[发明专利]一种基于增汽机的锅炉和汽轮机解耦系统

说明书

一种基于增汽机的锅炉和汽轮机解耦系统，包括主蒸汽管道、汽轮机高压缸、解耦分流管道、增汽机解耦系统、锅炉再热器、汽轮机中压缸；增汽机解耦系统包括双级串联增汽机；电厂主蒸汽管道与解耦分流管道相连接，解耦分流管道与双级串联增汽机的动力蒸汽入口相连，汽轮机高压缸排汽管道与一级增汽机的抽吸汽口相连，一级增汽机的排汽管道与再热器的冷端相连；再热器热端排出的再热蒸汽分成两路；其中一路通过中压蒸汽管道与供热或工业供汽系统相连接；另一路蒸汽通过中压缸进汽管道与汽轮机中压缸相连接；系统和设备改动量小，改造周期短，风险小，投资少；供热系统各设备蒸汽运行参数匹配合理；适用于保证供热和工业供汽的前提下，深度热电解耦。

技术领域

本发明属于火力发电厂热电解耦领域，具体涉及一种基于增汽机的锅炉和汽轮机解耦系统。

背景技术

由于风电、光伏发电的随机性、间歇性较强，其大规模并网给电网的安全稳定运行带来了负面影响。为提高可再生能源的消纳能力，承担着全国70％以上发电量的火电机组须承担电网的调峰任务。受电厂煤质、设备等的影响，目前我国火电机组调峰能力在纯凝工况下普遍只有40％～50％额定容量，在供热工况下更是低至30％左右。火电改造预期将使热电机组最小技术出力达到40％～50％额定容量，纯凝机组最小技术出力达到30％～35％额定容量，部分煤质、设备好的机组纯凝工况最小技术出力达到20％～25％额定容量。

提高火电机组深度调峰能力，其中一个重要层面就是要实现机炉解耦。要在保证机组供汽、供热量不变的前提下，降低机组电出力，就需要打破机组在该期间的热、电耦合关系。当前，国内主要的机炉解耦改造方式有旁路抽汽供热、主蒸汽直接减温减压、切除低压缸运行、热水熔盐储热、大型电锅炉等方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于增汽机串联工作系统，能够使系统处于锅炉高负荷、汽轮机低负荷的运行工况，同时解决了锅炉过热器和再热器的蒸汽流量平衡，以及汽轮机的轴向推力平衡，进而实现了机炉解耦。

一种基于增汽机的锅炉和汽轮机解耦系统，包括主蒸汽管道、汽轮机高压缸、解耦分流管道、增汽机解耦系统、锅炉再热器、汽轮机中压缸；其特征在于：增汽机解耦系统包括双级串联增汽机，具有一级增汽机和二级增汽机；电厂主蒸汽管道与解耦分流管道相连接，电厂主蒸汽管道与汽轮机高压缸相连接；解耦分流管道与双级串联增汽机的动力蒸汽入口相连，汽轮机高压缸排汽管道与一级增汽机的抽吸汽口相连，一级增汽机的排汽管道与再热器的冷端相连；再热器热端排出的再热蒸汽分成两路；其中一路通过中压蒸汽管道与供热或工业供汽系统相连接；另一路蒸汽通过中压缸进汽管道与汽轮机中压缸相连接。

一种基于增汽机的锅炉和汽轮机解耦系统的工作方法，其特征在于，

(a1)来自电厂主蒸汽管道的主蒸汽，分成三路；一路与汽轮机高压缸相连接，部分主蒸汽进入汽轮机高压缸做功；另两路进入解耦分流管道，送往双级串联增汽机作为工作蒸汽；

(a2)第一解耦分流管道来的减温后的蒸汽作为一级增汽机的动力蒸汽；高压缸排汽管道来的高排蒸汽作为一级增汽机吸入蒸汽；第二解耦分流管道来的蒸汽作为二级增汽机的动力蒸汽；一级增汽机的排汽作为二级增汽机吸入蒸汽；

(a3)一级增汽机排汽管道与再热器冷端相连接；再热器热端排出的再热蒸汽管道分成两路；再热器(8)热端排出的其中一路中压蒸汽通过中压供热/供汽蒸汽管道与供热或工业供汽系统相连接；二级增汽机排汽接入中压供热/供汽蒸汽管道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：锅炉本体和汽轮机本体不做改动，锅炉辅机和汽轮机回热系统不做改动。系统和设备改动量小，改造周期短，风险小，投资少。供热和工业供汽系统各设备蒸汽运行参数匹配合理。在保证供热和工业供汽的前提下，实现深度热电解耦。

附图说明

图1为一种基于增汽机的锅炉和汽轮机解耦系统示意图。