一种汽轮机供热系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽轮机领域，特别是涉及一种汽轮机供热系统。


背景技术：

2.以热定电是联产系统的一种以供热负荷的大小来确定发电量的运行方式。“以热定电”中的“热”，是指各种热负荷。以供热负荷的大小来确定发电量，就叫“以热定电”。也就是说，要根据供热负荷来选择配套的锅炉及汽轮发电机组，根据蒸汽用量来确定机组的进汽量，相当于把发出的电作为供热的副产品。
3.公开号为cn109209531a的中国专利申请文件公开了一种汽轮机切缸供热系统，它包括前置发电模块、低压缸、热网加热器，所述热网加热器通过供热管路与前置发电模块出汽口连通，低压缸进汽口通过低压缸进汽管路与前置发电模块出汽口连通；所述低压缸进汽管路上设置有供热切断阀；所述供热切断阀用于切断前置发电模块出汽口与低压缸进汽口间的连通，使前置发电模块出汽口出来的主蒸汽直接通过供热管路送至热网加热器。上述现有技术中通过对低压缸的切除，来提高机组的调峰能力和供热能力，打破“以热定电”，实现热电解耦。
4.在现有技术中存在以下问题：1)通过切除低压缸实现热电解耦，供热蒸汽汽源为汽轮机中压缸排汽，供热参数较低，无法满足供热需求；2)整个汽轮机低压模块在切缸运行时被全部切除，当供热蒸汽需求量较小，未达到切缸运行条件时，低压缸将运行在部分负荷工况下，影响低压缸的效率和安全性；3)在切缸供热时整个低压模块被切除，为保证额定抽汽量下机组能够切缸运行，汽轮机最大发电容量在一定程度上受到额定供热抽汽量限制。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的一个技术问题在于提供一种汽轮机供热系统，能够提升发电效率。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种汽轮机供热系统，包括锅炉、与所述锅炉蒸汽连通的前置发电模块以及与所述前置发电模块蒸汽连通的供热管网，还包括：与前置发电模块蒸汽连通的第一发电模块和第二发电模块，所述第二发电模块与前置发电模块之间的蒸汽连通能够断开。
7.优选地，所述前置发电模块包括高压缸，所述第一发电模块包括第一中压缸和第一低压缸，所述第二发电模块包括第二中压缸和第二低压缸。
8.进一步地，所述锅炉的出汽口与所述高压缸的进汽口连通，所述高压缸的出汽口通过第一管路与所述第一中压缸的进汽口连通，所述第一中压缸的排汽口与所述第一低压缸的进汽口连通，所述高压缸的出汽口通过第二管路与所述第二中压缸的进汽口连通，所述第二中压缸的排汽口与所述第二低压缸的进汽口连通，所述高压缸的出汽口通过第三管路与所述供热管网连通。
9.再进一步地，所述汽轮机供热系统还包括：再热器，所述高压缸的出汽口与再热器
的进汽口连通，所述第一管路、第二管路以及第三管路均与再热器的出汽口连通。
10.进一步地，所述第一中压缸和第二中压缸的进汽口处均设有用于调整进汽压力的调门以及用于调整开度的中联门。
11.优选地，所述第一发电模块还包括第一转轴，所述第二发电模块还包括第二转轴，所述第一转轴和第二转轴通过联轴器可拆卸连接。
12.如上所述，本实用新型的一种汽轮机供热系统，具有以下有益效果：
13.采用本实用新型的汽轮机供热系统，在供热工况下，锅炉内的蒸汽先进入前置发电模块，前置发电模块排汽分成三部分，第一部分进入第一发电模块，第二部分进入第二发电模块，第三部分进入供热管网；当供热管网的供热抽汽需求达到最大时，将第二发电模块与前置发电模块之间的蒸汽连通断开，使得原本进入第二发电模块的第二部分蒸汽现在也进入供热管网，和第三部分蒸汽一起来满足供热管网的供热抽汽需求。本实用新型中的供热管网的供热抽汽需求能够通过第二部分蒸汽来满足，不会对进入第一发电模块的第一部分蒸汽产生影响，使得第一发电模块不会处在低负荷工况下运行，因此能够提升整个机组的发电效率。
附图说明
14.图1显示为本实用新型一种实施例中汽轮机供热系统的结构示意图。
15.附图标号说明
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锅炉
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前置发电模块
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210
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高压缸
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第一发电模块
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310
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第一中压缸
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320
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第一低压缸
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330
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第一转轴
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第二发电模块
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410
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第二中压缸
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420
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第二低压缸
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430
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第二转轴
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第一管路
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第二管路
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第三管路
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再热器
具体实施方式
[0031]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0032]
请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实
施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0033]
如图1所示，本实用新型提供了一种汽轮机供热系统，包括锅炉1、与锅炉1蒸汽连通的前置发电模块2以及与前置发电模块2蒸汽连通的供热管网(图中未示出)，还包括：与前置发电模块2蒸汽连通的第一发电模块3和第二发电模块4，第二发电模块4与前置发电模块2之间的蒸气连通能够断开。
[0034]
采用本实用新型的汽轮机供热系统，在供热工况下，锅炉1内的蒸汽先进入前置发电模块2，前置发电模块2排汽分成三部分，第一部分进入第一发电模块3，第二部分进入第二发电模块4，第三部分进入供热管网；当供热管网的供热抽汽需求达到最大时，将第二发电模块4与前置发电模块2之间的蒸汽连通断开，使得原本进入第二发电模块4的第二部分蒸汽现在也进入供热管网，和第三部分蒸汽一起来满足供热管网的供热抽汽需求。本实用新型中的供热管网的供热抽汽需求能够通过第二部分蒸汽来满足，不会对进入第一发电模块3的第一部分蒸汽产生影响，使得第一发电模块3不会处在低负荷工况下运行，因此能够提升整个机组的发电效率。
[0035]
作为一种优选地实施方式，为了进一步地提升发电效率，本实施例中的前置发电模块2包括高压缸210，第一发电模块3包括第一中压缸310和第一低压缸320，第二发电模块4包括第二中压缸410和第二低压缸420。本实施例中的第二中压缸410和第二低压缸420既可以合缸，也可以分缸。
[0036]
具体的，本实施例中的锅炉1的出汽口与高压缸210的进汽口连通，高压缸210的出汽口通过第一管路5与第一中压缸310的进汽口连通，第一中压缸310的排汽口与第一低压缸320的进汽口连通，高压缸210的出汽口通过第二管路6与第二中压缸410的进汽口连通，第二中压缸410的排汽口与第二低压缸420的进汽口连通，高压缸210的出汽口通过第三管路7与供热管网连通。
[0037]
本实施例中的汽轮机供热系统在供热工况下，锅炉1内的蒸汽先进入高压缸210，高压缸210排汽分成三部分，第一部分通过第一管路5进入第一中压缸310，第一中压缸310排汽再进入第一低压缸320；第二部分通过第二管路6进入第二中压缸410，第二中压缸410排汽再进入第二低压缸420；第三部分通过第三管路7进入供热管网，当供热管网的供热抽汽需求达到最大时，将第二中压缸410与高压缸210之间断开。
[0038]
再具体的，本实施例中的汽轮机供热系统还包括：再热器8，高压缸210的出汽口与再热器8的进汽口连通，第一管路5、第二管路6以及第三管路7均与再热器8的出汽口连通。通过再热器8能够提升高压缸210排汽的温度，从而能够进一步提升蒸汽在中压缸和低压缸中的发电效率，同时也能够提升向供热管网的供热温度。
[0039]
图1中的箭头代表本实施例中的蒸汽的流向。
[0040]
具体的，本实施例中的第一中压缸310和第二中压缸410的进汽口处均设有用于调整进汽压力的调门以及用于调整开度的中联门。本实施例中的两个调门既可以同步调节，也可以相互独立调节。
[0041]
本实用新型还提供了一种上述汽轮机供热系统的控制方法，包括三种运行模式，
[0042]
模式一，前置发电模块2的排汽全部进入第一发电模块3和第二发电模块4，用于发
电；
[0043]
模式二，前置发电模块2的排汽一部分进入第一发电模块3和第二发电模块4中用于发电，另一部分进入供热管网用于供热；
[0044]
模式三，第二发电模块4与前置发电模块2之间的蒸汽连通断开，前置发电模块2的排汽一部分进入第一发电模块3中用于发电，另一部分进入供热管网用于供热。
[0045]
本实施例中的汽轮机供热系统的三种运行模式的具体运行过程如下：
[0046]
第一种，第一中压缸310和第二中压缸410的进汽口处的中联门全开运行，高压缸210排汽全部进入第一发电模块3和第二发电模块4中实现高效发电；
[0047]
第二种，第二中压缸410的进汽口处的中联门部分开度运行，一部分高压缸210排汽进入第一发电模块3和第二发电模块4用于发电，并通过调门调整进汽压力，另一部分高压缸210排汽进入供热管网用于供热；
[0048]
第三种，第二中压缸410的进汽口处的中联门完全闭合，第二中压缸410与高压缸210之间完全断开，进入第一发电模块3用于发电的高压缸210排汽不受影响，原本进入第二发电模块4的高压缸210排汽现在进入供热管网用于供热，来满足供热管网的供热抽汽需求。
[0049]
具体的，本实施例中的第二发电模块4的最大进汽量与供热管网的最大供热抽汽量相对应，第一发电模块3的最大进汽量等于高压缸210排汽量减去最大供热抽汽量。在第三种运行模式下，供热管网的供热抽汽需求达到最大，第一中压缸310的进汽口处的中联门全开运行。在第二种运行模式下，第一中压缸310的进汽口处的中联门仍保持全开运行，可通过降低第二中压缸410的进汽口处的中联门开度，来提升进入供热管网的高压缸210排汽量。在第一种运行模式下，供热管网的供热抽汽需求为零。
[0050]
本实施例中的第一发电模块3还包括第一转轴，第二发电模块4还包括第二转轴，第一转轴和第二转轴有多种不同的布置方式，例如：第一转轴和第二转轴采用刚性连接；第一转轴和第二转轴通过联轴器连接，可实现自动同步/解列或手动同步/解列；第一转轴和第二转轴采用双轴布置。
[0051]
作为一种优选地实施方式，本实施例中的第一转轴和第二转轴通过联轴器可拆卸连接。为了实现更加稳定的电流输出，本实施例中的汽轮机供热系统运行在第一种和第二种模式下时，第一转轴和第二转轴通过联轴器连接在一起；当汽轮机供热系统运行在第三种模式下时，第一转轴和第二转轴断开连接，从而提升第一发电模块3的发电效率。
[0052]
与现有技术相比，本实用新型通过第一发电模块3与可切除的第二发电模块4并联的方式解决了现有供热机组在抽汽工况偏离设计点(抽汽量过大)导致发电效率下降的问题；
[0053]
本实用新型可切除第二发电模块4，实现高参数供热，供热抽汽点为再热器8热端、再热器8冷端或再热器8内部，解决了大流量、高参数的供热抽汽的问题；
[0054]
本实用新型中的第二发电模块4相对独立，可根据实际供热量需求进行设计，解除了供热工况对整机最大发电容量的限制，可实现大容量机组(600mw以上)切缸供热运行。
[0055]
本实用新型提出切除中低压缸实现高参数供热的汽轮机供热系统，可在汽轮机供热运行时，第一发电模块3实现中联门全开运行，在实现热电解耦的基础上提高了机组整体发电效率，进一步提高供热、调峰的灵活性，可在保证供热需求和机组效率的基础上进一步
提高切缸供热机组整体发电容量。
[0056]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。