[发明专利]一种提升热电联产电厂整体灵活性和经济性的系统和方法

说明书

本申请实施例公开了一种提升热电联产电厂整体灵活性和经济性的系统和方法。包括抽汽背压机组、抽汽凝汽式机组、I级压力匹配器、II级压力匹配器、分汽缸、反馈控制系统。本发明以抽汽背压机组的中间抽汽及背压排汽作为驱动汽源，驱动抽汽凝汽式机组的中间抽汽，混合后对外供汽，避免了通过旋转隔板参与调节抽汽压力而导致抽汽凝汽式机组中压缸通流效率大幅降低的问题，提升了机组对外供汽时的经济性。由于背压机组通常不需参与电网调峰因而运行参数稳定，与其他采用抽汽凝汽式机组主蒸汽或再热蒸汽作为驱动蒸汽的方式相比，采用抽汽背压机组提供驱动蒸汽，其汽源压力更为稳定。

技术领域

本申请涉及汽轮机工业供汽技术领域，更具体地，涉及一种提升热电联产电厂整体灵活性和经济性的系统和方法。

背景技术

随着新能源技术的不断推广，火电机组的占比在不断缩小，常规火电机组的发展面临严峻挑战。同时，在节能减排的大环境下，大批火电机组开始进行热电联产以及供热改造，力求深度挖掘火电机组的供热能力，以提高火电机组的综合能源利用效率。

近年来，为实现节能减排和充分利用热电联产的优越性，越来越多的再热凝汽式机组被改造成为供热(或供汽)机组。常规机组进行工业供汽，一般采用阀门、旋转隔板、座缸阀等型式进行抽汽压力的调节，这种方式均是通过节流来提升抽汽压力，势必会带来节流损失，给机组对外供汽时的经济性带来负面影响。

目前也有一些利用改善工业供汽经济性的技术。如名称为一种变负荷热电厂工业供热节能结构及其调节方法、专利号为201710247595.4的中国发明专利，在一定程度上解决了工业抽汽节流损失严重的问题，但是该技术存在机组低负荷运行或供汽量较大时，由于驱动蒸汽压力及被驱动蒸汽压力降低导致压力匹配器效率下降甚至无法满足供汽参数要求的情况。从而对机组日常运行的变工况调节范围有一定的限制。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提出了一种提升热电联产电厂整体灵活性和经济性的系统和方法，采用抽汽背压机组的中间抽汽及背压排汽作为驱动汽源，通过两级压力匹配器进行逐级驱动抽汽凝汽式机组的中间抽汽，混合后对外供汽，避免了通过旋转隔板参与调节抽汽压力而导致抽汽凝汽式机组中压缸通流效率大幅降低的问题。由于背压机组通常不需参与电网调峰因而运行参数稳定，与其他采用抽汽凝汽式机组主蒸汽或再热蒸汽作为驱动蒸汽的方式相比，本发明的驱动汽源的压力更为稳定；本发明采用两级压力匹配器进行逐级驱动，提升了被驱动蒸汽的变工况允许范围，从而提升了抽汽凝汽式机组对外供汽时负荷调整的允许范围和抽汽能力，系统整体灵活性和经济性更高，以改善上述问题。

第一方面，本申请提供了一种提升热电联产电厂整体灵活性和经济性的系统和方法，包括抽汽背压机组、抽汽凝汽式机组、I级压力匹配器、II级压力匹配器、分汽缸和反馈控制系统，其中；

所述抽汽背压式汽轮机通过转轴与抽汽背压汽轮发电机连接，抽汽背压式汽轮机的中间抽汽管道分为两路，一路通过中压供汽电动阀与中压工业供汽管道相连，另一路通过I级压力匹配器I级压力匹配器高压入口电动阀与I级压力匹配器驱动蒸汽入口管道相连。抽汽背压式汽轮机的抽汽背压式汽轮机排汽管道分为两路，一路通过抽背机低压供汽电动阀与低压供汽分汽缸低压供汽分汽缸连接，另一路通过II级压力匹配器II级压力匹配器高压入口电动阀与II级压力匹配器的II级压力匹配器驱动蒸汽入口管道相连。

所述抽汽凝汽式汽轮机高压缸、抽汽凝汽式汽轮机中压缸、抽汽凝汽式汽轮机低压缸及通过转轴依次连接。抽汽凝汽式汽轮机中压缸的抽汽凝汽式汽轮机中压缸中间抽汽管道分为三路，第一路通过抽凝机低压供汽电动阀与低压供汽分汽缸连接，第二路通过II级压力匹配器II级压力匹配器低压入口电动阀与II级压力匹配器的II级压力匹配器低压蒸汽入口管道相连，第三路通过I级压力匹配器I级压力匹配器低压入口电动阀与II级压力匹配器的II级压力匹配器出口管道汇合后与I级压力匹配器的I级压力匹配器低压蒸汽入口管道相连。

所述I级压力匹配器I级压力匹配器出口管道与低压供汽分汽缸相连。低压供汽分汽缸出口通过低压供汽电动总阀与低压工业供汽管道相连。