CN108662647A - 热电联产机组旁路供热调峰运行装置和运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热电联产机组旁路供热调峰运行装置和运行方法，包括汽轮机的高、中、低压缸、高压旁路调节阀、低压旁路调节阀、低压旁路关断阀、以及其他各种调节阀组成的一个完整系统。本发明通过自动或手动调节，达到系统内部电和热的互相转变过程，达到深度调峰的目的。本发明的有益效果是：提高了电和热负荷互为转变的灵活性，达到了深度调峰的能力，在机组冷源损失不变的情况下，通过调整可以达到最低的电负荷至额定容量的17％以下，灵活多变，调峰幅度大，经济可靠。
Description
技术领域：
本发明属于电力系统的热电联产机组供热节能技术领域，特别涉及热电联产机组旁路供热调峰运行装置和运行方法。
背景技术：
随着电力的发展，我国装机容量越来越大，电网要求的发电峰谷差也越来越大，火力发电厂热电联产机组在冬季供热时，随着节能力度的增加，供热机组节能改造后热耗越来越低，但是机组的调峰能力越来越低，机组运行的供热工况与电网要求的电负荷形成矛盾。主要表现在以下两个问题上：
a对于热电联产效益最高的高背压循环水供热技术，热耗非常低，但是供热中必须以热定电，即：热负荷多少对应的电负荷就是多少，无法调整。限制了电网对机组的调峰功能。随着这种技术的推广，这样的机组越来越多，电网的调峰手段进一步受到限制，如果电负荷不能有效的控制和调节，对电网和机组的安全运行带来安全隐患。
b冬季供热的抽汽机组虽然可以实现有限的调峰，但是电网要求更低的电负荷时，很多机组抽汽能力下降，甚至完全不能抽汽供热，影响着冬季热用户的取暖，也限制了电网的调峰功能。随着民生工程的不断发展，这种制约越来越大。在这种情况下，机组的运行方式严重的影响了电网的安全性，当电网不需要电时，机组为了满足供热要求，仍要大量发电。为了电网和机组的安全，电网不得不放弃大量的风力
发电和太阳能发电的清洁能源，来满足火力发电机组的运行安全要求，形成要大量烧煤发电又要放弃清洁能源的尴尬局面，造成整个社会的能源浪费和环境污染。
为此如何解决深度调峰和又能满足供热要求的矛盾，成为电力系统急需解决的技术难题。
发明内容：
本发明为了弥补背景技术中所述的现有技术的不足和技术难题，提供了一种热电联产机组旁路供热调峰运行装置和运行方法，在实现机组供电煤耗不变和保证机组安全的的基础上，能大幅度降低电负荷，提高热负荷，也能提高电负荷，降低热负荷，增加机组深度调峰的灵活性。
本发明是通过如下技术方案实现的：提供一种热电联产机组旁路供热调峰运行装置和运行方法，所述运行装置，包括新增加的低压旁路关断阀10、中低压缸连通抽汽逆止阀12和中低压缸连通关断阀13，它们之间互为连接，并与原系统中的低压旁路调节阀7、高压旁路调节阀2、锅炉1、高压缸5、中压缸6、低压缸15和凝汽器17连接，构成一个特殊的具有新功能的系统；其特征在于设备运行中能保护设备的安全运行，又能实现要达到的目标。通过下述连接方案得以实现：所述锅炉1的主蒸汽出口分别连接高压旁路调节阀2和高压缸调节阀 3的入口，所述高压旁路调节阀2的出口连接锅炉1再热冷段入口，所述高压缸调节阀3的出口连接高压缸5的入口；所述高压缸5的出口连接高压缸排汽逆止阀18入口；所述锅炉1的再热热段蒸汽出口分别连接中压缸调节阀4和低压旁路调节阀7的入口，所述中压缸调节阀4的出口连接中压缸6入口，所述低压旁路调节阀7的出口分别连接供热关断阀8、低压旁路关断阀10的入口和中低压缸连通抽汽逆止阀12的出口；所述中压缸6的出口连通中低压缸连通关断阀13 入口和中低压缸连通调节阀14的入口；所述低压旁路关断阀10的出口连接凝汽器17入口；所述中低压缸连通关断阀13出口连接到中低压缸连通抽汽逆止阀12入口，所述中低压缸连通抽汽逆止阀12的出口连接供热关断阀8入口；所述供热关断阀8的出口连接对外供热管线；所述中低压缸连通调节阀14的出口连接低压缸15的入口。
进一步地，所述中低压缸连通抽汽逆止阀12的出口连接到低压旁路关断阀10、供热关断阀8入口和低压旁路调节阀7的出口。
进一步地，所述中低压缸连通关断阀13连接到中低压缸连通调节阀14和中压缸6的出口。
进一步地，在低压旁路关断阀(10)和凝汽器17之间增加一个减温器16。
进一步地，低压旁路关断阀10的入口与供热关断阀8入口和低压旁路调节阀7、中低压缸连通抽汽逆止阀12的出口连接。
所述热电联产机组旁路供热调峰运行装置的运行方法，按照以下方法操作：
在需要降低电负荷时：在锅炉负荷不能再降低情况下，通过减少进入高压缸5、中压缸6和低压缸15的蒸汽量，达到降低电负荷的目的；锅炉产生的多余的蒸汽通过高压旁路调节阀2、低压旁路调节阀7减温减压直接供热，达到降低电负荷，增加热负荷的目的；
在需要增加电负荷时：通过增加进入高压缸5、中压缸6和低压缸15的蒸汽量，增加电负荷；如果蒸汽量不够，可以逐步关小高压旁路调节阀2和低压旁路调节阀7，直至全部关闭，然后提高锅炉负荷，继续增加电负荷。低压旁路关断阀10始终处于关闭状态，直至供热期结束后打开。直接按上述操作会造成对机组的伤害，为了避免伤害，通过上述连接方式和正确的调节低压旁路关断阀10，中低压缸连通抽汽逆止阀12，中低压缸连通关断阀13，可以避免这种伤害。
在升降负荷的操作中，为了避免对机组的伤害，需要调整各个阀门和各种运行参数。在操作各个运行参数时，在自动状态下，系统自动监测并自动调整；在手动状态下，按技术人员给出的运行参数控制规范进行操作和调整。
本发明的技术特征是：降负荷时：在锅炉负荷不变情况下，通过减少进入高压缸和中压缸的进汽量，和控制低压缸进汽量减少做功，把多余的热，通过高压和低压旁路调节阀减温减压后送到首站供热；
升负荷时增加进入高、中压缸的进汽量，减少高压和低压旁路调节阀蒸汽量，直至高压和低压旁路调节阀全部关闭，同时锅炉负荷也可以变化，使机组的调峰能力大大提高，达到深度调峰的能力。
本发明特征的具体体现为：降负荷时，通过关小高压缸调节阀，开大高压旁路调节阀，使锅炉负荷保持不变，保持高压缸排汽参数在规定的范围内。调节中压缸调节阀，减小中压缸进汽量，使机组推力变化在允许的范围内。通过高压旁路调节阀和低压旁路调节阀控制，把多余蒸汽通过减温减压送入供热首站通过供热调节阀，调节进入首站的供热量完成了在系统内部由电转化为热的过程。反之操作可以完成由热转化为电的过程。
本发明的有益效果是：通过上述系统可以实现不需要锅炉燃烧调整的方法，实现调整电负荷的目的，最低负荷可以达到额定负荷的 17％以下。通过热力系统内部调整和操作，就可实现系统内部电转化成热或热转化成电的过程。此过程是从最高负荷到最低负荷灵活可调的，如果再利用锅炉燃烧调整的方法，可以达到机组进一步深度调峰的作用。可以避免电网不需要电的时候，由于锅炉负荷的限制，出现电负荷降不下来的被动局面。避免放弃风力发电和太阳能发电等清洁能源，而造成能源浪费现象出现。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、锅炉，2、高压旁路调节阀，3、高压缸调节阀，4、中压缸调节阀，5、高压缸，6、中压缸，7、低压旁路调节阀，8、供热关断阀，9、供热调节阀，10、低压旁路关断阀，11、供热逆止阀，12、中低压缸连通抽汽逆止阀，13、中低压缸连通关断阀，14、中低压缸连通调节阀，15、低压缸，16、减温器，17、凝汽器，18、高压缸排汽逆止阀。
具体实施方式：
为说明本发明的特点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
查询图1，一种热电联产机组旁路供热调峰运行装置和运行方法，所述运行装置，包括锅炉1，高压旁路调节阀2，高压缸调节阀3，中压缸调节阀4，低压旁路调节阀7，供热关断阀8，供热调节阀9，低压旁路关断阀10，供热逆止阀11，中低压缸连通抽汽逆止阀12，中低压缸连通关断阀13，中低压缸连通调节阀14，低压缸15，减温器16，凝汽器17，中压缸6，高压缸5，高压缸排汽逆止阀18。
所述锅炉1的主蒸汽出口分别连接高压旁路调节阀2和高压缸调节阀3的入口，所述高压旁路调节阀2的出口连接锅炉1再热冷段入口，所述高压缸调节阀3的出口连接高压缸5的入口；所述高压缸5 的出口连接高压缸排汽逆止阀18入口；所述锅炉1的再热热段蒸汽出口分别连接中压缸调节阀4和低压旁路调节阀7的入口，所述中压缸调节阀4的出口连接中压缸6入口，所述低压旁路调节阀7的出口分别连接供热关断阀8、低压旁路关断阀10的入口和中低压缸连通抽汽逆止阀12的出口；所述中压缸6的出口连通关断阀13入口和中低压缸连通调节阀14的入口；所述低压旁路辅助关断阀10的出口连接凝汽器17入口；所述中低压缸连通关断阀13出口连接到中低压缸连通抽汽逆止阀12入口，所述中低压缸连通抽汽逆止阀12的出口连接供热关断阀8入口；所述供热关断阀8的出口连接对外供热管线；所述中低压缸连通调节阀14的出口连接低压缸15的入口。所述低压缸15的出口分别连接凝汽器17入口。
所述中压缸6的出口还与低压缸15的入口通过中低压缸连通调节阀14连接；所述中低压缸连通关断阀13的入口连接在中低压缸连通调节阀14的入口上。
所述供热关断阀8与对外供热管线的连接线路上，还依次安装有供热调节阀9和供热逆止阀11。
所述低压旁路关断阀10的出口与凝汽器17入口的连接管路中，还安装有减温器16。
所述热电联产机组旁路供热调峰运行装置的运行方法，按照以下方法操作：
在需要降低电负荷时：在锅炉负荷不能再降低情况下，通过减少进入高压缸5、中压缸6和低压缸15的蒸汽量，达到降低电负荷的目的；锅炉产生的多余的蒸汽通过高压旁路调节阀2、低压旁路调节阀7减温减压直接供热，达到降低电负荷，增加热负荷的目的；
在需要增加电负荷时：通过增加进入高压缸5、中压缸6和低压缸15的蒸汽量，增加电负荷；如果蒸汽量不够，可以逐步关小高压旁路调节阀2和低压旁路调节阀7。直至全部关闭，然后提高锅炉负荷，继续增加电负荷。低压旁路关断阀10始终关闭。
在升降负荷的操作中，需要调整各个阀门和各种运行参数，在操作中各个运行参数，在自动状态下，系统自动监测，并自动操作；在手动状态下，按技术人员给出的运行参数控制规范进行操作，否则会造成设备的损坏。
本发明实施例的有益效果是：通过灵活的调整内部电和热分配比例，提高了电和热负荷互为转变的灵活性，达到了深度调峰的能力，在机组冷源损失不变的情况下，通过调整可以达到高的电负荷和最低的热负荷，也可以达到最低的电负荷(额定负荷的17％以下)和最高的热负荷，灵活多变，调峰幅度大，经济可靠。
以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案，并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。
Claims (6)
1.一种热电联产机组旁路供热调峰运行装置，其特征在于：包括新增加的低压旁路关断阀(10)、中低压缸连通抽汽逆止阀(12)和中低压缸连通关断阀(13)，它们之间互为连接，并与原系统中的低压旁路调节阀(7)、高压旁路调节阀(2)、锅炉(1)、高压缸(5)、中压缸(6)、低压缸(15)和凝汽器(17)连接，构成一个特殊的具有新功能的系统；所述锅炉(1)的主蒸汽出口分别连接高压旁路调节阀(2)和高压缸调节阀(3)的入口，所述高压旁路调节阀(2)的出口连接锅炉(1)再热冷段入口，所述高压缸调节阀(3)的出口连接高压缸(5)的入口；所述高压缸(5)的出口连接高压缸排汽逆止阀(18)入口；所述锅炉(1)的再热热段蒸汽出口分别连接中压缸调节阀(4)和低压旁路调节阀(7)的入口，所述中压缸调节阀(4)的出口连接中压缸(6)入口，所述低压旁路调节阀(7)的出口分别连接供热关断阀(8)、低压旁路关断阀(10)的入口和中低压缸连通抽汽逆止阀(12)的出口；所述中压缸(6)的出口连通中低压缸连通关断阀(13)入口和中低压缸连通调节阀(14)的入口；所述低压旁路关断阀(10)的出口连接凝汽器(17)入口；所述中低压缸连通关断阀(13)出口连接到中低压缸连通抽汽逆止阀(12)入口，所述中低压缸连通抽汽逆止阀(12)的出口连接供热关断阀(8)入口；所述供热关断阀(8)的出口连接对外供热管线；所述中低压缸连通调节阀(14)的出口连接低压缸(15)的入口。
2.根据权利要求1所述的热电联产机组旁路供热调峰运行装置，其特征在于：所述中低压缸连通抽汽逆止阀(12)的出口连接到低压旁路关断阀(10)、供热关断阀(8)入口和低压旁路调节阀(7)的出口。
3.根据权利要求1所述的热电联产机组旁路供热调峰运行装置，其特征在于：所述中低压缸连通关断阀(13)入口连接到中低压缸连通调节阀14入口和中压缸(6)的出口。
4.根据权利要求1所述的热电联产机组旁路供热调峰运行装置，其特征在于：低压旁路关断阀(10)的入口与供热关断阀(8)入口和低压旁路调节阀(7)、中低压缸连通抽汽逆止阀(12)的出口连接。
5.一种如权利要求1至5任一权利要求所述的热电联产机组旁路供热调峰运行装置的运行方法，其特征在于：按照以下方法操作：
在需要降低电负荷时：在锅炉负荷不能再降低情况下，通过减少进入高压缸(5)、中压缸(6)和低压缸(15)的蒸汽量，达到降低电负荷的目的；锅炉产生的多余的蒸汽通过高压旁路调节阀(2)、低压旁路调节阀(7)减温减压直接供热，达到降低电负荷，增加热负荷的目的；
在需要增加电负荷时：通过增加进入高压缸(5)、中压缸(6)和低压缸(15)的蒸汽量，增加电负荷；如果蒸汽量不够，可以逐步关小高压旁路调节阀(2)和低压旁路调节阀(7)直至全部关闭，而低压旁路关断阀(10)始终处于关闭状态，然后提高锅炉负荷，继续增加电负荷。
6.根据权利要求6所述的热电联产机组深度调峰运行方法，其特征在于：在升降负荷的操作中，需要调整各个阀门和各种运行参数，在操作各个运行参数时，在自动状态下，系统自动监测并自动调整；在手动状态下，按技术人员给出的运行参数控制规范进行操作和调整。
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- 2018-05-09 CN CN201810472896.1A patent/CN108662647A/zh active Pending
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