专利名称:一种供热汽轮的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了发电设备领域的一种供热汽轮机,包括高压缸、中压缸、第一低压缸和第二低压缸；所述第一低压缸的排汽口连接有第一凝汽器，所述第二低压缸的排汽口连接有第二凝汽器；所述中压缸的排汽口，所述第一低压缸的进汽口，以及所述第二低压缸的进汽口之间通过一根公用的中低压连通管连接，所述中低压连通管上设有一个位于所述第一低压缸进汽口和所述第二低压缸进汽口之间的调节阀；所述高压缸、所述中压缸、所述第一低压缸和所述第二低压缸的转子输出轴单轴布置，依次连接；所述第一低压缸与所述第二低压缸的转子输出轴之间设有一联轴器；所述第一凝汽器和所述第二凝汽器为双壳体、双流程、双背压型凝汽器，所述中压缸的排汽口处设有气体流量传感器。其技术效果是：其可以在不进行机组改造的情况下，实现背压供热，同时也不影响机组纯凝工况的运行经济性。
【专利说明】_种供热汽轮机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发电设备领域的一种供热汽轮机。
【背景技术】
[0002]汽轮发电机组是电站建设中的关键动力设备之一，是把热能转换成机械能进而转换成电能的能量转换装置。由锅炉产生的高温、高压蒸汽，经过蒸汽透平，将热能与压力势能转换，成为汽轮机的机械能，带动汽轮机转子输出轴做功，该机械能通过汽轮机转子输出轴传递给发电机，从而将机械能转换成电能，因此，汽轮机作为源动机常被称为光明之源”。
[0003]供热汽轮发电机组是指汽轮机带动发电机向电网输送电能的同时又在汽轮机合适的通流位置处抽出一部分蒸汽进入热网供热，另一部分蒸汽继续在透平流道内膨胀做功带动汽轮机的转子输出轴做功，排汽在凝汽器中定压定温放热并凝结成水，最后，再进入热力循环当中。
[0004]然而，尽管供热汽轮机具有较高的热能利用率，其也存在弊端:供热用户的循环水的温度要求一般约80°C左右，极寒天气可能更高，而通常的供热汽轮机，其都是在中压缸抽汽，抽出蒸汽的参数约为0.4MPa.a、250°C，这部分热量的质量较高，如果直接供热会造成可用能的损失。如果将其膨胀到45?50kPa.a，加热供热循环水，则能量可最大限度的利用。
[0005]在季节交替的季节，随着用电需求的减少，两个低压缸的额定排汽量会大于供热总量的需求，如果将每个低压缸的排汽量降低，则每个缸的效率又会降低，甚至末级可能发生鼓风影响安全。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种供热汽轮机，其可以在不进行机组改造的情况下，实现背压供热，同时也不影响机组纯凝工况的运行经济性。
[0007]实现上述目的的一种技术方案是:一种供热汽轮机，包括高压缸、中压缸、第一低压缸和第二低压缸；所述第一低压缸的排汽口连接有第一凝汽器，所述第二低压缸的排汽口连接有第二凝汽器；
[0008]所述中压缸的排汽口，所述第一低压缸的进汽口，以及所述第二低压缸的进汽口之间通过一根公用的中低压连通管连接，所述中低压连通管上设有一个位于所述第一低压缸进汽口和所述第二低压缸进汽口之间的调节阀；
[0009]所述高压缸、所述中压缸、所述第一低压缸和所述第二低压缸的转子输出轴单轴布置，依次连接；所述第一低压缸与所述第二低压缸的转子输出轴之间设有一联轴器；所述第一凝汽器和所述第二凝汽器为双壳体、双流程、双背压型凝汽器，且均接入供热循环水；
[0010]所述中压缸的排汽口处设有气体流量传感器，所述气体流量传感器检测到所述中压缸排汽口的排汽量大于所述第一低压缸的额定进汽量时，所述调节阀开启，所述气体流量传感器检测到所述中压缸的排汽口的排汽量小于所述第一低压缸的额定进汽量时，所述调节阀关闭。
[0011]进一步的，所述联轴器为具有锁定功能的自动同步3S联轴器。
[0012]进一步的，所述调节阀包括与所述中低压连通管套接的阀体，竖直贯穿所述阀体的阀板，位于所述阀板径向内侧，从所述阀体顶部插入所述阀体，可在所述阀板径向内侧沿竖直方向上下移动的阀杆和位于所述阀杆顶部的阀杆执行机构。
[0013]采用了本实用新型的一种供热汽轮机的技术方案，即中压缸的排汽口，第一低压缸的进汽口，以及第二低压缸的进汽口之间通过一根公用的中低压连通管连接，中低压连通管上设有一个位于第一低压缸进汽口和第二低压缸进汽口之间的调节阀；高压缸、中压缸、第一低压缸和第二低压缸的转子输出轴单轴布置，依次连接；第一低压缸与第二低压缸的转子输出轴之间设有一联轴器；第一凝汽器和第二凝汽器为双壳体、双流程、双背压型凝汽器，且均接入供热循环水，所述中压缸的排汽口处设有气体流量传感器的供热汽轮机的技术方案。其技术效果是:在能够满足供热汽轮机“以热定电”原则的同时，利用汽轮机排汽低品质的热量供热，可以根据热负荷的变化，调整汽轮机参与运行的低压缸个数，克服了供热汽轮机普遍存在的高品质蒸汽减温减压能量浪费的现象，尽可能地提高了能量的利用效率。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的一种供热汽轮机的结构示意图。
[0015]图2为本实用新型的一种供热汽轮机中调节阀结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]请参阅图1，本实用新型的发明人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明:
[0017]请参阅图1，本实用新型的一种供热汽轮机，包括高压缸1、中压缸2、第一低压缸3和第二低压缸4。
[0018]高压缸1、中压缸2、第一低压缸3和第二低压缸4上均设有进汽口和排汽口，以及一根转子输出轴。高压缸1、中压缸2、第一低压缸3和第二低压缸4的转子输出轴单轴布置，依次连接；第一低压缸3与第二低压缸4的转子输出轴之间设有联轴器5。其中，高压缸I转子输出轴的第一端部连接发电机9。高压缸I转子输出轴的第二端部连接中压缸2转子输出轴的第一端部，中压缸2转子输出轴的第二端部连接第一低压缸3转子输出轴的第一端部，第一低压缸3转子输出轴的第二端部和第二低压缸4转子输出轴的第一端部通过联轴器5连接。
[0019]第一低压缸3的排汽口连接有第一凝汽器7，第二低压缸4的排汽口连接有第二凝汽器8。第一凝汽器7和第二凝汽器8均为双壳体、双流程、双背压型凝汽器。第一凝汽器7和第二凝汽器8均接入供热循环水11，作为第一凝汽器7和第二凝汽器8的冷却水。
[0020]中压缸2的排汽口，第一低压缸3的进汽口和第二低压缸4的进汽口之间通过一公用的中低压连通管6连接。
[0021]中低压连通管6上设有一个位于第一低压缸3进汽口和第二低压缸4进汽口之间的调节阀10。当中压缸2的排汽量大于第一低压缸3的额定进汽量时，调节阀10开启，中压缸2的排汽量小于第一低压缸3的额定进汽量时，调节阀10关闭。
[0022]这样设计的目的在于:高压缸I和中压缸2的进汽量和排汽量都是根据以热定电的原则确定的，居民对热的需求越少，高压缸I和中压缸2的进汽量和排汽量就越小，因此，在居民对热的需求越少，那么通过锅炉向汽轮机提供的蒸汽减少，第一低压缸3和第二低压缸4的进汽量减少，其排汽量将低于额定排汽量，那么通过关闭第二低压缸4的进汽，并通过联轴器5将第二低压缸4解列，可保证第一低压缸3维持额定排汽量，从而保证第一低压缸3的效率和安全。
[0023]当中压缸2的排汽量低于第一低压缸3的额定进汽量时，第一低压缸3和第二低压缸4的效率已经严重下降，此时先将联轴器5关闭，然后关闭位于第一低压缸3和第二低压缸4之间的调节阀10，阻断第二低压缸4的进汽，第二低压缸4的转子输出轴的转速降低，联轴器5自动脱开，从而实现第二低压缸4在线解列，同时关闭第二凝汽器8，以节约电能。第一低压缸3维持在额定排汽量状态下运行，第一凝汽器7在背压供热状态下运行。
[0024]当中压缸2的排汽量又开始上升并高于第一低压缸3的额定进汽量时，调节阀10打开，实现第二低压缸4的同步并网发电，并网后将联轴器5锁定，第二凝汽器8打开，汽轮机恢复原状。第一凝汽器7和第二凝汽器8在背压供热状态下运行。
[0025]而当第一凝汽器7和第二凝汽器8均工作在纯凝汽状态下时，联轴器5将第一低压缸3和第二低压缸4的转子输出轴锁定，第一低压缸3和第二低压缸4并网发电。
[0026]本实施例中，联轴器5优选具有锁定功能的自动同步3S联轴器。其目的在于:为了提高本实用新型的自动化程度，以便于操控。
[0027]本实施例中，在中压缸2的排汽口处设有气体流量传感器(图中未显示)，当所述气体流量传感器检测到中压缸2的排汽口处的蒸汽流量下降到第一低压缸3额定进汽量以下时，调节阀10关闭，联轴器5解锁，第二低压缸4解列。当所述气体流量传感器检测到中压缸2的排汽口处的蒸汽流量上升到第一低压缸3额定进汽量以上时，调节阀10开启，联轴器5嗤合，第二低压缸4并网。
[0028]通过所述气体流量传感器，切换调节阀10的开关状态，以及联轴器5的锁定和脱开，即控制第二低压缸4的解列和并网，供热汽轮机能够在满足“以热定电”的大原则的同时，实现了对汽轮机效率进行有效管理，可以根据热负荷的变化，尽可能的提升汽轮机运行的效率，使得汽轮机组在满足热负荷的同时，尽可能地发出更多电能，同时减少供热中的碳排放。
[0029]调节阀10为蝶阀，包括与中低压连通管6套接的阀体71，竖直贯穿阀体71的阀板72，从阀体71顶部插入阀体71，可在阀板72径向内侧沿竖直方向上下移动的阀杆73和位于阀杆73顶部的阀杆执行机构74。选择蝶阀的目的在于蝶阀的响应速度快，可以保证在中压缸2的排汽量低于第一低压缸3的额定进汽量时及时关闭。
[0030]实施例一
[0031]某热电厂工程中，机组总蒸汽量约为20000t/h，对热电厂的供热要求为:供热循环水11的温度由50°C升高到80°C，前期最大供热循环水11的水量约为12000t/h，后期将增大到18000t/h。该工程选用本实用新型的一种供热汽轮机。
[0032]如图1所示，则本实用新型的第一凝汽器7和第二凝汽器8采用双壳体、双流程、双背压型凝汽器；高压缸I的转子输出轴的一端与发电机9连接，高压缸1、中压缸2、第一低压缸3和第二低压缸4的转子输出轴同轴，依次连接；第一低压缸3的转子输出轴与第二低压缸4的转子输出轴之间设置有联轴器5。联轴器5具有自动同步自动解锁的功能。
[0033]当供热用户的最大供热循环水11的水量为18000t/h时，调节阀10处于全开状态，自动同步联轴器5处于啮合状态，此时本实用新型的一种供热汽轮机两低压缸均处于背压供热状态。
[0034]当供热用户的供热量需求减少，达到12000t/h时，则将第二低压缸4解列掉。具体步骤如下:确保自动同步联轴器5处于解锁状态，然后关闭调节阀10，阻断第二低压缸4的进汽，此时第二低压缸4的转子输出轴的转速将降低，自动同步联轴器5自动脱开，第二低压缸4的转子输出轴开始降至较低的转速(一般为100-200rmp/min)，从而实现第二低压缸4的在线解列；此时，停止第二凝汽器8的运行，以节约用电。此时，第一低压缸3的排汽，将通过第一凝汽器7与供热循环水11换热，供热循环水11吸收排汽热量由50°C升高到80°C，同时维持汽轮机背压约54kPa.a，整台机组背压运行，无冷源损失。若热用户的要求持续降低，第一低压缸3的排汽量相应降低来匹配热用户的需求。
[0035]综上所述，本实用新型一种供热汽轮机在满足“以热定电”的大原则的同时，最大限度的利用热循环的冷源放热，可以根据热负荷的变化，尽可能的提升机组运行的效率。使得机组在满足热负荷的同时，尽可能地发出更多电能。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0036]本【技术领域】中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
【权利要求】
1.一种供热汽轮机，包括高压缸、中压缸、第一低压缸和第二低压缸；所述第一低压缸的排汽口连接有第一凝汽器，所述第二低压缸的排汽口连接有第二凝汽器；其特征在于: 所述中压缸的排汽口，所述第一低压缸的进汽口，以及所述第二低压缸的进汽口之间通过一根公用的中低压连通管连接，所述中低压连通管上设有一个位于所述第一低压缸进汽口和所述第二低压缸进汽口之间的调节阀； 所述高压缸、所述中压缸、所述第一低压缸和所述第二低压缸的转子输出轴单轴布置，依次连接；所述第一低压缸与所述第二低压缸的转子输出轴之间设有一联轴器；所述第一凝汽器和所述第二凝汽器为双壳体、双流程、双背压型凝汽器，且均接入供热循环水； 所述中压缸的排汽口处设有气体流量传感器，所述气体流量传感器检测到所述中压缸排汽口的排汽量大于所述第一低压缸的额定进汽量时，所述调节阀开启，所述气体流量传感器检测到所述中压缸排汽口的排汽量小于所述第一低压缸的额定进汽量时，所述调节阀关闭。2.根据权利要求1所述的一种供热汽轮机，其特征在于:所述联轴器为具有锁定功能的自动同步3S联轴器。3.根据权利要求1所述的一种供热汽轮机，其特征在于:所述调节阀包括与所述中低压连通管套接的阀体，竖直贯穿所述阀体的阀板，位于所述阀板径向内侧，从所述阀体顶部插入所述阀体，可在所述阀板径向内侧沿竖直方向上下移动的阀杆和位于所述阀杆顶部的阀杆执行机构。
【文档编号】F01D17-10GK204283508SQ201420659893
【发明者】王富民 [申请人]上海电气电站设备有限公司