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CN112503607B - 一种适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置 - Google Patents

一种适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置 Download PDF

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CN112503607B CN202011192292.5A CN202011192292A CN112503607B CN 112503607 B CN112503607 B CN 112503607B CN 202011192292 A CN202011192292 A CN 202011192292A CN 112503607 B CN112503607 B CN 112503607B
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Abstract

本发明公开了一种适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置，该适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置包括监控检测系统、电加热系统、压缩系统和水补充系统。本发明的压缩系统采用驱动电机驱动压缩机，压缩机将低压力蒸汽提升为高压力蒸汽，满足不同压力等级的热用户需求，供热蒸汽压力的升高使机组向外远距离供热能力；设计有电加热器和喷水减温装置，可以在供热蒸汽温度低时采用电热器加热升温，温度高时喷水减温，大范围调节蒸汽温度。该方法能效解决汽轮机抽汽口通流蒸汽压力和温度等参数在不能满足用户需求的情况下，灵活调节供热蒸汽压力与温度，使供热蒸汽参数达到热用户的需求。

Description

一种适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置
技术领域
本发明涉及供热与发电及其控制分析技术领域，尤其涉及一种适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置。
背景技术
优化产业和能源结构，减少散烧煤和燃油消费；强化主要污染物减排，加快发展热电联产和集中供热，利用城市和工业园区周边现有热电联产机组、纯凝发电机组及低品位余热实施供热改造，淘汰供热供气范围内的燃煤锅炉（窑炉）等一系列要求。
为响应国家节能环保政策要求，工业小锅炉逐渐被淘汰，取而代之的是将周边凝汽式发电机组进行供热改造，通过从发电机组蒸汽系统抽汽实现对用热企业的集中供热。然而改造后成为热电联产的机组其供热压力、温度和流量与汽轮机蒸汽通流量相关，供热蒸汽压力可调节变化幅度小。汽轮机蒸汽通流量大则供汽压力高、供汽流量大，汽轮机蒸汽通流量小则供汽压力低、供汽流量小。汽轮机蒸汽通流量大小直接关系到发电机出力，汽轮机蒸汽通流量大则发电机输出功率则大，汽轮机蒸汽通流量小则发电机输出功率则小；这一结果将导致供热流量大，要求发电机组功率大；供热流量小，要求发电机组功率小；联电联产机组供热工况下，无法灵活调节发电机组电功率，满足电网调峰填谷要求；在纯凝汽式汽轮机大面积进行热电联产改造后调峰机组与容量将大幅缩减，带基负荷的大容量核电机组与间歇式特征明显的风、光发电形式等清洁能源的大规模推广，对电网形成的冲击显著提升，涉及到了电网的安全稳定运行。
现有的设备由于纯凝汽式汽轮机提供的蒸汽压力不足且调节不灵活，不能满足每一个用户的实际使用要求。
发明内容
针对现有的发热电机的不足，本发明的压缩系统采用驱动电机驱动压缩机，压缩机将低压力蒸汽提升为高压力蒸汽，满足不同压力等级的热用户需求，供热蒸汽压力的升高使机组向外远距离供热能力；设计有电加热器和喷水减温装置，可以在供热蒸汽温度低时采用电热器加热升温，温度高时喷水减温，大范围调节蒸汽温度。该方法能效解决汽轮机抽汽口通流蒸汽压力和温度等参数在不能满足用户需求的情况下，灵活调节供热蒸汽压力与温度，使供热蒸汽参数达到热用户的需求。
本发明提供了一种适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置，该适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置包括监控检测系统、电加热系统、压缩系统和水补充系统。
作为本发明的一种优选技术方案，所述压缩系统包括驱动电机、变速齿轮箱、压缩机、压缩机进汽管、压缩机进汽调门、压缩机排汽管和压缩机排汽逆止阀；
所述驱动电机通过所述变速齿轮箱与所述压缩机连接；所述压缩机基于所述压缩机进汽调门与所述压缩机进汽管连接；所述压缩机基于所述压缩机排汽逆止阀与所述压缩机排汽管连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电加热系统包括电加热器前蒸汽母管、蒸汽联箱、电加热器和蒸汽联箱出口逆止阀；
所述蒸汽联箱基于所述电加热器前蒸汽母管与所述电加热器连接，所述压缩机排汽管与所述电加热器前蒸汽母管的交汇处与所述蒸汽联箱连接的所述电加热器前蒸汽母管上设置有所述蒸汽联箱出口逆止阀。
作为本发明的一种优选技术方案，所述水补充系统包括低压缸喷水减温装置、低压缸、补充水截止阀、补充水调节阀、补充水箱和凝汽器；
所述低压缸喷水减温装置安装在所述低压缸的末级叶片后腔蒸汽室内; 所述低压缸排汽进入所述凝汽器，所述补充水箱依次通过所述补充水截止阀、所述补充水调节阀通过补充水管道与所述凝汽器的水室连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述蒸汽联箱上安装有安全阀；
所述蒸汽联箱通过抽汽管道与中低压缸联通管连接；所述抽汽管道上依次安装抽汽截止阀、抽汽逆止阀、抽汽调节阀；所述抽汽管道与所述中低压缸联通管连接处下游安装有蝶阀；
所述蝶阀的开关可控制所述蝶阀前后的蒸汽压力。
作为本发明的一种优选技术方案，所述监控检测系统包括电加热器前蒸汽母管蒸汽温度测量装置、电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置、蒸汽联箱温度测量装置、蒸汽联箱压力测量装置、中低压缸联通管蒸汽温度测量装置和中低压缸联通管蒸汽压力测量装置；
所述电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置和所述电加热器前蒸汽母管蒸汽温度测量装置设置在所述电加热器前蒸汽母管；
所述中低压缸联通管蒸汽温度测量装置和所述中低压缸联通管蒸汽压力测量装置安装在所述中低压缸联通管上；
所述蒸汽联箱温度测量装置和所述蒸汽联箱压力测量装置设置在所述蒸汽联箱。
所述驱动电机旋转带动所述压缩机一起旋转，转动的所述压缩机将抽吸所述蒸汽联箱中的蒸汽，被抽吸的蒸汽通过所述压缩机进汽管、所述压缩机进汽调门进入所述压缩机，被抽吸的蒸汽经过所述压缩机被绝热压缩升压，升压后的蒸汽经过所述压缩机排汽管、所述压缩机排汽逆止阀进所述电加热器前蒸汽母管，将所述蒸汽联箱与所述电加热器连接的管道为电加热器前蒸汽母管；
所述中低压缸联通管将中压缸排汽口与所述低压缸的进口连接起来；
所述电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置工作过程包括：
S101：机组初始化；
发电机组带电功率负荷前，发电机出口开关、发电机主变出口刀闸、并网开关处于断开状态，变频器处于未送电状态，驱动电机和压缩机未投入运行，压缩机进汽调门保持关闭状态；抽汽截止阀、抽汽调节阀也保持关闭状态，抽汽管道无蒸汽流；
S102：机组接电运作；
机组正常运行具备并网条件后，依次合上发电机主变出口刀闸、发电机出口开关、并网开关，发电机并网向外输送电功率，发电机主变前母线、驱动电机变压器入口母线、驱动电机变压器、驱动电机变压器出口线路均带电，变频器仍处于未送电状态；
S103：调整中压缸内的排汽压力；
机组带上电功率负荷正常运行，逐浙关小蝶阀开度以提升中压缸排汽压力达到要求值P中排0，P中排0由中低压缸联通管蒸汽压力测量装置实时测试显示，并观测中低压缸联通管蒸汽温度测量装置和低压缸排汽温度测量装置的实时测试显示值；
S104：排尽管道积水；
中压缸排汽压力达到要求值P中排0后，全开抽汽截止阀，开启抽汽调节阀的开度在5～10％，开启疏放水截止阀通过疏放水管进行疏水暖管，采用同样的方法对供热蒸汽即将流经的管道系统进行疏水暖管，直至管道中的积水排尽、供热管系接近蒸汽温度；
S105：调整供汽压力；
驱动电机和压缩机具备启动条件，全开抽汽调节阀和压缩机进汽调门，变频器送电启动驱动电机，驱动电机的转速由变频器调控，自动实时调节以维持供汽压力，供汽压力由电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置测量；
S106：调整供热温度；
开启供热调节阀使供热蒸汽流经电加热器，当电加热器前蒸汽母管蒸汽温度测量装置和中低压缸联通管蒸汽温度测量装置接近时，自动投运电加热器；此时，调节供热调节阀开度的大小以满足用热企业蒸汽量的需求；
S107：保持发电机组热力系统循环工质总量不变；
机组对外输送蒸汽供热过程中，发电机组热力系统循环工质将减少，凝汽器内的水位将会降低，通过全开补充水截止阀，开启补充水调节阀通过补充水管道将补充水箱内的凝结水输送到发电机组热力系统中，保持发电机组热力系统循环工质总量不变；
S108：暂停蒸汽输出；
当用热企业对供热蒸汽温度有特殊需求，未投电加热器蒸汽温度仍偏高时，可全开减温水隔离阀，开启减温水调节阀并投自动，即可实现对供热蒸汽降温并维持在用热企业所需的供热蒸汽温度设定值；
S109：关闭各段阀门；
当用热企业无蒸汽需求时，电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置测量显示的供汽压力将升高，此时驱动电机的转速将因供汽压力升高而逐浙降低，驱动电机因转速降低而停运后，关闭抽汽调节阀、压缩机进汽调门和抽汽截止阀；
S110：关闭供热；
供热系统退出运行，机组进入带电功率运行状态。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电加热器采用380V交流电源供电的多组电阻型加热装置。
综上所述，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：压缩系统采用驱动电机驱动压缩机，压缩机将低压力蒸汽提升为高压力蒸汽，满足不同压力等级的热用户需求，供热蒸汽压力的升高使机组向外远距离供热能力；设计有电加热器和喷水减温装置，可以在供热蒸汽温度低时采用电热器加热升温，温度高时喷水减温，大范围调节蒸汽温度。该方法能效解决汽轮机抽汽口通流蒸汽压力和温度等参数在不能满足用户需求的情况下，灵活调节供热蒸汽压力与温度，使供热蒸汽参数达到热用户的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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它的附图。
图1是本发明的适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置的结构示意图；
图2是本发明的适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置的流程图。
发电机（1）、低压缸喷水减温装置（2）、凝汽器真空测量装置（3）、循环水入口管（4）、循环水入口管（5）、冷却水来自凝结水泵（6）、凝结水逆止阀（7）、凝结水母管（8）、回热系统（9）、凝结水隔离阀（10）、凝结水调节阀（11）、喷水减温管道（12）、凝汽器（13）、凝汽器真空泵（14）、高压缸（15）、中压缸（16）、中压缸进汽调节阀（17）、锅炉再热器热段管道（18）、热段蒸汽温度测量装置（19）、热段蒸汽压力测量装置（20）、监控系统（21）、中低压缸联通管（22）、中低压缸联通管蒸汽压力测量装置（23）、中低压缸联通管蒸汽温度测量装置（24）、抽汽截止阀（25）、抽汽管道（26）、蝶阀（27）、低压缸（28）、低压缸排汽温度测量装置（29）、发电机出口母线（30）、发电机出口开关（31）、发电机主变前母线（32）、发电机主变（33）、发电机主变出口刀闸（34）、并网开关（35）、电网第Ⅰ母线（36）、电网第Ⅱ母线（37）、驱动电机变压器入口母线（38）、驱动电机变压器（39）、驱动电机变压器出口线路（40）、变频器（41）、驱动电机（42）、变速齿轮箱（43）、压缩机（44）、抽汽逆止阀（45）、抽汽调节阀（46）、安全阀（47）、疏放水截止阀（48）、疏放水管道（49）、蒸汽联箱（50）、蒸汽联箱温度测量装置（51）、蒸汽联箱压力测量装置（52）、压缩机进汽调门（53）、压缩机进汽管（54）、压缩机排汽管（55）、压缩机排汽逆止阀（56）、蒸汽联箱出口逆止阀（57）、电加热器前蒸汽母管蒸汽温度测量装置（58）、电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置（59）、电加热器前蒸汽母管（60）、电加热器（61）、电加热器后蒸汽母管（62）、喷水减温器（63）、减温水调节阀（64）、供热蒸汽温度测量装置（65）、供热蒸汽压力测量装置（66）、供热调节阀（67）、减温水管道（68）、减温水隔离阀（69）、补充水箱（70）、补充水截止阀（71）、补充水调节阀（72）、补充水管道（73）。
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。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以使直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以使直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的实施例作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例的特征可以相互组合。
请参阅图1至图2，图1示出的本发明的适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置的示意图；图2示出的本发明的适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置的流程图。
具体的，本实验发明实施例所示适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置包括监控检测系统、电加热系统、压缩系统和水补充系统。
压缩系统包括驱动电机（42）、变速齿轮箱（43）、压缩机（44）、压缩机进汽管（54）、压缩机进汽调门（53）、压缩机排汽管（55）和压缩机排汽逆止阀（56）。
电加热系统包括电加热器前蒸汽母管（60）、蒸汽联箱（35）、电加热器（61）、蒸汽联箱出口逆止阀（57）和蒸汽联箱出口逆止阀（57）。
监控检测系统包括电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置（59）、蒸汽联箱温度测量装置（51）、蒸汽联箱压力测量装置（52）、中低压缸联通管蒸汽温度测量装置（23）和中低压缸联通管蒸汽压力测量装置（24）。
水补充系统包括低压缸喷水减温装置（2）、低压缸（28）、喷水减温器（63）、补充水箱（70）和凝汽器（13）。
具体的，所述驱动电机（42）通过变速齿轮箱（43）与压缩机（44）连接，驱动电机（42）旋转带动压缩机（44）一起旋转，转动的压缩机（44）将抽吸蒸汽联箱（50）中的蒸汽，被抽吸的蒸汽通过压缩机进汽管（54）、压缩机进汽调门（53）进入压缩机（44），被抽吸的蒸汽经过压缩机（44）被绝热压缩升压，升压后的蒸汽经过压缩机排汽管（55）、压缩机排汽逆止阀（56）进电加热器前蒸汽母管（60），将蒸汽联箱（35）与电加热器（61）连接的管道为电加热器前蒸汽母管（60），压缩机排汽管（55）与电加热器前蒸汽母管（60）交汇处与蒸汽联箱（35）之间的电加热器前蒸汽母管（60）上设置有蒸汽联箱出口逆止阀（57）；压缩机排汽管（66）与电加热器前蒸汽母管（60）交汇处与电加热器（61）之间的电加热器前蒸汽母管（60）上安装有电加热器前蒸汽母管蒸汽温度测量装置（58）、电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置（59）；蒸汽联箱出口逆止阀（57）起到防止蒸汽倒流作用，同时提高供热蒸汽灵活自动切换的作用，当蒸汽联箱压力大于电加热器前蒸汽母管（60）蒸汽压力时，供热蒸汽可通过蒸汽联箱出口逆止阀（57）向电加热器前蒸汽母管（60）输送，蒸汽联箱压力小于电加热器前蒸汽母管（60）蒸汽压力时，蒸汽联箱出口逆止阀（57）则阻止蒸汽从电加热器前蒸汽母管（60）向蒸汽联箱（50）输送；
所述驱动电机（42）的电源来自本机组发电机，电源从发电机组发电机出口开关（31）与发电机主变（33）之间的发电机主变前母线（32）引出，通过驱动电机变压器入口母线（38）与驱动电机变压器（39）连接，经过驱动电机变压器（39）降压后由驱动电机变压器出口线路（40）、变频器（41）送达驱动电机（42）；变频器（41）对驱动电机（42）具有变速调节的功能；
所述蒸汽联箱（50）上安装有安全阀（47）、蒸汽联箱温度测量装置（51）、蒸汽联箱压力测量装置（52），蒸汽联箱（50）通过抽汽管道（26）与中低压缸联通管（22）连接；抽汽管道（26）上依次安装抽汽截止阀（25）、抽汽逆止阀（45）、抽汽调节阀（46）；抽汽管道（26）与中低压缸联通管（22）连接处下游的中低压缸联通管（22）上安装有蝶阀（27），蝶阀（27）的开关可控制蝶阀（27）前后的蒸汽压力，蝶阀（27）关小时蝶阀（27）上游的抽汽管道（22）内的蒸汽压力升高，蝶阀（27）后的蒸汽压力降低，蝶阀（27）开大时情况正好相反；抽汽管道（26）与中低压缸联通管（22）连接处上游的中低压缸联通管（22）上安装有中低压缸联通管蒸汽温度测量装置（23）、中低压缸联通管蒸汽压力测量装置（24）；
所述中低压缸联通管（22）将中压缸（16）排汽口与低压缸（28）的进口连接起来；
所述安全阀（47）当蒸汽联箱（50）超压时动作，将蒸汽联箱（50）中的蒸汽对空排放，防止蒸汽联箱（50）超压损坏；
所述电加热器（61）采用380V交流电源供电，可采用多组电阻型加热装置，电加热器（61）出口与电加热器后蒸汽母管（62）连接，电加热器后蒸汽母管（62）上安装有喷水减温器（63），喷水减温器（63）后的电加热器后蒸汽母管（62）上依次安装有供热蒸汽温度测量装置（65）、供热蒸汽压力测量装置（66）、供热调节阀（67）；
所述喷水减温器（63）冷却水来自凝结水泵（6）出口的凝结水母管（8），从凝结水逆止阀（7）后的管段打孔连接取凝结水；供热蒸汽温度超过用热企业需求时喷水减温时减温水隔离阀（69）全开，减温水调节阀（64）开启后凝结水通过减温水管道（68）进入喷水减温器（63）实现供热蒸汽降温；
所述低压缸喷水减温装置（2）冷却水来自凝结水泵（6）出口的凝结水母管（8），从凝结水逆止阀（7）后的管段打孔连接取凝结水；低压缸末级叶片超温需喷水减温时凝结水隔离阀（10）全开，凝结水调节阀（11）开启后凝结水通过喷水减温管道（12）实现向低压缸末级叶片蒸汽腔室喷水降温；
所述低压缸喷水减温装置（2）安装在低压缸（28）末级叶片后腔蒸汽室；当监控系统（21）监测到低压缸排汽温度测量装置（29）显示值超限，在蝶阀（27）全开或出现卡涩无法正常开启时投入使用，作为低压缸末级叶片超温时的一道保护屏障；
所述低压缸（28）排汽进入凝汽器（13），凝汽器（13）中的蒸汽受循环水的冷却后凝结成水，循环水从循环水入口管（5）进入凝汽器（13），再从循环水入口管（4）流出，带走凝汽器（13）中的蒸汽冷凝释放的热量；凝汽器（13）中受循环水的冷却后仍不能凝结气体则通过凝汽器真空泵（14）抽出排向大气；凝汽器（13）腔室内蒸汽压力采用凝汽器真空测量装置（3）测量，凝汽器真空测量装置（3）的取样管安装在凝汽器（13）的蒸汽入口喉部；
所述补充水箱（70）依次通过补充水截止阀（71）、补充水调节阀（72）通过补充水管道（73）与凝汽器（13）的水室连接，实现向热电联产机组补充工质；
所述监控系统（21）通过信号线与温度（19、24、29、51、58、65）、压力（3、20、23、52、59、66）等测量装置连接，实现机组运行数据的在线监测；通过信号线与隔离阀（10、25、48、69、71）和调节阀（11、46、53、64、67、72）连接，实现对相关阀门的开关控制与调节功能；
所述温度测量装置（19、24、29、51、58、65）采用E型热电偶，压力测量装置（3、20、23、52、59、66）采用EJA或Rosemoun系列压力变送器，分别实现温度、压力信号向电信号的转换；
进一步的，E型热电偶的特点：热电动势之大，灵敏度之高属所有热电偶之最，宜制成热电堆，测量微小的温度变化。灵敏度大，但是对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏，宜用于湿度较低的环境。E热电偶还具有稳定性好，抗氧化性能优于铜-康铜，铁-康铜热电偶，价格便宜等优点，能用于氧化性和惰性的气氛中，广泛为采用。
具体的，所述监控系统（21）通过信号线将温度、压力、以及阀门开度等电信号接入后转换为数字量，实现计算与控制功能；
具体的，所述隔离阀（10、25、48、69、71）采用波纹管截止阀；
进一步的，波纹管截止阀也叫波纹管密封截止阀，通过自动滚焊焊接，在流体介质和大气之间形成一个金属屏障，确保阀杆零泄漏的设计。
波纹管截止阀的特性：
1、双重的密封设计（波纹管+填料）若波纹管失效，阀杆填料也会避免泄漏,并符合国际密封标准；
2、没有流体损失，降低能源损失，提高工厂设备安全；
3、使用寿命长，减少维修次数，降低经营成本；
4、坚固耐用的波纹管密封设计，保证阀杆的零泄漏，提供无需维护的条件；
5、气体介质阀座采用ptfe软密封材料提高本阀的密封性；
6、耐高温≤425℃阀座采用锥面硬密封。达到气密性能零泄漏。
具体的，所述监控系统（21）采用Ovation分散控制系统；
进一步的，Ovation系统优势具有的采用市场主流的、标准化产品，如Oracle数据库、CAD软件等，极大地方便了用户的学习和使用，而且具有充分的扩展性，保护用户投资。系统采用采用完全对等的网络结构，克服了客户机/服务器等网络主-从依赖的缺欠。模件密度低，模件通道间、通道与地、通道系统均1000VAC/DC高压隔离，模件损坏率很低。软件采用SAMA图方式，人性化程度好，用户容易掌握、上手。OVATION系统在国内使用用户口碑较好，售后服务及时，系统稳定性高。
具体的，所述调节阀（11、46、53、64、67、72）采用气动调节阀或电动调节阀；
具体的，所述调节阀（17）采用液动调节阀；
具体的，所述逆止阀（7、44、56、57）采用不锈钢横式逆止阀；
进一步的，不锈钢横式逆止阀的作用是只允许介质向一个方向流动，而且防止流体在管道中倒流。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。其中内螺纹止回阀,蝶式止回阀就属于这种类型的阀门，它包括旋启式止回阀和升降式止回阀。旋启式止回阀有一介铰链机构，还有一个像门一样的阀瓣自由地靠在倾斜的阀座表面上。为了确保阀瓣每次都能到达阀座面的合适位置，阀瓣设计在铰链机构，以便阀瓣具有足够有旋启空间，并使阀瓣真正的、全面的与阀座接触。阀瓣可以全部用金属制成，也可以在金属上镶嵌皮革、橡胶、或者采用合成覆盖面，这取决于使用性能的要求。旋启式止回阀在完全打开的状况下，流体压力几乎不受阻碍，因此通过阀门的压力降相对较小。升降式止回阀的阀瓣坐 落位于阀体上阀座密封面上。此阀门除了阀瓣可以自由地升降之外，其余部分如同截止阀一样，流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起，介质回流导致阀瓣回落到阀座上，并切断流动。根据使用条件，阀瓣可以是全金属结构，也可以是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的形式。像截止阀一样，流体通过升降式止回阀的通道也是狭窄的，因此通过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些，而且旋启式止回阀的流量受到的限制很少。
实施例为300 MW供热机组，汽轮机为亚临界、一次中间再热、两缸两排汽、凝汽式汽轮机，型号为：N300-16.7/538/538-9。
适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置包括以下步骤：
S101：机组初始化；（990）
S102：机组接电运作；（991）
S103：调整中压缸内的排汽压力；（992）
S104：排尽管道积水；（993）
S105：调整供汽压力；（994）
S106：调整供热温度；（995）
S107：保持发电机组热力系统循环工质总量不变；（996）
S108：暂停蒸汽输出；（997）
S109：关闭各段阀门；（998）
S110：关闭供热；（999）
具体如下：
一、所述S101：机组初始化; （990）
发电机组带电功率负荷前，发电机出口开关（31）、发电机主变出口刀闸（34）、并网开关（35）处于断开状态，变频器（41）处于未送电状态，驱动电机（42）和压缩机（25）未投入运行，压缩机进汽调门（40）保持关闭状态；抽汽截止阀（29）、抽汽调节阀（31）也保持关闭状态，抽汽管道（32）无蒸汽流；
二、所述S102：机组接电运作; （991）
机组正常运行具备并网条件后，依次合上发电机主变出口刀闸（34）、发电机出口开关（31）、并网开关（35），发电机并网向外输送电功率，发电机主变前母线（32）、驱动电机变压器入口母线（38）、驱动电机变压器（39）、驱动电机变压器出口线路（40）均带电，变频器（41）仍处于未送电状态；
三、所述S103：调整中压缸内的排汽压力; （992）
机组带上电功率负荷正常运行，逐浙关小蝶阀（27）开度以提升中压缸排汽压力达到要求值P中排0（实例为0.6 MPa），P中排0由中低压缸联通管蒸汽压力测量装置（23）实时测试显示，并观测中低压缸联通管蒸汽温度测量装置（24）和低压缸排汽温度测量装置（29）的实时测试显示值，控制中低压缸联通管蒸汽温度测量装置（24）实时测试显示值小于350℃、低压缸排汽温度测量装置（29）的实时测试显示值小于65℃；蝶阀（27）开度大小可调控中低压缸联通管蒸汽温度和低压缸排汽温度，蝶阀（27）开度开大则温度降低、关小则温度升高；机组带低电功率负荷期间当蝶阀（27）开度全开后低压缸排汽温度测量装置（29）的实时测试显示值仍大于65℃，可开启凝结水隔离阀（10）和凝结水调节阀（11），通过喷水减温管道（12）向凝汽器末级叶片蒸汽腔室喷水减温；
四、所述S104：排尽管道积水; （993）
中压缸排汽压力达到要求值P中排0（实例为0.6 MPa）后，全开抽汽截止阀（25），开启抽汽调节阀（46）的开度在5~10%，开启疏放水截止阀（48）通过疏放水管（49）进行疏水暖管，采用同样的方法对供热蒸汽即将流经的管道系统进行疏水暖管，直至管道中的积水排尽、供热管系接近蒸汽温度；
五、所述S105：调整供汽压力; （994）
驱动电机（42）和压缩机（43）具备启动条件，全开抽汽调节阀（46）和压缩机进汽调门（53），变频器（41）送电启动驱动电机（42），驱动电机（42）的转速由变频器（41）调控，自动实时调节以维持供汽压力保持为1.3MPa，供汽压力由电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置（59）测量；
六、所述S106：调整供热温度；（995）
开启供热调节阀（67）使供热蒸汽流经电加热器（61），当电加热器前蒸汽母管蒸汽温度测量装置（58）和中低压缸联通管蒸汽温度测量装置（24）接近时，自动投运电加热器（61）使供热蒸汽温度测量装置（65）显示值为380℃；此时，可调节供热调节阀（67）开度的大小以满足用热企业蒸汽量的需求；
七、所述S107：保持发电机组热力系统循环工质总量不变；（996）
机组对外输送蒸汽供热过程中，发电机组热力系统循环工质将减少，凝汽器（13）内的水位将会降低，可通过全开补充水截止阀（71），开启补充水调节阀（72）通过补充水管道（73）将补充水箱（70）内的凝结水输送到发电机组热力系统中，保持发电机组热力系统循环工质总量不变。
八、所述S108：暂停蒸汽输出；（997）
当用热企业对供热蒸汽温度有特殊需求，未投电加热器蒸汽温度仍偏高时，可全开减温水隔离阀（69），开启减温水调节阀（64）并投自动，即可实现对供热蒸汽降温并维持在用热企业所需的供热蒸汽温度设定值（如300℃）；
九、S109：关闭各段阀门；（998）
当用热企业无蒸汽需求时，电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置（59）测量显示的供汽压力将升高，由于驱动电机（42）的转速自动实时调节以维持供汽压力保持为1.5MPa，此时驱动电机（42）的转速将因供汽压力升高而逐浙降低，驱动电机（42）因转速降低而停运后，关闭抽汽调节阀（46）、压缩机进汽调门（53）和抽汽截止阀（25）；
十、S110：关闭供热；（999）
供热系统退出运行，机组进入带电功率运行状态。
本发明的驱动电机驱动压缩机，压缩机将低压力蒸汽提升为高压力蒸汽，满足不同压力等级的热用户需求，供热蒸汽压力的升高使机组向外远距离供热能力；设计有电加热器和喷水减温装置，可以在供热蒸汽温度低时采用电热器加热升温，温度高时喷水减温，大范围调节蒸汽温度。该方法能效解决汽轮机抽汽口通流蒸汽压力和温度等参数在不能满足用户需求的情况下，灵活调节供热蒸汽压力与温度，使供热蒸汽参数达到热用户的需求.该发明使供热蒸汽流量的增加不再过渡依赖一起发电机电功率的提高，增强了发电机电功率大幅度调节的灵活性，在满足供热需求的同时能适应含大规模风电、光电等间隙式特点明显的电网调峰填谷功能。驱动电机的电源来自本机组发电机，减少了热电联产机组从电网购电而产生运营成本；变频器对驱动电机具有变速调节的功能，使驱动电机在最佳效率工况运行；本发明具有提高了本机组能源综合利用效率功能。
以上对本发明的实施例所提供的一种适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置，其特征在于：所述适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置包括监控检测系统、电加热系统、压缩系统和水补充系统；
所述压缩系统包括驱动电机、变速齿轮箱、压缩机、压缩机进汽管、压缩机进汽调门、压缩机排汽管和压缩机排汽逆止阀；
所述驱动电机通过所述变速齿轮箱与所述压缩机连接；所述压缩机基于所述压缩机进汽调门与所述压缩机进汽管连接；所述压缩机基于所述压缩机排汽逆止阀与所述压缩机排汽管连接；
所述电加热系统包括电加热器前蒸汽母管、蒸汽联箱、电加热器和蒸汽联箱出口逆止阀；
所述蒸汽联箱基于所述电加热器前蒸汽母管与所述电加热器连接，所述压缩机排汽管与所述电加热器前蒸汽母管的交汇处与所述蒸汽联箱连接的所述电加热器前蒸汽母管上设置有所述蒸汽联箱出口逆止阀；
所述水补充系统包括低压缸喷水减温装置、低压缸、补充水截止阀、补充水调节阀、补充水箱和凝汽器；
所述低压缸喷水减温装置安装在所述低压缸的末级叶片后腔蒸汽室内; 所述低压缸排汽进入所述凝汽器，所述补充水箱依次通过所述补充水截止阀、所述补充水调节阀通过补充水管道与所述凝汽器的水室连接；
所述蒸汽联箱上安装有安全阀；
所述蒸汽联箱通过抽汽管道与中低压缸联通管连接；所述抽汽管道上依次安装抽汽截止阀、抽汽逆止阀、抽汽调节阀；所述抽汽管道与所述中低压缸联通管连接处下游安装有蝶阀；
所述蝶阀的开关可控制所述蝶阀前后的蒸汽压力；
所述监控检测系统包括电加热器前蒸汽母管蒸汽温度测量装置、电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置、蒸汽联箱温度测量装置、蒸汽联箱压力测量装置、中低压缸联通管蒸汽温度测量装置和中低压缸联通管蒸汽压力测量装置；
所述电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置和所述电加热器前蒸汽母管蒸汽温度测量装置设置在所述电加热器前蒸汽母管；
所述中低压缸联通管蒸汽温度测量装置和所述中低压缸联通管蒸汽压力测量装置安装在所述中低压缸联通管上；
所述蒸汽联箱温度测量装置和所述蒸汽联箱压力测量装置设置在所述蒸汽联箱；
所述驱动电机旋转带动所述压缩机一起旋转，转动的所述压缩机将抽吸所述蒸汽联箱中的蒸汽，被抽吸的蒸汽通过所述压缩机进汽管、所述压缩机进汽调门进入所述压缩机，被抽吸的蒸汽经过所述压缩机被绝热压缩升压，升压后的蒸汽经过所述压缩机排汽管、所述压缩机排汽逆止阀进所述电加热器前蒸汽母管，将所述蒸汽联箱与所述电加热器连接的管道为电加热器前蒸汽母管；
所述中低压缸联通管将中压缸排汽口与所述低压缸的进口连接起来；
所述电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置工作过程包括：
S101：机组初始化；
发电机组带电功率负荷前，发电机出口开关、发电机主变出口刀闸、并网开关处于断开状态，变频器处于未送电状态，驱动电机和压缩机未投入运行，压缩机进汽调门保持关闭状态；抽汽截止阀、抽汽调节阀也保持关闭状态，抽汽管道无蒸汽流；
S102：机组接电运作；
机组正常运行具备并网条件后，依次合上发电机主变出口刀闸、发电机出口开关、并网开关，发电机并网向外输送电功率，发电机主变前母线、驱动电机变压器入口母线、驱动电机变压器、驱动电机变压器出口线路均带电，变频器仍处于未送电状态；
S103：调整中压缸内的排汽压力；
机组带上电功率负荷正常运行，逐浙关小蝶阀开度以提升中压缸排汽压力达到要求值P中排0，P中排0由中低压缸联通管蒸汽压力测量装置实时测试显示，并观测中低压缸联通管蒸汽温度测量装置和低压缸排汽温度测量装置的实时测试显示值；
S104：排尽管道积水；
中压缸排汽压力达到要求值P中排0后，全开抽汽截止阀，开启抽汽调节阀的开度在5～10％，开启疏放水截止阀通过疏放水管进行疏水暖管，采用同样的方法对供热蒸汽即将流经的管道系统进行疏水暖管，直至管道中的积水排尽、供热管系接近蒸汽温度；
S105：调整供汽压力；
驱动电机和压缩机具备启动条件，全开抽汽调节阀和压缩机进汽调门，变频器送电启动驱动电机，驱动电机的转速由变频器调控，自动实时调节以维持供汽压力，供汽压力由电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置测量；
S106：调整供热温度；
开启供热调节阀使供热蒸汽流经电加热器，当电加热器前蒸汽母管蒸汽温度测量装置和中低压缸联通管蒸汽温度测量装置接近时，自动投运电加热器；此时，调节供热调节阀开度的大小以满足用热企业蒸汽量的需求；
S107：保持发电机组热力系统循环工质总量不变；
机组对外输送蒸汽供热过程中，发电机组热力系统循环工质将减少，凝汽器内的水位将会降低，通过全开补充水截止阀，开启补充水调节阀通过补充水管道将补充水箱内的凝结水输送到发电机组热力系统中，保持发电机组热力系统循环工质总量不变；
S108：暂停蒸汽输出；
当用热企业对供热蒸汽温度有特殊需求，未投电加热器蒸汽温度仍偏高时，可全开减温水隔离阀，开启减温水调节阀并投自动，即可实现对供热蒸汽降温并维持在用热企业所需的供热蒸汽温度设定值；
S109：关闭各段阀门；
当用热企业无蒸汽需求时，电加热器前蒸汽母管蒸汽压力测量装置测量显示的供汽压力将升高，此时驱动电机的转速将因供汽压力升高而逐浙降低，驱动电机因转速降低而停运后，关闭抽汽调节阀、压缩机进汽调门和抽汽截止阀；
S110：关闭供热；
供热系统退出运行，机组进入带电功率运行状态。
2.根据权利要求1所述的适于电联产机组的电驱动蒸汽升压供热装置，其特征在于：所述电加热器采用380V交流电源供电的多组电阻型加热装置。
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GR01 Patent grant
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