[发明专利]一种蒸汽压力匹配器及其控制方法

说明书

本发明涉及一种蒸汽压力匹配器及其控制方法，其包括连通的蒸汽涡轮和蒸汽压缩机，所述的蒸汽涡轮一侧外接高压蒸汽；所述的蒸汽涡轮另一侧连通供热联箱，所述的蒸汽压缩机的一侧外接低压蒸汽，所述的蒸汽压缩机另一侧连通供热联箱；所述的供热联箱一侧通过减温减压器和管道连通高压蒸汽，所述的供热联箱另一侧连通去热用户。该蒸汽压力匹配器及其控制方法，将替代蒸汽喷射型压力匹配器，具有广阔的应用场景，以满足国家节能减排的迫切需求；它为解决大型汽轮机组运行安全性和供热需求多样性之间的矛盾，为实现燃煤/燃气电厂的高效热电联产，开辟了一条更宽广的道路。

技术领域

本发明涉及蒸汽压力匹配器的技术领域，尤其是一种蒸汽压力匹配器及其控制方法。

背景技术

热电联产可以减少机组发电过程的冷源损失、提高火电厂能源利用率，有效降低机组的发电标煤耗，显著提高机组的热经济性。热电联产实行集中供热，可以取消区域内的分散小锅炉，解决分散燃煤锅炉污染排放，利用电站锅炉大容量、高效率的特点，最终调和了经济发展和环境保护的对立。纯凝/抽汽热电联产机组在实际运行中，机组所抽蒸汽的参数与用户所需蒸汽的参数，很难在机组全工况内完全匹配，如何减少供热过程中存在的节流或能量损失，成为供热机组普遍面临的技术难题之一。科学合理选择纯凝发电机组抽汽供热改造方式，成为热电联产技术的热门课题。目前，已经完成的纯凝/抽凝机组的供热方案，按项目数量的多少排序为：①减温减压器方案，②蒸汽喷射压力匹配器方案，③供热蒸汽小型背压机方案。

减温减压器方案是最简单的供热方式，但蒸汽能量没有实现梯级利用，即存在“高品位”的能量转变为“低品位”的能量的问题，属“粗放型”生产方式。蒸汽喷射压力匹配器方案，选取不同的高压与低压蒸汽汽源，用喷嘴使高压蒸汽加速，产生低静压区，以引射低压蒸汽，扩压后外输，该方案利用高压蒸汽的部分压力能，提高低压蒸汽品位，但是装置内部湍流掺混的损失很大，节能效果较差。供热蒸汽小型背压机方案，通常排汽压力大于大气压的汽轮机称为背压式汽轮机，该方案所抽高压蒸汽先通过小型背压汽轮机(排汽压力为供热蒸汽的压力)，然后再对外供热，实现了蒸汽能量的梯级利用。背压机利用所抽高压蒸汽与供热蒸汽之间的压力差发电或输出机械功，功率由供热负荷决定，即“以热定电”，但是在背压机排汽温度达不到供热蒸汽要求时，就限制了背压机的功率输出，在极端的情况下，可能就无法发电。

综上所述，现有的发电供热装置及其控制方法还存在很大的缺陷，不能满足人们高效快速生产的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种蒸汽压力匹配器及其控制方法，将替代蒸汽喷射型压力匹配器，具有广阔的应用场景，以及国家节能减排的迫切需求。在大型纯凝/抽汽供热机组的热电联产领域，技术上更为先进的本发明，将是蒸汽喷射压力匹配器方案和小型背压机方案的替代技术，它为解决大型汽轮机组运行安全性和供热需求多样性之间的矛盾，为实现燃煤/燃气电厂的高效热电联产，开辟了一条更宽广的道路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种蒸汽压力匹配器，包括连通的蒸汽涡轮和蒸汽压缩机，所述的蒸汽涡轮一侧外接高压蒸汽；所述的蒸汽涡轮另一侧连通供热联箱，所述的蒸汽压缩机的一侧外接低压蒸汽，所述的蒸汽压缩机另一侧连通供热联箱；所述的供热联箱一侧通过管道连通高压蒸汽，所述的供热联箱另一侧连通去热用户。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的蒸汽涡轮与高压蒸汽连接的支路上还设置涡轮主汽调节阀。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的供热联箱与高压蒸汽连接的支路上还依次设置蒸汽压力匹配器旁路减压阀和旁路减压蒸汽减温器。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的蒸汽压缩机与低压蒸汽连接支路上还依次设置压缩机可调IGV、低压蒸汽减温器和低压蒸汽源断流止回阀。

进一步地说明，上述技术方案中，所述的蒸汽压缩机与供热联箱连接的支路上还设置涡轮增器停机断流止回阀。