:锅炉蒸汽依次通过高压缸1、中压缸2、低压缸进汽阀7、低压缸4、低压转子8、末级叶片10、凝汽器冷却水通道11、凝汽器热网水通道12和凝结水栗16,最终工质回到原热力系统。非供热期冷却水同时进入凝汽器热网水通道12和凝汽器冷却水通道11。凝汽器进水旁通阀17和凝汽器出水旁通阀18—直全部开启。过去需要更换转子然后进入供热期供热,现在不需要停机可直接进入供热期。供热期流程如下:锅炉蒸汽依次通过高压缸2、中压缸3、低压缸进汽阀7、低压缸4、低压转子8、末级叶片10、凝汽器热网水通道12(不通过凝汽器冷却水通道11)和凝结水栗16,最终工质回到热力系统。同时供热期冷却水单独通过凝汽器冷却水通道11到高背压循环水供热应急热力装置13,高背压循环水供热应急热力装置13的开启、关闭和调节根据汽轮机限制背压进行调节,同时也会根据电网要求的负荷进行调节,达到机组安全运行的条件。在高背压循环水供热应急热力装置13关闭时,机组的冷源损失为零。为了保证机组安全,安全监控装置19会在末级叶片10动应力超限时,报警提示开启高背压循环水供热应急热力装置13。另外在电网要求增加负荷时,也会根据要求适时开启高背压循环水供热应急热力装置13,只要开启,热耗会上升,升高的数值会实时显示。保证了机组具有足够的电网调峰能力和热网异常时的应急能力,改变了背压供热以热定电的限制,对电网安全性起到一定的保护作用。
[0021 ]采用本实用新型的纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,最佳工况设计背压比常规纯凝工况设计背压高;高背压循环水供热期间允许的背压值比常规的高背压循环水供热汽轮机略低。
[0022]采用本实用新型的纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,设计背压不采用传统的4.9一5.3KPa左右的设计理念,而采用春秋季和夏季平均气温下对应的8-8.5KPa左右的设计理念。本实用新型的汽轮机背压为8.5Kpa,通过优选叶片使机组热耗设计值不大于传统机组运行在同背压下时的热耗。本实用新型的汽轮机在背压低于
8.5KPa以下时,该机组热耗会高于传统机组的热耗;背压高于8.5KPa以上时,该机组热耗会低于传统机组的热耗。同时能使机组在低负荷下热耗上升的速率降低,提高了机组的经济性,使整个纯凝工况运行时在夏季和春秋季运行时的平均热耗不高于原来的平均热耗,保证了全年热耗降低很多。本实用新型的汽轮机采用适当降低叶片高度和增加刚度以及整圈自锁阻尼型取代原有强化型自由叶片的方法,减小叶片在小容积流量下运行产生的动应力。对于300MW等级汽轮机,纯凝机组末级叶片都大于850mm,而高背压循环水供热机组末级叶片都低于450mm。而本实用新型的汽轮机权衡背压要求和叶片的强度要求,末级叶片在660-750mm之间选取,以满足不同用户的要求。本实用新型选择降低排汽面积的方法满足设计要求,在高背压下使用安全监控装置19,限制和监测运行工况,使其安全性提高,使末级叶片10能在较宽的背压范围内安全运行。系统配有高背压循环水供热应急热力装置13及时避开不安全区域,同时可以最大限度的满足电网调峰的需要。电网要求进行调峰时,机组可以具有牺牲部分效益,启动高背压循环水供热应急热力装置13可以在满足热网热负荷要求的前提下,同时最大限度的满足电网的负荷要求,改变了以热定电的限制。
[0023]采用本实用新型的纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,汽轮机的背压工况即兼顾了夏季与春秋季的纯凝工况,又考虑到冬季高背压循环水供热工况的安全性。非供热期的夏季与春秋季纯凝工况时,汽轮机平均热耗与传统设计的同等级的汽轮机热耗相比并不增加;供热期冬季高背压循环水供热时,冷源损失都为零。

Claims (5)

1.一种纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,包括汽轮机内依次连接的高压缸(I)、中压缸(2)、中低压靠背轮(3)、低压缸(4)、低压靠背轮(5)和发电机(6),中压缸(2)与低压缸(4)之间连接有低压缸进汽阀(7),低压缸(4)内安装有低压转子(8),低压转子(8)上安装有若干级叶片(9),其特征是:所述叶片(9)中的末级叶片(10)长度比同等级的纯凝汽轮机末级叶片短,末级叶片(10)长度比同等级的高背压循环水供热汽轮机末级叶片长;低压缸(4)末级排汽面积比同等级纯凝汽轮机的低压缸末级排汽面积小,低压缸(4)末级排汽面积比同等级高背压循环水供热汽轮机的低压缸末级排汽面积大;末级叶片(10)连接有监测叶片动应力超限的安全监控装置(19)。
2.根据权利要求1所述的纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,其特征是:所述叶片(9)中的末级叶片(10)长度为660〜750mm。
3.根据权利要求1所述的纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,其特征是:所述低压缸(4)下方依次设有凝汽器冷却水通道(11)和凝汽器热网水通道(12)。
4.根据权利要求3所述的纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,其特征是:所述凝汽器冷却水通道(11)的出水管道上设有高背压循环水供热应急热力装置(13),凝汽器热网水通道(12)的出水管道上安装有热网循环水栗(14)和首站加热器(15),凝汽器热网水通道(12)连接有凝结水栗(16)。
5.根据权利要求3所述的纯凝一高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统,其特征是:所述凝汽器冷却水通道(11)的进水管道和凝汽器热网水通道(12)的进水管道之间连接有凝汽器进水旁通阀(17),凝汽器冷却水通道(11)的出水管道和凝汽器热网水通道(12)的出水管道之间连接有凝汽器出水旁通阀(18)。
CN201620033310.8U 2015-11-04 2016-01-14 纯凝—高背压循环水供热双模式单转子汽轮机及其系统 Withdrawn - After Issue CN205330741U (zh)

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