本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种NCB型供热汽轮机背压模式启动系统及方法。
背景技术：
NCB型供热汽轮发电机组，其轴系布置为：发电机、高压缸、中压缸、3S离合器、低压缸。该型机组在非采暖期用于纯凝发电，初末采暖期用于抽凝供热，尖寒期用于纯背压供热的运行。其中背压供热运行模式，由于没有冷源损失，机组发电供热的效率最高，因此也是最经济运行模式。
NCB汽轮机组采用纯背压模式供热运行时，需通过3S离合器脱开切除低压缸，只保持发电机、高中缸运行，同时由中压缸排汽直接供热网抽汽，即中排纯背压供热运行模式。
NCB型机组根据旁路系统配置有多种启动模式。在供热期间机组启动时，如果采用带低压缸启动，需在启动并网带一定负荷后切除低压缸运行以实现背压供热的经济运行模式。连带低压缸启动过程中，会造成大量冷源损失，同时造成机组启动过程时间较长，不利于尽快实现机组背压经济运行模式，造成运行成本增加。
此外，并网后再切除低压缸运行的过程操作复杂，也极容易造成轴系不稳定。轻则延迟启动时间，重则造成轴系失稳和机组异常停机，即导致供热损失，也造成影响居民采暖的民生问题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种NCB型供热汽轮机背压模式启动系统及方法，利用3S离合器啮合脱开功能，在机组供热期把热网加热器冷却中缸排汽冷源，直接实现不带低压缸的背压模式启动。
本发明提供了一种NCB型供热汽轮机背压模式启动系统，包括发电机、高压缸、中压缸、低压缸、3S离合器、排空装置及热网加热器；发电机与高压缸连接，高压缸与中压缸连接，中压缸与3S离合器连接，3S离合器与低压缸连接；
中压缸连接有第一排气管路、第二排气管路及第三排气管路，第一排气管路的输入端设有第一阀门，输出端连接热网加热器；
第二排气管路的输入端设有第二阀门，输出端连接低压缸；
第三排气管路的输入端设有第三阀门，输出端连接排空装置；
中压缸还连接有用于将锅炉升温升压蒸汽排入热网加热器的中压旁路，中压旁路设有第四阀门；
当热网加热器运行时，第二阀门用于隔离低压缸进汽，3S离合器用于脱开低压缸。
进一步地，排空装置用凝汽器替代。
本发明还提供了上述NCB型供热汽轮机背压模式启动系统的背压模式启动方法，包括：
供热期NCB型供热汽轮机机组启动冲转前，通过中压旁路及第四阀门将锅炉升温升压蒸汽排入热网加热器，以配合锅炉启动；
供热期NCB型供热汽轮机机组背压模式启动冲转时，通过3S离合器脱开低压缸，通过关闭第二阀门，以隔断低压缸进汽，利用高压缸、中压缸联合进汽冲转启动及升速，中压缸排汽进入排空装置；
供热机组背压模式启动并网和带负荷后，中压缸排汽再逐步切换进入热网加热器，机组实现背压模式带负荷运行，完成锅炉升参数、机组冲转、升速、并网及带负荷的背压模式启动全过程。
借由上述方案，通过NCB型供热汽轮机背压模式启动系统及方法，降低了启动过程中大量的工质及热量损失，背压模式的冷源损失为0％，即实现了本机组启动到带负荷运行的无冷源损失模式；避免了机组带低压缸启动后再切除低缸运行的复杂操作，减少了运行操作工作量(约30％)，同时降低了运行操作风险；缩短了机组启动时间(约2小时)。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明一种NCB型供热汽轮机背压模式启动系统的结构示意图。
图中标号：
1-发电机；2-高压缸；3-中压缸；4-3S离合器；5-低压缸；6-排空装置(也可为凝汽器)；7-热网加热器；8-第一阀门；9-第二阀门；10-第三阀门；11-第四阀门。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参图1所示，本实施例了一种NCB型供热汽轮机背压模式启动系统，包括发电机1、高压缸2、中压缸3、3S离合器4、低压缸5、排空装置6(或凝汽器)、热网加热器7，以及中压缸3和排空装置6之间连接管路及第三阀门10，中压缸3和低压缸5之间连接管路及第二阀门9，中压缸3和热网加热器7之间连接管路及第一阀门8，中压旁路及第四阀门11。
中压缸3排汽中一路可通过连接管路及第三阀门10进入排空装置6；中压缸3排汽中一路可通过连接管路及第二阀门9进入低压缸5；中压缸3排汽中一路可通过连接管路及第一阀门8进入热网加热器7。
中压缸3还有一路用于将锅炉升温升压蒸汽排入热网加热器7的中压旁路，中压旁路设有第四阀门11。
当热网投运及热网加热器7运行时，可通过第二阀门9隔离低压缸进汽、3S离合器4脱开低压缸，来冲转启动高中压转子来实现机组背压模式启动及直接背压发电供热运行，减少启动过程冷源损失，同时减少高中低压缸联合启动后的低缸切换操作。
该系统的背压模式启动方法包括如下步骤：
1)供热期NCB型机组启动冲转前，为配合锅炉启动，可采用旁路管路及阀门11，将锅炉升温升压蒸汽排入热网加热器7。
2)供热期机组背压模式启动冲转时，通过3S离合器4脱开低压缸5，关闭隔离低压缸5之间连接管路及第二阀门9来隔断低压缸5进汽，利用高压缸2、中压缸3联合进汽冲转启动及升速，中压缸3排汽进入排空装置6。
3)供热机组背压模式启动并网和带一定负荷后(5％)，中压缸3排汽再逐步切换进入热网加热器7，机组实现背压模式带负荷运行，完成锅炉升参数、机组冲转、升速、并网及带负荷的背压模式启动全过程。
由于NCB型供热机组在供热期采用背压模式启动，锅炉升参数、机组冲转、升速、并网及带负荷全过程低压缸不进汽，可实现无冷源损失运行。一是降低了启动过程工质及热量损失，直至背压模式的冷源损失为0％，即实现了本机组启动到带负荷运行的无冷源损失模式，二是避免了机组带低压缸启动后再切除低缸运行的复杂操作，减少了运行操作工作量约30％，也降低了运行操作风险，三是缩短了机组启动时间约2小时。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。