热电联产系统及方法与流程

本发明涉及火电厂热电联产技术领域，具体涉及一种热电联产系统及方法。

背景技术：

热电联产项目最早主要应用在工业领域，后发展到居民的集中供暖。近些年，各地热电联产项目纷纷建成投产，使我国城市供热能力持续提升。

我国北方冬季气温较低，而随环境温度降低需增加热电联产系统供热量，电负荷也随之增加。在热电厂深度调峰工况下，火电机组需要降低发电负荷，在传统技术层面上降低发电负荷就会影响供热量输出，减少工业供汽量。

因此，如何在深度调峰时降低发电负荷，满足深度调峰工况要求的同时，能满足工业供气需求，又能提供较高的供热量，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的第一目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种热电联产系统，它在深度调峰降低发电负荷的同时，能满足工业供气需求，又能提供较高的供热量。

本发明的第一目的是通过以下技术方案实现的：一种热电联产系统，包括高压缸、中压缸和低压缸，所述高压缸的上下进汽口连接上下两个高压缸蒸汽输入管路，所述高压缸的两个排汽口连接两个高压缸蒸汽输出管路，两个所述高压缸蒸汽输入管路与两个所述高压缸蒸汽输出管路之间连接有启动高压旁路，所述高压缸蒸汽输出管路与锅炉再热器的蒸汽入口连接，所述中压缸的上下进汽口连接上下两个中压缸蒸汽输入管路，所述锅炉再热器的蒸汽出口与所述中压缸蒸汽输入管路连接，所述中压缸的排汽口连接中压缸蒸汽输出管路，所述低压缸的进汽口连接低压缸蒸汽输入管路，所述中压缸蒸汽输出管路与所述低压缸蒸汽输入管路连接，两个所述高压缸蒸汽输入管路与两个所述高压缸蒸汽输出管路之间连接有调峰高压旁路，所述中压缸蒸汽输出管路连接采暖连接管路，两个所述中压缸蒸汽输入管路与所述采暖连接管路之间连接有调峰低压旁路，所述采暖连接管路与采暖管路连接，两个所述中压缸蒸汽输入管路通过启动低旁连接管路与一启动低压旁路连接，所述启动低压旁路与工业抽汽管路连接。

所述启动高压旁路设置有第一减温器和启动高旁阀门。

所述调峰高压旁路设置有第二减温器和调峰高旁阀门。

所述调峰低压旁路设置有第四减温器和调峰低旁阀门。

所述启动低压旁路设置有第三减温器，所述启动低旁连接管路设置有启动低旁阀门。

所述低压缸蒸汽输入管路与低压缸的蒸汽入口之间设置有低压缸进汽调节阀门。

所述采暖连接管路设置有采暖连接阀门。

本发明的第二目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种热电联产系统，它在深度调峰降低发电负荷的同时，能满足工业供气需求，又能提供较高的供热量。

本发明的第二目的是通过以下技术方案实现的：一种热电联产方法，包括如下内容：

a、启动高压旁路只在启动时使用，在两个高压缸蒸汽输入管路与两个高压缸蒸汽输出管路之间新增一路调峰高压旁路，将中压缸蒸汽输出管路连接采暖连接管路，在两个中压缸蒸汽输入管路与采暖连接管路之间新增一路调峰低压旁路，将采暖连接管路与采暖管路连接，两个中压缸蒸汽输入管路通过启动低旁连接管路与启动低压旁路连接，启动低压旁路与工业抽汽管路连接；

b、开启启动低压旁路至工业抽气管路的疏水阀门，将该管路凝结水排空，缓慢开启启动低压旁路至工业抽气管路阀门，通过减温器保证启动低压旁路至工业抽气管路的蒸汽温度小于300摄氏度，直至工业抽汽流量大于40吨/小时，抽汽压力大于0.7mpa，满足用户工业生产需求；

c、启动低压旁路至工业抽气管路阀门开度达到70%，仍未满足用户需求，或高压缸调节级压力p1与中压缸二段抽气压力p2的压力比的比值小于5，开启调峰高压旁路的管路疏水阀门，将该管路凝结水排空，缓慢开启调峰高压旁路的管路阀门，通过减温器保证调峰高压旁路的管路蒸汽温度在330-350摄氏度之间，直至工业抽汽流量大于70吨/小时，抽汽压力大于0.7mpa，满足用户工业生产需求；

d、开启调峰低压旁路至采暖管路的疏水阀门，将该管路凝结水排空，缓慢开启调峰低压旁路至采暖管路阀门，通过减温器保证调峰低压旁路至采暖管路的蒸汽温度小于200摄氏度，同时监视所述压力比变化，当所述压力比低于5.2时，开启调峰高压旁路的管路阀门，将所述压力比升至5.7以上，再开大调峰低压旁路至采暖管路的阀门开度，当所述压力比再次低于5.2时，再开启调峰高压旁路的管路阀门，如此往复操作，将所述压力比维持在5-6之间，以保证汽轮机组此处压力匹配，保证汽轮机组高中压缸轴向推力平衡，保证机组运行安全，直至采暖管路热量大于400gj/h，满足用户供暖需求；

e、当调峰高压旁路的管路阀门、调峰低压旁路至采暖管路的阀门开度均达到90%以上，仍不能满足热网用户需求，缓慢关小中压缸蒸汽输入管路的进汽调节门，同时监视所述压力比，使所述压力比在5-6之间，直至该进汽调节门开度调小至30%，如仍不能满足采暖用户需求，缓慢调小低压缸进汽调节阀门，直至低压缸进汽调节阀门开度调小至20%，并保证低压缸进气压力大于0.01mpa，以使电负荷达到额定装机容量的25%的情况下，采暖热量达到600gj/h。

本发明的有益效果是：本发明在深度调峰降低发电负荷的同时，能满足工业供气需求，又能提供较高的采暖供热量，实现了热电厂深度调峰参与效果，避免了现有调峰工况下锅炉低负荷燃烧带来的不良后果，解决了调峰工况下工业抽汽及热量供应紧张的情况。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

在图中：1-高压缸；2-中压缸；3-低压缸；4-高压缸蒸汽输入管路；5-高压缸蒸汽输出管路；6-中压缸蒸汽输入管路；7-中压缸蒸汽输出管路；8-低压缸蒸汽输入管路；9-低压缸蒸汽输入阀门；10-采暖连接管路；11-采暖连接阀门；12-启动高压旁路；13-第一减温器；14-启动高旁阀门；15-调峰高压旁路；16-第二减温器；17-调峰高旁阀门；18-启动低压旁路；19-第三减温器；20-启动低旁阀门；21-调峰低压旁路；22-第四减温器；23-调峰低旁阀门；24-工业抽汽管路；25-采暖管路；26-启动低旁连接管路；27-中压缸进汽调节门。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细描述。

如图1所示，一种热电联产系统，包括高压缸1、中压缸2和低压缸3，高压缸1的上下进汽口连接上下两个高压缸蒸汽输入管路4，高压缸1的两个排汽口连接两个高压缸蒸汽输出管路5，两个高压缸蒸汽输入管路4与两个高压缸蒸汽输出管路5之间连接有启动高压旁路12，高压缸蒸汽输出管路5与锅炉再热器的蒸汽入口连接，中压缸2的上下进汽口连接上下两个中压缸蒸汽输入管路6，锅炉再热器的蒸汽出口与中压缸蒸汽输入管路6连接，中压缸2的排汽口连接中压缸蒸汽输出管路7，低压缸3的进汽口连接低压缸蒸汽输入管路8，中压缸蒸汽输出管路7与低压缸蒸汽输入管路8连接，两个高压缸蒸汽输入管路4与两个高压缸蒸汽输出管路5之间连接有调峰高压旁路15，中压缸蒸汽输出管路7连接采暖连接管路10，两个中压缸蒸汽输入管路6与采暖连接管路10之间连接有调峰低压旁路21，采暖连接管路10与采暖管路25连接，两个中压缸蒸汽输入管路6通过启动低旁连接管路26与一启动低压旁路18连接，启动低压旁路18与工业抽汽管路24连接。

参见图1，启动高压旁路12设置有第一减温器13和启动高旁阀门14。调峰高压旁路15设置有第二减温器16和调峰高旁阀门17。调峰低压旁路21设置有第四减温器22和调峰低旁阀门23。启动低压旁路18设置有第三减温器19，启动低旁连接管路26设置有启动低旁阀门20。低压缸蒸汽输入管路8与低压缸3的蒸汽入口之间设置有低压缸进汽调节阀门9。采暖连接管路10设置有采暖连接阀门11。

进入深度调峰时，通过开启调峰高压旁路15以减少汽轮机进气量，开启调峰低压旁路21后将蒸汽引入采暖管路25进行热量供应，将发电蒸汽负荷向供热转移。在调峰过程中，启动低压旁路18进行工业抽汽的供应，实现了减负荷不减供热量，减负荷不减抽汽量，汽轮机低负荷下抽汽、供热联合供应稳定的特点。

参见图1，一种热电联产方法，包括如下内容：

a、启动高压旁路12只在启动时使用，在两个高压缸蒸汽输入管路4与两个高压缸蒸汽输出管路5之间新增一路调峰高压旁路15，将中压缸蒸汽输出管路7连接采暖连接管路10，在两个中压缸蒸汽输入管路6与采暖连接管路10之间新增一路调峰低压旁路21，将采暖连接管路10与采暖管路25连接，两个中压缸蒸汽输入管路6通过启动低旁连接管路26与启动低压旁路18连接，启动低压旁路18与工业抽汽管路24连接；

b、开启启动低压旁路18至工业抽气管路的疏水阀门，将该管路凝结水排空，缓慢开启启动低压旁路18至工业抽气管路阀门，通过减温器保证启动低压旁路18至工业抽气管路的蒸汽温度小于300摄氏度，直至工业抽汽流量大于40吨/小时，抽汽压力大于0.7mpa，满足用户工业生产需求；

c、启动低压旁路18至工业抽气管路阀门开度达到70%，仍未满足用户需求，或高压缸1调节级压力p1与中压缸2二段抽气压力p2的压力比的比值小于5，开启调峰高压旁路15的管路疏水阀门，将该管路凝结水排空，缓慢开启调峰高压旁路15的管路阀门，通过减温器保证调峰高压旁路15的管路蒸汽温度在330-350摄氏度之间，直至工业抽汽流量大于70吨/小时，抽汽压力大于0.7mpa，满足用户工业生产需求；

d、开启调峰低压旁路21至采暖管路25的疏水阀门，将该管路凝结水排空，缓慢开启调峰低压旁路21至采暖管路25阀门，通过减温器保证调峰低压旁路21至采暖管路25的蒸汽温度小于200摄氏度，同时监视压力比变化，当压力比低于5.2时，开启调峰高压旁路15的管路阀门，将压力比升至5.7以上，再开大调峰低压旁路21至采暖管路25的阀门开度，当压力比再次低于5.2时，再开启调峰高压旁路15的管路阀门，如此往复操作，将压力比维持在5-6之间，以保证汽轮机组此处压力匹配，保证汽轮机组高中压缸2轴向推力平衡，保证机组运行安全，直至采暖管路25热量大于400gj/h，满足用户供暖需求；

e、当调峰高压旁路15的管路阀门、调峰低压旁路21至采暖管路25的阀门开度均达到90%以上，仍不能满足热网用户需求，缓慢关小中压缸蒸汽输入管路6的中压缸进汽调节门27，同时监视压力比，使压力比在5-6之间，直至该中压缸进汽调节门27开度调小至30%，如仍不能满足采暖用户需求，缓慢调小低压缸进汽调节阀门9，直至低压缸进汽调节阀门9开度调小至20%，并保证低压缸3进气压力大于0.01mpa，以使电负荷达到额定装机容量的25%的情况下，采暖热量达到600gj/h。

在供热量高峰期，联合机组中调门进行热量大负荷供应，调整过程中引入了高压缸1调节级压力p1与中压缸2二段抽汽压力p2比值作为调整参考，以保证汽轮机组高中压缸2轴向推力平衡，保证机组运行安全，相关概念在行业内属于首次提出。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。