CN219605351U - 电厂变工况供汽解耦系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电厂变工况供汽解耦系统，属于火力发电技术领域，该电厂变工况供汽解耦系统包括：锅炉，用于加热产生高压蒸汽；主汽轮机高压缸，用于利用高压蒸汽带动发电机进行发电，并形成中温中压蒸汽；再热器，用于对中温中压蒸汽再次加热形成高温中压蒸汽；主汽轮机中低压缸，用于利用高温中压蒸汽带动发电机进行发电；抽汽解耦装置，用于抽取高压蒸汽、中压蒸汽或低压蒸汽，并对外供汽。该系统可以解决供热机组在低负荷下不能满足对外供汽的流量及参数的需要及高峰时段不能满足机组高负荷的需求，使对外供汽机组能够参与深度调峰或者低谷电价时段降低机组发电量，将谷段电量转移至峰段，同时在每个时段都能满足对外供汽的需要。

Description

电厂变工况供汽解耦系统

技术领域

本申请属于火力发电技术领域，具体涉及一种电厂变工况供汽解耦系统。

背景技术

随着新能源规模增加和用电峰谷差的持续加大，以及现货市场的逐渐实施，保障电力系统的供需平衡的难度日益显著，在用电低谷时段，如出现新能源大发的情况，电力将呈现明显富裕，此时，如不能调低煤电机组的发电负荷，则会出现“弃风”、“弃光”等问题。为了更好的发展、消纳新能源，推动煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造的“三改联动”，将煤电由电量主体电源向支撑性、调节性电源转型，而汽轮机的运行限制相比其它系统要小很多，其能接受较小的蒸汽流量，而对于有供汽、供热要求的机组其运行的灵活性同时受到对外供汽量的较大限制。

现有技术中供汽、供热机组的运行灵活性存在如下技术问题：为了避免轴向推力不平衡，现有技术不能大规模抽汽，造成抽汽量低，在低负荷下，供汽量及供汽参数不能满足供汽需求，同时在高峰时段，不能提高机组发电负荷，机组运行的灵活性受限，不能取得较高的经济收益，实施效果不明显；切缸技术能够满足增加供热需求，但对于一些较高参数工业用汽不能满足，同时在峰段不能提高机组负荷，不能适用于一些有较高参数供汽需求的机组，使机组运行的灵活性不高。

发明内容

本申请的目的是提供一种电厂变工况供汽解耦系统以解决供热机组在低负荷下不能满足对外供汽的流量及参数的需要及高峰时段不能满足机组高负荷的需求，使对外供汽机组能够参与深度调峰或者低谷电价时段降低机组发电量，将谷段电量转移至峰段，同时在每个时段都能满足对外供汽的需要。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种电厂变工况供汽解耦系统，包括：

锅炉，用于加热产生高压蒸汽；

主汽轮机高压缸，用于利用所述高压蒸汽带动发电机进行发电，并形成中温中压蒸汽；

再热器，用于对所述中温中压蒸汽再次加热形成高温中压蒸汽；

主汽轮机中低压缸，用于利用所述高温中压蒸汽带动发电机进行发电；

抽汽解耦装置，用于抽取所述高压蒸汽、所述中压蒸汽或所述低压蒸汽，并对外供汽。

在本申请的一些可选实施例中，在机组高负荷运行时，所述抽汽解耦装置抽取所述再热器冷段的所述中温中压蒸汽或者热段的所述高温中压蒸汽对外供汽；

在在电网电负荷需求低时，所述抽汽解耦装置抽取所述锅炉产生所述高压蒸汽。

在本申请的一些可选实施例中，所述抽汽解耦装置，包括：

高压蒸汽抽汽管路，通过主蒸汽抽汽蒸汽阀门连接于所述锅炉与所述主汽轮机高压缸之间的管路上；和

中低压蒸汽抽汽管路，通过主再热器抽汽阀门连接于所述再热器冷锻管路或热锻管路上。

在本申请的一些可选实施例中，所述高压蒸汽抽汽管路上设置有减温减压器；

所述减温减压器用于对所述高压蒸汽进行减温减压。

在本申请的一些可选实施例中，所述高压蒸汽抽汽管路上设置有背压机；

所述背压机用于利用所述高压蒸汽带动发电机进行发电。

在本申请的一些可选实施例中，所述高压蒸汽抽汽管路上依次设置有熔盐储热模块和减压器；

所述熔盐储热模块用于存储所述高压蒸汽的热能；

所述减压器用于对所述高压蒸汽进行减压。

在本申请的一些可选实施例中，所述熔盐储热模块，包括：依次连接的蒸汽熔盐换热器、高温熔盐储罐及低温熔盐储罐；

所述蒸汽熔盐换热器的热侧所述高压蒸汽抽汽管路连通，所述蒸汽熔盐换热器的冷侧的入口端与所述低温熔盐储罐连通，所述蒸汽熔盐换热器的冷侧的出口端与所述高温熔盐储罐连通，所述高温熔盐储罐与所述低温熔盐储罐连通。

在本申请的一些可选实施例中，所述高温熔盐储罐与所述低温熔盐储罐之间还设置有熔盐蒸汽热换器；

所述熔盐蒸汽热换器用于将机组给水加热形成蒸汽。

在本申请的一些可选实施例中，所述主汽轮机中低压缸的蒸汽出口通过给水管路还与所述锅炉给水口连通。

在本申请的一些可选实施例中，所述给水管路依次设置有冷凝装置、凝结水泵、低压加热器、除氧器及高压加热器。

本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本申请实施例系统通过抽汽解耦装置抽取所述高压蒸汽、所述中压蒸汽或所述低压蒸汽，并对外供汽。解决了供热机组在低负荷下不能满足对外供汽的流量及参数的需要及高峰时段不能满足机组高负荷的需求，使对外供汽机组能够参与深度调峰或者低谷电价时段降低机组发电量，将谷段电量转移至峰段，同时在每个时段都能满足对外供汽的需要。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例中电厂变工况供汽解耦系统结构示意图；

图2是本申请另一示例性实施例中电厂变工况供汽解耦系统结构示意图；

图3是本申请又一示例性实施例中电厂变工况供汽解耦系统结构示意图；

图4是本申请再一示例性实施例中电厂变工况供汽解耦系统结构示意图；

图5是本申请一示例性实施例中熔盐储热系统结构示意图。

附图标记：

1：锅炉；2：再热器；3：主汽轮机高压缸；4：主汽轮机中低压缸；5：发电机；6：冷凝装置；7：凝结水泵；8：低压加热器；9：除氧器；10：高压加热器；11：再热器冷段供汽抽汽阀门；21：主蒸汽抽汽蒸汽阀门；22：减温减压器；23：背压机；24：储热系统；25：减压器；26：低温熔盐储罐；27：高温熔盐储罐；28：低温熔盐泵；29：高温熔盐泵；30：蒸汽熔盐换热器；31：熔盐蒸汽热换器；32：给水阀门；33：储热系统放热第一蒸汽阀门；34：储热系统放热第二蒸汽阀门。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本申请进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。

在附图中示出了根据本申请实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电厂变工况供汽解耦系统进行详细地说明。

如图1所示，在本申请实施例的第一方面，提供了一种电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，包括：

锅炉1，用于加热产生高压蒸汽；

主汽轮机高压缸3，用于利用所述高压蒸汽带动发电机5进行发电，并形成中温中压蒸汽；

再热器2，用于对所述中温中压蒸汽再次加热形成高温中压蒸汽；

主汽轮机中低压缸4，用于利用所述高温中压蒸汽带动发电机5进行发电；

抽汽解耦装置，用于抽取所述高压蒸汽、所述中压蒸汽或所述低压蒸汽，并对外供汽。

本实施例系统通过抽汽解耦装置抽取所述高压蒸汽、所述中压蒸汽或所述低压蒸汽，并对外供汽。解决了供热机组在低负荷下不能满足对外供汽的流量及参数的需要及高峰时段不能满足机组高负荷的需求，使对外供汽机组能够参与深度调峰或者低谷电价时段降低机组发电量，将谷段电量转移至峰段，同时在每个时段都能满足对外供汽的需要。

本实施例中抽汽解耦装置可以从主汽轮机中低压缸4出口抽取低压蒸汽根据需求对外供热。

在一些实施例中，在机组高负荷运行时，所述抽汽解耦装置抽取所述再热器2冷段的所述中温中压蒸汽或者热段的所述高温中压蒸汽对外供汽；

在在电网电负荷需求低时，所述抽汽解耦装置抽取所述锅炉1产生所述高压蒸汽。

本实施例满足了电厂供热机组谷时段降低负荷，峰时段增加负荷的需求，此技术方案能够实现变工况供热解耦。

在一些实施例中，所述抽汽解耦装置，包括：

高压蒸汽抽汽管路，通过主蒸汽抽汽蒸汽阀门21连接于所述锅炉1与所述主汽轮机高压缸3之间的管路上；和

中低压蒸汽抽汽管路，通过主再热器抽汽阀门11连接于所述再热器2冷锻管路或热锻管路上，并将低温蒸汽抽离进行工业供汽。

本实施例抽汽解耦装置可以采用再热器2冷段或者热段(根据需求适当减温)抽汽的方式满足对外供汽需求。

如图2所示，在一些实施例中，所述高压蒸汽抽汽管路上设置有减温减压器22；

所述减温减压器22用于对所述高压蒸汽进行减温减压。

本实施例高压蒸汽经过减温减压后可以直接对外供汽。

如图3所示，在一些实施例中，所述高压蒸汽抽汽管路上设置有背压机23；

所述背压机23用于利用所述高压蒸汽带动发电机5进行发电。

本实施例采用背压机23发电，排汽参数满足对外供汽的需求，能量进行梯级利用。

如图4所示，在一些实施例中，所述高压蒸汽抽汽管路上依次设置有熔盐储热模块24和减压器25；

所述熔盐储热模块24用于存储所述高压蒸汽的热能；

所述减压器25用于对所述高压蒸汽进行减压。

本实施例采用抽汽蓄热，将主汽的部分显热储存在储热介质中，经过蒸汽储热换热器后，经减压后对外供汽。

在本申请的一些可选实施例中，所述熔盐储热模块24，包括：依次连接的蒸汽熔盐换热器30、高温熔盐储罐27及低温熔盐储罐26；

所述蒸汽熔盐换热器30的热侧所述高压蒸汽抽汽管路连通，所述蒸汽熔盐换热器30的冷侧的入口端与所述低温熔盐储罐26连通，所述蒸汽熔盐换热器30的冷侧的出口端与所述高温熔盐储罐27连通，所述高温熔盐储罐27与所述低温熔盐储罐26连通。

如图5所示，在一些实施例中，所述高温熔盐储罐27与所述低温熔盐储罐26之间还设置有熔盐蒸汽热换器31；

所述熔盐蒸汽热换器31用于将机组给水加热形成蒸汽。

此外，在熔盐蒸汽热换器31的冷侧入口处还可以设置有给水阀门32，在，冷侧出口可以分成两路，一路通过储热系统放热第一蒸汽阀门33工业供汽，一路通过储热系统放热第二蒸汽阀门34通入机组再热器冷段或者热段。

本实施例系统可以在高负荷或者峰电价时段，需要提高机组负荷时，将储存在储热介质中的热量释放出来，加热给水产生蒸汽，有对外供热蒸汽需求时，蒸汽可以直接去对外供热，减少高负荷时机组再热器2冷段或者热段的抽汽量，增加机组负荷，在没有对外蒸汽需求时，可以直接产生与再热器2冷段或者热段相匹配的参数送回机组做功，增加机组负荷。这样就满足了电厂供热机组谷时段降低负荷，峰时段增加负荷的需求，能够实现变工况供热解耦。

在一些实施例中，所述主汽轮机中低压缸4的蒸汽出口通过给水管路还与所述锅炉1给水口连通。

在一些实施例中，所述给水管路依次设置有冷凝装置6、凝结水泵7、低压加热器8、除氧器9及高压加热器10。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，包括：

锅炉，用于加热产生高压蒸汽；

主汽轮机高压缸，用于利用所述高压蒸汽带动发电机进行发电，并形成中温中压蒸汽；

再热器，用于对所述中温中压蒸汽再次加热形成高温中压蒸汽；

主汽轮机中低压缸，用于利用所述高温中压蒸汽带动发电机进行发电；

抽汽解耦装置，用于抽取所述高压蒸汽、所述中温中压蒸汽或所述高温中压蒸汽，并对外供汽。

2.根据权利要求1所述的电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，在机组高负荷运行时，所述抽汽解耦装置抽取所述再热器冷段的所述中温中压蒸汽或者热段的所述高温中压蒸汽对外供汽；

在电网电负荷需求低时，所述抽汽解耦装置抽取所述锅炉产生所述高压蒸汽。

3.根据权利要求1所述的电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，所述抽汽解耦装置，包括：

高压蒸汽抽汽管路，通过主蒸汽抽汽蒸汽阀门连接于所述锅炉与所述主汽轮机高压缸之间的管路上；和

中低压蒸汽抽汽管路，通过主再热器抽汽阀门连接于所述再热器冷锻管路或热锻管路上。

4.根据权利要求3所述的电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，所述高压蒸汽抽汽管路上设置有减温减压器；

所述减温减压器用于对所述高压蒸汽进行减温减压。

5.根据权利要求3所述的电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，所述高压蒸汽抽汽管路上设置有背压机；

所述背压机用于利用所述高压蒸汽带动发电机进行发电。

6.根据权利要求3所述的电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，所述高压蒸汽抽汽管路上依次设置有熔盐储热模块和减压器；

所述熔盐储热模块用于存储所述高压蒸汽的热能；

所述减压器用于对所述高压蒸汽进行减压。

7.根据权利要求6所述的电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，所述熔盐储热模块，包括：依次连接的蒸汽熔盐换热器、高温熔盐储罐及低温熔盐储罐；

所述蒸汽熔盐换热器的热侧所述高压蒸汽抽汽管路连通，所述蒸汽熔盐换热器的冷侧的入口端与所述低温熔盐储罐连通，所述蒸汽熔盐换热器的冷侧的出口端与所述高温熔盐储罐连通，所述高温熔盐储罐与所述低温熔盐储罐连通。

8.根据权利要求7所述的电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，所述高温熔盐储罐与所述低温熔盐储罐之间还设置有熔盐蒸汽热换器；

所述熔盐蒸汽热换器用于将机组给水加热形成蒸汽。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，所述主汽轮机中低压缸的蒸汽出口通过给水管路还与所述锅炉给水口连通。

10.根据权利要求9所述的电厂变工况供汽解耦系统，其特征在于，所述给水管路依次设置有冷凝装置、凝结水泵、低压加热器、除氧器及高压加热器。