CN219433359U - 火电机组灵活性深度调峰装置和火电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火电机组灵活性深度调峰装置和火电机组，包括：中低压连通管道，冷却汽源管道和排水管道；其中，中低压连通管道和冷却汽源管道均设置于中压缸的排汽口和低压缸的进汽口之间；排水管道与冷却汽源管道连通；中低压连通管道上设有控制蝶阀；控制蝶阀内的阀板为封闭阀板；冷却汽源管道上设有电动调节阀和流量孔板。本实用新型缓解了现有的火电机组因深度调峰能力不足导致热网供热质量下降的技术问题。

Description

火电机组灵活性深度调峰装置和火电机组

技术领域

本实用新型涉及火电机组深度调峰技术领域，具体为一种火电机组灵活性深度调峰装置和火电机组。

背景技术

在我国东北地区，由于气候原因，热电联产机组比重较大，可调峰的纯凝机组稀缺，“热电”矛盾较为突出，调峰困难已经成为电网运行中最为突出的问题，以黑龙江为例，截止到2019年底，热电联产火电装机占总装机的65.2％，可调峰火电占总装机的19.4％，光伏占总装机的6.4％，水电占总装机的3.5％，可以看出，在冬季采暖期，供热机组运行容量占火电机组运行总容量的92％，供热机组按“以热定电“方式运行，调峰能力非常有限，使得风电消纳问题更为突出。

上述情况导致了三个严重后果；一是电网低谷电力平衡异常困难，调度压力巨大，增加了电网安全运行风险；二是电网调峰与火电机组供热之间矛盾突出，影响居民冬季供暖安全，存在引发民生问题的风险；三是电网消纳风电、光伏等新能源的能力严重不足，弃风、弃光问题十分突出，不利于地区节能减排和能源结构升级。

随着具有随机性、间歇性特点的新能装机容量的进一步增加以以及跨区送电的影响，火电机组深度调峰将越来越频繁，而传统的火电机组存在着因深度调峰能力不足导致热网供热质量下降的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种火电机组灵活性深度调峰装置和火电机组。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种火电机组灵活性深度调峰装置，应用于火电机组，所述火电机组包括中压缸和低压缸；包括：中低压连通管道，冷却汽源管道和排水管道；其中，所述中低压连通管道和所述冷却汽源管道均设置于所述中压缸的排汽口和所述低压缸的进汽口之间；所述排水管道与所述冷却汽源管道连通；所述中低压连通管道上设有控制蝶阀；所述控制蝶阀内的阀板为封闭阀板；所述冷却汽源管道上设有电动调节阀和流量孔板。

进一步地，所述冷却汽源管道为U型管道；所述排水管道的第一端与所述冷却汽源管道的U型底部相连接。

进一步地，所述冷却汽源管道上还设有压力传感器和温度传感器；所述压力传感器和所述温度传感器还与所述火电机组的分散控制系统电连接。

进一步地，所述排水管道的第二端与所述火电机组的疏水扩容器连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种火电机组，包括上述第一方面所述的火电机组灵活性深度调峰装置。

本实用新型提供了一种火电机组灵活性深度调峰装置和火电机组，通过在中低压连通管道上设置内置封闭阀板的控制蝶阀，可以做到低压缸零出力；通过设置冷却汽源管道，可以将少量中排蒸汽送入低压缸，冷却低压通流部分，然后使绝大部分中排蒸汽进入热网加热器，使火电机组在深度调峰时低压缸基本不进汽，达到了既能降低火电机组压力、又能提高供热能力的目的，减少了火电机组冷源损失，提高了机组热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种火电机组灵活性深度调峰装置的示意图。

图中：1、中压缸，2、低压缸，3、中低压连通管道，4、冷却汽源管道，5、排水管道，51、第一排水管道，52、第二排水管道，6、控制蝶阀，7、电动调节阀，8、流量孔板，9、压力传感器，10、温度传感器，11、疏水扩容器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是根据本实用新型实施例提供的一种火电机组灵活性深度调峰装置的示意图，该装置应用于火电机组，火电机组包括中压缸1和低压缸2。可选地，本实用新型实施例中的火电机组为300MW机组。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种火电机组灵活性深度调峰装置，包括：中低压连通管道3，冷却汽源管道4和排水管道5。其中，中低压连通管道3和冷却汽源管道4均设置于中压缸1的排汽口和低压缸2的进汽口之间；排水管道5与冷却汽源管道4连通。

具体地，如图1所示，中低压连通管道3上设有控制蝶阀6；其中，控制蝶阀6内的阀板为封闭阀板。这样，在低压缸零出力状态下，控制蝶阀可以严密关闭中低压连通管道3。

如图1所示，冷却汽源管道4上设有电动调节阀7和流量孔板8。

具体地，电动调节阀7，用于调节冷却汽源管道4内的中排蒸汽流量；流量孔板8，用于监测冷却汽源管道4内的中排蒸汽流量大小。

本实用新型提供了一种火电机组灵活性深度调峰装置，通过在中低压连通管道上设置内置封闭阀板的控制蝶阀，可以做到低压缸零出力；通过设置冷却汽源管道，可以将少量中排蒸汽送入低压缸，冷却低压通流部分，然后使绝大部分中排蒸汽进入热网加热器，使火电机组在深度调峰时低压缸基本不进汽，达到了既能降低火电机组压力、又能提高供热能力的目的，减少了火电机组冷源损失，提高了机组热效率。

优选地，如图1所示，在本实用新型实施例中，冷却汽源管道4为U型管道；排水管道5的第一端与冷却汽源管道4的U型底部相连接。

在本实用新型实施例中，冷却汽源管道4为控制蝶阀6的旁路管道，通常旁路管道设计最大流量为20T/H。在低压缸零出力状态下，打开旁路管道上的电动调节阀7，将少量中排蒸汽送入低压缸，冷却低压通流部分。减温水水源取自凝结水，冷却蒸汽汽源取自中压缸排汽(接出点为供热抽汽管道上)，接入点为低压缸进汽口(中低压连通管上低调门后适当位置)。

可选地，如图1所示，冷却汽源管道4上还设有压力传感器9和温度传感器10；压力传感器9和温度传感器10还与火电机组的分散控制系统(Distributed Control System，DCS)电连接。

具体地，压力传感器9，用于监测冷却汽源管道4内的蒸汽压力；温度传感器10，用于监测冷却汽源管道4内的蒸汽温度。

在本实用新型实施例提供的一些可选实施方式中，压力和温度测点可以根据需要设置于中低压缸的不同位置。例如，低压缸零出力运行期间，低压缸通流部分运行条件大幅偏离设计工况，处于极低容积流量条件下运行，为充分监视低压缸通流部分运行状态，确保机组安全运行，需增加或改造以下运行监视测点：

(1)增加低压缸末级、次末级动叶出口温度测点；

(2)增加中压缸排汽压力测点和温度测点；

(3)增加低压缸进汽压力测点和温度测点；

(4)增加连通管旁路阀前设置流量孔板。

上述所有增加测点均接入火电机组的DCS系统。

可选地，在本实用新型实施例中，针对汽轮机低压末级动叶片的耐水蚀性能要求，采用超音速火焰喷涂的方式制备耐水蚀防护涂层，并对低压缸叶片除锈金属耐磨层进行喷涂处理。

在本实用新型实施例中，对火电机组进行改造后，汽轮机排汽温度升高，对机组安全运行不利，加装温度测点可以监测排汽温度，若排汽温度超过设计限定值，则对低压缸内蒸汽进行冷却，最为有效的方法即在机组在灵活性改造后，对低压缸喷水系统进行优化。具体地，对低压缸喷水系统进行优化包括：

(1)材质：拆除原来的碳钢管路，全部采用不锈钢产品，保证系统稳定运行；

(2)雾化效果：原结构为在喷水管路上打孔冷却。改造后，采用雾化喷头，合理布置雾化喷头，保证喷水减温效果；

(3)由原来的单路喷水，优化成双路喷水系统，根据级后排汽温度，进行分阶段投入，既保证减温效果，又避免喷水过量；优化喷水角度，减少减温水回流导致叶片水蚀。

可选地，在本实用新型实施例中，排水管道5的第二端与火电机组的疏水扩容器11连接。

可选地，如图1所示，排水管道5包括第一排水管道51和第二排水管道52。其中，第一排水管道51和第二排水管道52并联接入冷却气源管道4和疏水扩容器11之间。

可选地，第一排水管道51和第二排水管道52上均设有阀门。

可选地，第一排水管道51，用于火电机组启动时的排水；第二排水管道52，用于火电机组工作时的排水。

本发明实施例还提供了一种火电机组，包括本实用新型实施例提供的火电机组灵活性深度调峰装置。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种火电机组灵活性深度调峰装置，应用于火电机组，所述火电机组包括中压缸和低压缸；其特征在于，包括：中低压连通管道，冷却汽源管道和排水管道；其中，所述中低压连通管道和所述冷却汽源管道均设置于所述中压缸的排汽口和所述低压缸的进汽口之间；所述排水管道与所述冷却汽源管道连通；

所述中低压连通管道上设有控制蝶阀；所述控制蝶阀内的阀板为封闭阀板；

所述冷却汽源管道上设有电动调节阀和流量孔板。

2.根据权利要求1所述的火电机组灵活性深度调峰装置，其特征在于：所述冷却汽源管道为U型管道；所述排水管道的第一端与所述冷却汽源管道的U型底部相连接。

3.根据权利要求1所述的火电机组灵活性深度调峰装置，其特征在于：所述冷却汽源管道上还设有压力传感器和温度传感器；所述压力传感器和所述温度传感器还与所述火电机组的分散控制系统电连接。

4.根据权利要求1所述的火电机组灵活性深度调峰装置，其特征在于：所述排水管道的第二端与所述火电机组的疏水扩容器连接。

5.一种火电机组，其特征在于：包括权利要求1-4任一项所述的火电机组灵活性深度调峰装置。