CN219828946U - 一种火电厂供热机组系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火电厂供热机组系统，包括汽轮机本体，所述汽轮机本体包括高压缸、中压缸、低压缸，所述高压缸、中压缸、低压缸之间通过管道连接，所述中压缸和低压缸之间的管道上设有一开孔，所述开孔连接一分支管道，所述分支管道用于对外供热。本实用新型提供一种火电厂供热机组系统，供热机组运行灵活，可长期调峰运行，同时可延长现有机组主辅机寿命，热量损失少。

Description

一种火电厂供热机组系统

技术领域

本实用新型适用于火力发电技术领域，具体涉及一种火电厂供热机组系统。

背景技术

双碳目标下，电力系统加快低碳化转型，新能源发电高速发展，但是新能源时空不连续性引起的电网负荷波动需要大量的火电调节能力来消纳，保证电网安全。然而，80％以上的火电机组都是热电联产机组，“以热定电”的性质极大的限制了火电厂的调峰能力。因此，火电灵活改造是电力系统向以新能源为主体转型的必经之路。

目前火力发电厂灵活性改造主要分三类，一是增加机组供热调峰技术，在满足供热负荷的条件下降低锅炉出力。例如：汽轮机旁路供热技术、低压缸零出力供热技术、高背压循环水供热技术。二是电热供暖调峰技术，将机组发出的电能转化为热能对外供暖，如电极锅炉技术和电锅炉固体储热技术。三是热储能调峰技术，将汽轮机内过剩的蒸汽热能转化为储能介质的热能存储起来，如应用较多的热水罐储能技术，相变储热技术以及潜在的熔盐热储能技术和混凝土储热技术等。上述机组供热调峰技术只能增加机组低负荷调峰能力，各主辅机长期运行在低负荷状态，对寿命损害较大，不适用于长期调峰运行，更不能带来全面的调峰收益。电热供暖调峰技术，电锅炉储能供热，热量损失较大。热储能调峰技术，过剩的蒸汽热量转换为储热价值的热能存储起来，当需要时将热能释放，以此增加机组灵活性，但蒸汽储能难以保存，且随着时间推移，热量损失较大。

实用新型内容

鉴于目前火电厂供热机组长期运行存在调峰难的问题，本实用新型提供一种火电厂供热机组系统，供热机组运行灵活，可长期调峰运行，同时可延长现有机组主辅机寿命，热量损失少。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种火电厂供热机组系统，包括汽轮机本体，所述汽轮机本体包括高压缸、中压缸、低压缸，所述高压缸、中压缸、低压缸之间通过管道连接，所述中压缸和低压缸之间的管道上设有一开孔，所述开孔连接一分支管道，所述分支管道用于对外供热。

依照本实用新型的一个方面，所述高压缸和中压缸之间通过高压连通管道连接，所述中压缸和低压缸之间通过低压连通管道连接，所述开孔设于所述低压连通管道上。

依照本实用新型的一个方面，所述供热机组为有供热系统的亚临界、超临界或超超临界火电机组，所述供热机组采用现有任一等级容量的煤电机组。

依照本实用新型的一个方面，所述对外供热包括采暖供汽和工业供汽。

依照本实用新型的一个方面，所述开孔形状为圆形。

依照本实用新型的一个方面，所述分支管道上安装有补偿器。

依照本实用新型的一个方面，所述分支管道上安装有安全阀、快关逆止阀、快关调节阀、电动关断阀。

依照本实用新型的一个方面，所述分支管道上安装有流量测量装置。

本实用新型实施的优点：一种火电厂供热机组系统，包括汽轮机本体，所述汽轮机本体包括高压缸、中压缸、低压缸，所述高压缸、中压缸、低压缸之间通过管道连接，所述中压缸和低压缸之间的管道上设有一开孔，所述开孔连接一分支管道，所述分支管道用于对外供热。所述汽轮机主汽门进汽量不变，过热蒸汽进入汽轮机高、中压缸做功，经过高、中压缸做功后的蒸汽大部份从打孔抽汽管道接出，对外供热。进入汽轮机低压缸的蒸汽仅保留可满足低压缸安全运行的最小流量。如此，使原本纯凝或抽凝运行的机组对外供汽量大量增加，提高了机组供热灵活性。并且，因进入汽轮机低压缸做功的蒸汽大量减少，使得汽轮发电机组输出功率大幅降低，锅炉及主要辅机设备都可在额定工况运行，因此主、辅机设备效率没有降低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型所述的一种火电厂供热机组系统的结构示意图。

图1中，高压缸1、中压缸2、低压缸3、开孔4、安全阀5、快关逆止阀6、快关调节阀7、流量测量装置8、电动关断阀9。

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、完整地描述，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。

如图1所示，一种火电厂供热机组系统，包括汽轮机本体，所述汽轮机本体包括高压缸1、中压缸2、低压缸3，所述高压缸1、中压缸2、低压缸3之间通过管道连接，所述中压缸2和低压缸3之间的管道上设有一开孔4，所述开孔4连接一分支管道，所述分支管道用于对外供热。具体的，所述开孔4连接一抽汽管，所述抽汽管与所述分支管道连接。

所述供热机组系统工作时，汽轮机主汽门进汽量不变，过热蒸汽进入汽轮机高压缸1、中压缸2做功。经过高压缸1、中压缸2做功后的蒸汽大部份从所述抽汽管道接出与所述分支管道连接，对外供热，进入汽轮机低压缸3的蒸汽仅保留可满足低压缸3安全运行的最小流量。如此，使原本纯凝或抽凝运行的机组对外供汽量大量增加，提高了机组供热灵活性，并且因进入汽轮机低压缸3做功的蒸汽大量减少，使得汽轮发电机组输出功率大幅降低，锅炉及主要辅机设备都可在额定工况运行，因此主、辅机设备效率没有降低。

实际应用中，所述供热机组为有供热系统的亚临界、超临界或超超临界火电机组，具体的，所述供热机组可采用现有任一等级容量的煤电机组，具体的，所述供热机组系统还包括锅炉，所述锅炉包括燃烧器、汽包、过热器、再热器、喷水减温器、压力变送器、温度传感器和控制器。所述汽包的出口通过管路连接所述过热器的进口，所述过热器的出口通过设置有高压主蒸汽阀门的管路连接所述汽轮机高压缸1的进汽口，所述高压缸1的排汽口通过高压连通管道连接汽轮机中压缸2的进汽口，所述高压连通管道上设置有中压蒸汽调节阀门。所述中压缸2排汽口通过低压连通管道连接低压缸3的进汽口。所述低压缸的出汽口可通过管路连接一凝汽器的进口。具体的，所述开孔4设于所述低压连通管道上，所述开孔4形状可为圆形。具体的，所述对外供热可包括采暖供汽和工业供汽。

通过对供热机组汽轮机本体中低压联通管进行打孔抽汽改造，可以在不改变原设计热力系统的前提下，增加现有机组的供汽能力。供热机组可以提供更多的蒸汽用于采暖或工业用汽，蒸汽供热效率更高、热量损失少，调节更灵活。

实际应用中，所述分支管道上安装有安全阀5。进一步的，所述分支管道上还可安装有补偿器、快关逆止阀6、快关调节阀7、电动关断阀9。

进一步的，为了监测流量，所述分支管道上可安装流量测量装置8。

本实施例中，通过汽轮机打孔抽汽，改变了原有机组的运行方式，从而主辅机设备仍保持高效运行。由于对外抽汽量增加，参与发电做功的蒸汽减少，使得机组总发电量降低。但对于供电调峰的热电机组来说，发电侧仍有过多的富裕电量。优选的，当发电侧电量仍然过剩时，可以配合增加家用小型储能装置用于所述供热机组的灵活性改造，即通过小型储能设备储存过剩电能。

所述小型储能设备可以应用于社区、学校、写字楼等稳定用电场所，也可用于工地、农业生产等临时性用电场所。通过虚拟电厂整合发电侧及用电侧资源，形成区域性调配，使得小型储能设备最大化利用，从而消化发电侧调峰阶段富裕电量。

因此，供热电厂机组在维持原有主辅机高效运行的前提下，既可以增加对外供热能力，也可以消化富裕电量，使得供热机组可以长期稳定调峰模式运行，运行灵活。

本实用新型实施的优点：一种火电厂供热机组系统，包括汽轮机本体，所述汽轮机本体包括高压缸、中压缸、低压缸，所述高压缸、中压缸、低压缸之间通过管道连接，所述中压缸和低压缸之间的管道上设有一开孔，所述开孔连接一分支管道，所述分支管道用于对外供热。汽轮机主汽门进汽量不变，过热蒸汽进入汽轮机高、中压缸做功。经过高、中压缸做功后的蒸汽大部份从打孔抽汽管道接出，对外提供采暖或工业用汽蒸汽。进入汽轮机低压缸的蒸汽仅保留可满足低压缸安全运行的最小流量。如此，使原本纯凝或抽凝运行的机组对外供汽量大量增加，提高了机组供热灵活性。并且，因进入汽轮机低压缸做功的蒸汽大量减少，使得汽轮发电机组输出功率大幅降低，锅炉及主要辅机设备都可在额定工况运行，因此主、辅机设备效率没有降低。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种火电厂供热机组系统，包括汽轮机本体，所述汽轮机本体包括高压缸、中压缸、低压缸，其特征在于，所述高压缸、中压缸、低压缸之间通过管道连接，所述中压缸和低压缸之间的管道上设有一开孔，所述开孔连接一分支管道，所述分支管道抽取大部分蒸汽用于对外供热，进入所述低压缸的蒸汽仅保留可满足所述低压缸安全运行的最小流量。

2.根据权利要求1所述的一种火电厂供热机组系统，其特征在于，所述高压缸和中压缸之间通过高压连通管道连接，所述中压缸和低压缸之间通过低压连通管道连接，所述开孔设于所述低压连通管道上。

3.根据权利要求2所述的一种火电厂供热机组系统，其特征在于，所述供热机组为有供热系统的亚临界、超临界或超超临界火电机组，所述供热机组采用现有任一等级容量的煤电机组。

4.根据权利要求1所述的一种火电厂供热机组系统，其特征在于，所述对外供热包括采暖供汽和工业供汽。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种火电厂供热机组系统，其特征在于，所述开孔形状为圆形。

6.根据权利要求5所述的一种火电厂供热机组系统，其特征在于，所述分支管道上安装有补偿器。

7.根据权利要求6所述的一种火电厂供热机组系统，其特征在于，所述分支管道上安装有安全阀、快关逆止阀、快关调节阀、电动关断阀。

8.根据权利要求7所述的一种火电厂供热机组系统，其特征在于，所述分支管道上安装有流量测量装置。