[发明专利]一种单元制火力发电机组邻机快速启动系统

说明书

本发明公开了一种单元制火力发电机组邻机快速启动系统，本发明能够从锅炉本体蒸汽系统中的本机低压加热器抽取蒸汽，选用与机组启动冲转参数更为接近的蒸汽参数，具有更好的匹配性与热经济性；通过蒸汽切换系统控制从邻炉抽取的蒸汽流量，按汽轮机并网起步流量10％额定流量选取，将抽汽对邻炉、邻机的安全运行的影响降到最低；设置完善的疏水、预暖系统，缩小冲转蒸汽与管道金属之间的温差，避免在管路和阀门中产生较大的热应力，同时免影响机组寿命。与此同时，本发明提出了邻炉加热系统与本机系统之间的切换、退出的控制机制，确保安全、平稳过渡。

技术领域

本发明属于火力发电机组领域，具体涉及一种单元制火力发电机组邻机快速启动系统。

背景技术

现如今，水电、风电、太阳能发电等可再生能源呈快速发展势头。但风能发电出力随机性强，波动性大，基本无法与负荷匹配，削峰填谷能力弱；太阳能间歇性、波动性特点决定了其出力稳定性难以保证，随着风电、太阳能等清洁能源的大规模集中并网，电网调峰需求和调峰难度进一步增大。某地区的电网典型日负荷曲线显示，其峰谷差已经达到30.6%。现如今，燃煤火电机组的装机容量与发电量仍占据主导地位，依靠燃煤火电机组调峰是解决当前电力系统面临的峰谷差距逐渐增大问题和保障电网消纳风能、太阳能等新能源的根本途径。未来很长时间我国三北地区的电网调峰还都会是以燃煤火电调峰为主。这也就是我们要探索更经济，更环保的燃煤火电调峰方式的动因。

随着我国产业结构转型与能源结构调整的深入，机组负荷快速、大幅、频繁波动将成为我国燃煤火电机组运行的新常态。其中，机组的启动速度是制约机组运行灵活性的一大瓶颈。

为提高燃煤火力发电机组的启动速度，较多的采用了邻机辅助蒸汽加热凝结水、给水的办法，提高锅炉的启动速度，但提高的程度不多；专利“一种火力发电单元机组的高压缸快速启动系统”（申请号201520222755.6）提出了直接用邻机主蒸汽或再热蒸汽冲转本机汽轮机的思路，但未对冲转参数选择、抽汽流量和管路预暖、阀门设置与控制策略等进行可行的技术限定；也未对中压缸启动方式下的邻炉加热方式进行描述。

目前300MW等级燃煤火电机组基本为单元制一次再热机组，一般可分为高中压联合启动、高压缸启动及中压缸启动这三种启动方式。专利“一种火力发电单元机组的高压缸快速启动系统”提出的快速启动系统需引入邻炉主蒸汽或再热蒸汽对汽轮机进行冲转，实际上，用再热蒸汽是不合适的。由于机组启动时所需的进汽压力一般为额定进汽压力的40%，邻机正常运行时再热蒸汽压力一般难以达到主蒸汽压力的40%，这也决定了不能采用邻机的再热蒸汽作为本机高压缸启动的冲转蒸汽。

专利“一种火力发电单元机组的高压缸快速启动系统”未对从邻机抽取主蒸汽加热本机启动对邻机运行所造成的影响进行评估和采取对策。邻机快速启动系统从邻机主蒸汽系统抽取部分流量将对邻炉正常运行产生不利的影响，邻炉来主蒸汽流量不能太大，否则可能影响邻炉再热器蒸汽温度。

专利“一种火力发电单元机组的高压缸快速启动系统”提出冲转邻机时，利用原有主汽阀前疏水系统进行暖管预热是不够的。邻机加热管路在投运前，切换关断阀是关闭的，阀后管道至汽轮机进汽管路均为冷态（尤其是冷态启动是温差更大），如果直接用邻机正常状态的高温蒸汽通过，会在管路和阀门中产生较大的热应力，存在安全隐患或影响机组寿命。

采用邻炉加热系统对本单元机组的汽机进行预暖、冲转、并网后，如何切换回来自本单元机组的的锅炉主蒸汽和再热蒸汽，切换点的选择和控制方式在专利“一种火力发电单元机组的高压缸快速启动系统”中并未给出技术限定。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种单元制火力发电机组邻机快速启动系统，能够避免快速启动对邻炉正常运行产生不利的影响，解决了冷态启动对机组和管道系统的热冲击问题。