CN207598299U - 一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统，包括中压缸、第一低压缸、第二低压缸、中低压缸连通管、中低压缸连通管密封调节阀，低压缸排汽管道、凝汽器、冷却蒸汽系统，低压缸末两级温度测点及减温水雾化喷头，并设置减温水调节阀和减温水流量计控制减温水量。对于多低压缸汽轮机，在50％以下的低负荷工况，通过关闭中低压缸连通管密封调节阀，切除第二低压缸原进汽管道进汽，使全部中压缸排汽进入第一低压缸，使低负荷工况的第一低压缸进汽量接近高负荷工况，大幅提高低压缸效率，改善机组运行经济性。在机组负荷升高时，打开中低压缸连通管密封调节阀，实现第二低压缸运行方式的灵活切换。

Description

一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统

【技术领域】

本实用新型涉及火力发电技术领域，具体涉及一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统。

【背景技术】

近年来，新能源发电装机增长较快，截至目前，水电、风电、太阳能发电的装机规模已达到3.2亿千瓦、1.3亿千瓦和4300万千瓦。初步估算，到2020年，风电装机将达到2.2亿千瓦以上，“十三五”增加1亿千瓦以上；太阳能发电装机将达1.1亿千瓦以上，“十三五”增加6000万千瓦以上。由于传统火电燃煤机组的深度调峰能力尚未得到充分挖掘，抽水蓄能等调峰电源建设相对滞后，造成新能源不能全额消纳，部分地区弃风(水、光)问题突出。

火力发电是电力结构的重要部分，目前乃至未来相当长一段时期仍将占主体地位。随着全社会用电需求增速放缓，以及可再生能源的大规模发展，提升火电运行灵活性是大势所趋，对大规模消纳新能源将起到重要作用。因此，火电机组长期带低负荷运行，并作为调峰手段，以更好地消纳新能源发电，这将是火电机组未来发展的主要方向。

受锅炉最低稳燃负荷条件限制，常规的汽轮发电机组最低出力一般在设计最大出力的40％～50％，此时汽轮机通流蒸汽量减少，缸效率下降幅度较大，机组运行经济性较差。以低压缸效率降低1个百分点计算，汽轮机热耗率升高约40kJ/(kW·h)，折合发电煤耗升高约1.5g/(kW·h)。

【实用新型内容】

本实用新型目的为针对多低压缸汽轮机，突破传统的低负荷运行方式，通过低负荷单侧低压缸零出力运行，提高机组低负荷运行经济性。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统，包括中压缸、第一低压缸、第二低压缸、中低压缸连通管、中低压缸连通密封调节阀、低压缸排汽管道以及凝汽器；中压缸、第一低压缸和第二低压缸通过中低压缸连通管串联连接，第一低压缸与第二低压缸并联布置；中低压缸连通管密封调节阀设置在中低压连通管上，在机组负荷降低至50％以下时，通过中低压缸连通管密封调节阀切除第二低压缸的进汽，使第二低压缸的进汽进入第一低压缸做功；低压缸排出的蒸汽通过低压缸排汽管道排至凝汽器。

本实用新型进一步的改进在于：

中低压连通管并联有冷却蒸汽系统。

冷却蒸汽系统包括冷却蒸汽管道，以及均设置在冷却蒸汽管道上的冷却蒸汽调节阀和冷却蒸汽流量孔板。

第二低压缸末两级叶片后设置有低压缸末两级温度测点。

第二低压缸末级叶片后设置有减温水雾化喷头。

减温水雾化喷头的供水管道上设置有监控水流量的减温水流量计以及控制水流量的减温水调节阀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

对于多低压缸汽轮机，在50％以下的低负荷工况，通过关闭可完全密封且快速开关的中低压缸连通管密封调节阀，切除第二低压缸原进汽管道进汽，可使全部中压缸排汽进入第一低压缸，使低负荷工况的第一低压缸进汽量接近高负荷工况，大幅提高低压缸效率，改善机组低负荷运行经济性。在机组负荷升高时，打开中低压缸连通管密封调节阀，实现第二低压缸运行方式的灵活切换。

进一步的，少量的中压缸排汽作为冷却蒸汽经冷却蒸汽管道通入第二低压缸内，用于带走第二低压缸零出力时低压转子转动产生的鼓风热量，防止第二低压缸内温度过高；冷却蒸汽调节阀和冷却蒸汽流量孔板通过调节阀门的开度，可以监视蒸汽流量对系统的影响；在切换第二低压缸的运行状态时，冷却蒸汽系统可起到切换前后暖缸的作用，让机组在一个相对稳定完全的状态进行调整，以避免第二低压缸突然投运时缸温快速上升，可能导致的差胀变化剧烈甚至动静叶轴向碰磨问题。

进一步的，低压缸末两级温度测点实时对低压缸末两级叶片温度监测，当温度超出安全范围，从减温水雾化喷头向第二低压缸缸内喷水，控制低压缸末两级叶片温度在安全范围。

进一步的，减温水流量计与减温水调节阀可以监控并调节减温水的水量。

【附图说明】

图1为本实用新型的整体结构示意图。

其中，1-中压缸进汽管道；2-中低压缸连通管；3-冷却蒸汽管道；4-冷却蒸汽调节阀；5-冷却蒸汽流量孔板；6-中低压缸连通管密封调节阀；7-减温水雾化喷头；8-低压缸末两级温度测点；9-中压缸；10-第一低压缸；11-第二低压缸；12-低压缸排汽管道；13-凝汽器；14-减温水流量计；15-减温水调节阀。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，本实用新型包括中压缸进汽管道1、中压缸9、第一低压缸10、第二低压缸11、中低压缸连通管2、中低压缸连通管密封调节阀6、低压缸排汽管道12、凝汽器13、冷却蒸汽管道3、冷却蒸汽调节阀4、冷却蒸汽流量孔板5、低压缸末两级温度测点8、减温水雾化喷头7、减温水调节阀15、减温水流量计14；中低压缸连通管密封调节阀6布置在中压缸9与第二低压缸11之间的中低压缸连通管2上；在中压缸9出口和第二低压缸11入口之间增加冷却蒸汽管道3，其上设置冷却蒸汽调节阀4和冷却蒸汽流量孔板5；在低压缸末两级叶片后设置有低压缸末两级温度测点8；减温水雾化喷头7、减温水调节阀15与减温水流量计14布置在第二低压缸11末级叶片后。

本实用新型的工作过程：

本机组由中压缸进汽管道1供给中压缸9蒸汽，中压缸9内蒸汽通过中低压缸连通管2分别供给第一低压缸10与第二低压缸11。在机组负荷降低至50％以下时，快速关闭中低压缸连通管密封调节阀6，完全切除第二低压缸11进汽，原第二低压缸11进汽进入第一低压缸10做功，使第一低压缸10进汽流量接近高负荷工况，大幅提高低压缸效率。

与此同时，通过新增的冷却蒸汽管道3通入少量的冷却蒸汽，用于带走第二低压缸11零出力运行时低压转子转动产生的鼓风热量；冷却蒸汽管道3上设有冷却蒸汽调节阀4和冷却蒸汽流量孔板5，通过调节冷却蒸汽调节阀门4开度，监视冷却蒸汽流量对系统的影响，当切换第二低压缸11运行状态时，冷却蒸汽起到状态切换前后的暖缸作用，让机组在一个相对稳定完全的状态进行调整，以避免第二低压缸11突然投运时缸温快速上升。第一低压缸10与第二低压缸11内的蒸汽通过低压缸排汽管道12进入凝汽器13中，将排汽冷凝成水。

在低压缸末两级叶片后设置低压缸末两级温度测点8以监视低压转子转动产生的鼓风热量对低压缸末两级叶片的影响。当低压缸末两级叶片温度超出安全范围时，通过开关减温水调节阀15，从减温水雾化喷头7向第二低压缸11缸内喷水，控制低压缸末两级叶片温度在安全范围，同时减温水流量计14实时监测减温水流量。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统，其特征在于，包括中压缸(9)、第一低压缸(10)、第二低压缸(11)、中低压缸连通管(2)、中低压缸连通密封调节阀(6)、低压缸排汽管道(12)以及凝汽器(13)；中压缸(9)、第一低压缸(10)和第二低压缸(11)通过中低压缸连通管(2)串联连接，第一低压缸(10)与第二低压缸(11)并联布置；中低压缸连通管密封调节阀(6)设置在中低压连通管(2)上，在机组负荷降低至50％以下时，通过中低压缸连通管密封调节阀(6)切除第二低压缸(11)的进汽，使第二低压缸(11)的进汽进入第一低压缸(10)做功；低压缸排出的蒸汽通过低压缸排汽管道(12)排至凝汽器(13)。

2.根据权利要求1所述的一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统，其特征在于，中低压连通管(2)并联有冷却蒸汽系统。

3.根据权利要求2所述的一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统，其特征在于，冷却蒸汽系统包括冷却蒸汽管道(3)，以及均设置在冷却蒸汽管道(3)上的冷却蒸汽调节阀(4)和冷却蒸汽流量孔板(5)。

4.根据权利要求1或3所述的一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统，其特征在于，第二低压缸(11)末两级叶片后设置有低压缸末两级温度测点(8)。

5.根据权利要求4所述的一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统，其特征在于，第二低压缸(11)末级叶片后设置有减温水雾化喷头(7)。

6.根据权利要求5所述的一种多低压缸汽轮机低负荷单侧低压缸零出力运行系统，其特征在于，减温水雾化喷头(7)的供水管道上设置有监控水流量的减温水流量计(14)以及控制水流量的减温水调节阀(15)。