CN109505672A - 双机回热发电系统及其增加出力方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双机回热发电系统及其增加出力方法，包括锅炉、第一汽缸、第二汽缸、第三汽缸、大发电机、小汽轮机、给泵、小发电机、凝汽器、凝泵、第一加热器、第二加热器、第三加热器、进汽调阀、抽汽调阀、再热器及其之间的连接管道系统；锅炉主蒸汽通过蒸汽管路进入第一汽缸；第一汽缸中蒸汽做功后，其排汽通过再热器加热后，进入第二汽缸；第二汽缸中蒸汽做功后，其排汽通过连接管路进入第三汽缸；第三汽缸中蒸汽做功带动同轴大发电机发电，本发明结构设计合理，采用方式一可以提高大发电机出力1％；采用方式二可提高大发电机出力4％；通过方式三可以提高大发电机出力5％以上，并保证在夏季工况下大发电机能达到额定出力，提高发电能力。

Description

双机回热发电系统及其增加出力方法

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种双机回热发电系统及其增加出力方法。

背景技术

随着火电机组高参数、大容量发展，35MPa等级进汽参数的高参数超超临界机组正在成为研究对象，可以进一步提高机组循环热效率，更大地促进节能减排。

由于机组参数的进一步提高，导致机组抽汽过热度增加很快，尤其是锅炉再热之后的抽汽点，蒸汽过热度偏高，导致抽汽加热回热给水时，传热端差增加，导致做功能力减少，导致效率下降。为减少抽汽过热度造成的损失，通常设置外置式蒸汽冷却器。

对于35MPa等级高参数超超临界机组，设置蒸汽冷却器受到换热面积、布置和高压加热器选型等各种条件限制，一种新型的热力系统即双机回热循环系统被提出。即通过抽汽背压式小汽轮机设置，将大部分高压加热器设计为小汽轮机抽汽加热，并设置与小汽轮机同轴的小发电机，实现双机发电热力系统。

双机回热发电系统的设计，存在利于充分利用抽汽过热度，降低高压加热器选型难度等优点。但是，为保证整个机组效率，整个机组的进汽量设计通常裕量较小。这导致在夏季工况等不利条件下，大小汽轮机用汽量、大小发电机出力存在耦合问题。即可能出现大发电机发电出力不能满发的问题，为此，我们提出了一种双机回热发电系统及其增加出力方法。

发明内容

本发明提供了一种双机回热发电系统及其增加出力方法，针对前述双机回热机组存在的问题，本发明提出设置末级加热器抽汽调整阀和小汽轮机进汽调阀的方法，在需要增加大发电机组出力时，通过调整减小末级加热器抽汽调阀开度和小汽轮机进汽调阀开度，实现大汽轮机进汽量增加，实现大发电机出力增加的目的。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种双机回热发电系统，包括锅炉、第一汽缸、第二汽缸、第三汽缸、大发电机、小汽轮机、给泵、小发电机、凝汽器、凝泵、第一加热器、第二加热器、第三加热器、进汽调阀、抽汽调阀、再热器及其之间的连接管道系统；

所述锅炉与第一汽缸连接关系为：锅炉主蒸汽通过蒸汽管路进入第一汽缸；

所述第一汽缸与第二汽缸连接关系为：第一汽缸中蒸汽做功后，其排汽通过再热器加热后，进入第二汽缸；

所述第二汽缸与第三汽缸连接关系为：第二汽缸中蒸汽做功后，其排汽通过连接管路进入第三汽缸；

所述第三汽缸与大发电机、凝汽器连接关系为：第三汽缸中蒸汽做功带动同轴大发电机发电，其排汽进入凝汽器，被循环水冷却；

所述凝汽器与第一加热器连接关系为：凝汽器中排汽被冷凝后，形成凝结水被凝泵升压，通过管路汇流至第一加热器；

所述第一加热器和第二加热器与小汽轮机连接关系为：小汽轮机抽汽通过管路与第二加热器连接，加热其中的给水，其排汽进入第一加热器，加热其中的凝结水，第二加热器中给水通过管路与第三加热器连接；

所述第三加热器与第一汽缸、锅炉连接关系为：第一汽缸抽汽通过管路经过抽汽调阀与第三加热器连接，加热其中的给水，被加热到最终给水通过管路进入锅炉；

所述第一汽缸与小汽轮机的连接关系为：第一汽缸排汽通过管路经过进汽调阀与小汽轮机连接；

所述小汽轮机与给泵、小发电机连接关系为：小汽轮机同轴驱动给泵，同时同轴驱动小发电机，并构成了小汽轮发电机组；

所述第一汽缸、第二汽缸、第三汽缸与大发电机连接关系为：第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸构成了大汽轮机，并与大发电机同轴，构成了大汽轮发电机组，并通过上述连接，实现了大小汽轮发电机组构成的双机回热发电系统。

优选地，该双机回热发电系统的增加出力方法为：

在夏季工况等条件下，当机组大发电机出力受限制时，当机组总进汽量无法继续增加时，增加出力方式为通过调整小汽轮机的进汽调阀、加热器抽汽调阀和调整小发电机出力，来实现增加大发电机出力的目的。

优选地，上述双机回热发电系统的增加出力方法中，所述增加出力方式包括方式一、方式二和方式三。

优选地，上述双机回热发电系统的增加出力方法中，所述方式一：调整减小小汽轮机上的进汽调阀开度，由于其进汽量的减小，小汽轮机耗汽量、第一加热器和第二加热器耗汽量和小发电机出力都相应减少，进而增加大发电机出力。

优选地，上述双机回热发电系统的增加出力方法中，所述方式二：通过减小抽汽调阀的开度，减少进入加热器的抽汽量，这部分抽汽返回主汽轮机做功实现增加大发电机出。

优选地，上述双机回热发电系统的增加出力方法中，所述方式三：联合方式一、方式二的方法，同时调整小汽轮机进汽调阀和加热器抽汽调阀开度，进而同时增加返回主机抽汽做功，共同实现增加大发电机出力，也可见，方式三能实现最大地增加大发电机出力的目的。

本发明的有益效果是：

本发明结构设计合理，通过本发明方法，采用方式一可以提高大发电机出力1％；采用方式二可提高大发电机出力4％；通过方式三可以提高大发电机出力5％以上，并保证在夏季工况下大发电机能达到额定出力，提高发电能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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为本发明的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1为锅炉，2为第一汽缸，3为第二汽缸，4为第三汽缸，5为大发电机，6为小汽轮机，7为给泵，8为小发电机，9为凝汽器，10为凝泵，11为第一加热器，12为第二加热器，13为第三加热器，14为小汽轮机进汽调阀，15为加热器抽汽调阀，16为再热器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本实施例为一种双机回热发电系统，包括锅炉1、第一汽缸2、第二汽缸3、第三汽缸4、大发电机5、小汽轮机6、给泵7、小发电机8、凝汽器9、凝泵10、第一加热器11、第二加热器12、第三加热器13、进汽调阀14、抽汽调阀15、再热器16及其之间的连接管道系统；锅炉1与第一汽缸2连接关系为：锅炉1主蒸汽通过蒸汽管路进入第一汽缸2；第一汽缸2与第二汽缸3连接关系为：第一汽缸2中蒸汽做功后，其排汽通过再热器16加热后，进入第二汽缸3；第二汽缸3与第三汽缸4连接关系为：第二汽缸3中蒸汽做功后，其排汽通过连接管路进入第三汽缸4；第三汽缸4与大发电机8、凝汽器9连接关系为：第三汽缸4中蒸汽做功带动同轴大发电机5发电，其排汽进入凝汽器9，被循环水冷却；凝汽器9与第一加热器11连接关系为：凝汽器9中排汽被冷凝后，形成凝结水被凝泵10升压，通过管路汇流至第一加热器11；第一加热器11和第二加热器12与小汽轮机6连接关系为：小汽轮机6抽汽通过管路与第二加热器12连接，加热其中的给水，其排汽进入第一加热器11，加热其中的凝结水，第二加热器12中给水通过管路与第三加热器13连接；第三加热器13与第一汽缸2、锅炉1连接关系为：第一汽缸2抽汽通过管路经过抽汽调阀15与第三加热器13连接，加热其中的给水，被加热到最终给水通过管路进入锅炉1；第一汽缸2与小汽轮机6的连接关系为：第一汽缸2排汽通过管路经过进汽调阀14与小汽轮机6连接；小汽轮机与给泵7、小发电机8连接关系为：小汽轮机6同轴驱动给泵7，同时同轴驱动小发电机8，并构成了小汽轮发电机组；第一汽缸2、第二汽缸3、第三汽缸4与大发电机5连接关系为：第一汽缸2、第二汽缸3和第三汽缸4构成了大汽轮机，并与大发电机5同轴，构成了大汽轮发电机组，并通过上述连接，实现了大小汽轮发电机组构成的双机回热发电系统。

一种双机回热发电系统的增加出力方法，该双机回热发电系统的增加出力方法为：

在夏季工况等条件下，当机组大发电机5出力受限制时，当机组总进汽量无法继续增加时，增加出力方式为通过调整小汽轮机6的进汽调阀14、加热器13抽汽调阀15和调整小发电机8出力，来实现增加大发电机5出力的目的，增加出力方式包括方式一、方式二和方式三；

方式一：调整减小小汽轮机6进汽调阀14开度，由于其进汽量的减小，小汽轮机耗汽量、第一加热器11和第二加热器12耗汽量和小发电机8出力都相应减少，进而增加大发电机5出力；

方式二：通过减小抽汽调阀15的开度，减少进入加热器13的抽汽量，这部分抽汽返回主汽轮机做功实现增加大发电机5出；

方式三：联合方式一、方式二的方法，同时调整小汽轮机6进汽调阀14和加热器13抽汽调阀15开度，进而同时增加返回主机抽汽做功，共同实现增加大发电机5出力，也可见，方式三能实现最大地增加大发电机5出力的目的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种双机回热发电系统，包括锅炉(1)、第一汽缸(2)、第二汽缸(3)、第三汽缸(4)、大发电机(5)、小汽轮机(6)、给泵(7)、小发电机(8)、凝汽器(9)、凝泵(10)、第一加热器(11)、第二加热器(12)、第三加热器(13)、进汽调阀(14)、抽汽调阀(15)、再热器(16)及其之间的连接管道系统；

所述锅炉(1)与第一汽缸(2)连接关系为：锅炉(1)主蒸汽通过蒸汽管路进入第一汽缸(2)；

所述第一汽缸(2)与第二汽缸(3)连接关系为：第一汽缸(2)中蒸汽做功后，其排汽通过再热器(16)加热后，进入第二汽缸(3)；

所述第二汽缸(3)与第三汽缸(4)连接关系为：第二汽缸(3)中蒸汽做功后，其排汽通过连接管路进入第三汽缸(4)；

所述第三汽缸(4)与大发电机(8)、凝汽器(9)连接关系为：第三汽缸(4)中蒸汽做功带动同轴大发电机(5)发电，其排汽进入凝汽器(9)，被循环水冷却；

所述凝汽器(9)与第一加热器(11)连接关系为：凝汽器(9)中排汽被冷凝后，形成凝结水被凝泵(10)升压，通过管路汇流至第一加热器(11)；

所述第一加热器(11)和第二加热器(12)与小汽轮机(6)连接关系为：小汽轮机(6)抽汽通过管路与第二加热器(12)连接，加热其中的给水，其排汽进入第一加热器(11)，加热其中的凝结水，第二加热器(12)中给水通过管路与第三加热器(13)连接；

所述第三加热器(13)与第一汽缸(2)、锅炉(1)连接关系为：第一汽缸(2)抽汽通过管路经过抽汽调阀(15)与第三加热器(13)连接，加热其中的给水，被加热到最终给水通过管路进入锅炉(1)；

所述第一汽缸(2)与小汽轮机(6)的连接关系为：第一汽缸(2)排汽通过管路经过进汽调阀(14)与小汽轮机(6)连接；

所述小汽轮机与给泵(7)、小发电机(8)连接关系为：小汽轮机(6)同轴驱动给泵(7)，同时同轴驱动小发电机(8)，并构成了小汽轮发电机组；

所述第一汽缸(2)、第二汽缸(3)、第三汽缸(4)与大发电机(5)连接关系为：第一汽缸(2)、第二汽缸(3)和第三汽缸(4)构成了大汽轮机，并与大发电机(5)同轴，构成了大汽轮发电机组，并通过上述连接，实现了大小汽轮发电机组构成的双机回热发电系统。

2.一种双机回热发电系统的增加出力方法，其特征在于：该双机回热发电系统的增加出力方法为：

在夏季工况等条件下，当机组大发电机(5)出力受限制时，当机组总进汽量无法继续增加时，增加出力方式为通过调整小汽轮机6的进汽调阀(14)、加热器(13)抽汽调阀(15)和调整小发电机(8)出力，来实现增加大发电机(5)出力的目的。

3.根据权利要求2所述的双机回热发电系统的增加出力方法，其特征在于：所述增加出力方式包括方式一、方式二和方式三。

4.根据权利要求3所述的双机回热发电系统的增加出力方法，其特征在于：所述方式一：调整减小小汽轮机(6)上进汽调阀(14)开度，由于其进汽量的减小，小汽轮机耗汽量、第一加热器(11)和第二加热器(12)耗汽量和小发电机(8)出力都相应减少，进而增加大发电机5出力。

5.根据权利要求3所述的双机回热发电系统的增加出力方法，其特征在于：所述方式二：通过减小抽汽调阀(15)的开度，减少进入加热器(13)的抽汽量，这部分抽汽返回主汽轮机做功实现增加大发电机5出。

6.根据权利要求3所述的双机回热发电系统的增加出力方法，其特征在于：所述方式三：联合方式一、方式二的方法，同时调整小汽轮机(6)进汽调阀(14)和加热器(13)抽汽调阀(15)开度，进而同时增加返回主机抽汽做功，共同实现增加大发电机(5)出力，也可见，方式三能实现最大地增加大发电机(5)出力的目的。