[发明专利]凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统及运行调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及供热技术领域，特别是一种凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统及 运行调节方法。

背景技术

当前，国内电力需求增长缓慢，电力过剩矛盾日益凸显，另一方面，供热 市场日益增长，越来越多的纯凝机组向供热机组进行改造。随着清洁能源风电 技术、水电技术、光伏技术的快速发展，在电力调度过程中，应优先考虑清洁 能源发电技术。但是，部分地区由于电网无法足额消纳，弃风、弃水、弃光问 题日趋严重，已经成为长期影响中国清洁能源健康发展的主要矛盾。本发明中 所提供的调峰蓄能技术，从供热市场着手，降低机组电负荷，提升热网供热质 量，充分挖掘释放电网系统的调峰潜能。在将来很长一段时间内，清洁能源的 消纳技术，火电机组的深度调峰潜能将是一个稀缺资源。

我国200MW(兆瓦)火电机组有两排汽和三排汽凝汽式汽轮机组两种机型。 目前，国内针对三缸三排汽凝汽式汽轮机的热电联产有在低压缸导气管上打孔 抽汽的技术，由于三缸三排汽汽轮机中压缸联体低压缸的特殊结构形式，在电 网低谷时段机组电负荷低的情况下，经常出现抽汽量少甚至不能抽汽的情况， 此时将无法满足用户供热需求。同时，打孔抽汽时，机组电负荷仍处在高位， 无法解决当前装机容量大，经常需要机组进行电负荷调峰的矛盾。针对凝汽式 汽轮机组的光轴转子运行方式的技术，在200MW的两缸两排汽机组上已经有相 关的应用经验，但其仅仅是纯凝机组改供热机组的应用，并未与机组调峰相结 合。

单纯的光轴转子运行方式，由于其抽汽量大，在供热的初末期内，受到供 热负荷小的约束，导致供热初末期，光轴转子运行方式的机组不能投运。目前， 国内还没有供热机组配备有调峰蓄能系统，在国外已经运行的热电联产机组中 采用的蓄放热装置，主要是为了解决供热需求与所供热量不一致的问题，实现 供热的削峰填谷功能，但并未考虑机组的深度调峰功能。

因此，将调峰蓄能系统应用于凝汽式汽轮机组的热电技术，对机组进行深 度调峰的同时，又能满足热负荷的削峰填谷，为增强电网调度的灵活性、安全 性提供了一个技术思路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种结构设计合理，对机组进行深 度调峰的同时、又能满足热负荷的削峰填谷的凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

凝汽式汽轮机组的调峰蓄能系统，由汽轮机低压缸光轴转子机组和蓄放热 装置组成，汽轮机低压缸光轴转子机组和蓄放热装置通过低压缸导汽管抽汽支 管连接，汽轮机低压缸光轴转子机组包括中压缸、低压缸、凝汽器和光轴转子， 中压缸与低压缸连接，低压缸与凝汽器连接，低压缸内设有光轴转子；蓄放热 装置包括热网首站、蓄热罐、换热站、热网循环泵、放热变频泵、蓄热变频泵、 热网供水母管和热网回水母管，蓄热罐、换热站分别连接热网供水母管和热网 回水母管，热网首站分别连接有热网供水母管、热网回水母管和机组热网疏水 管。

本系统的纯凝机组通过光轴转子技术，将蒸汽抽取用于供热，从而降低机 组的电负荷，然后再通过配备蓄放热系统，利用其削峰填谷的功能，实现机组 在供暖季能满足热负荷的前提下，将机组的电负荷降至最低。本系统能缓解北 方地区供热期内的热电矛盾，增加电网调度的灵活性和弹性，适于大力推广。

作为优选，中压缸内设有中压转子，低压缸内设有光轴转子，中压转子与 光轴转子同轴连接。其优点在于，中压缸排汽仅部分进入低压缸，其余大部分 排汽经过抽汽支管进入蓄放热系统进行供热，通过机组光轴转子运行与蓄放热 系统的耦合，可实现在供热期内对机组电负荷的深度调峰和热负荷的削峰填谷 功能。

作为优选，蓄热罐分别通过放热进水支管、蓄热出水支管与热网回水母管 连接；蓄热罐分别通过放热出水支管、蓄热进水支管与热网供水母管连接；蓄 热出水支管和放热出水支管上分别设有蓄热变频泵和放热变频泵。其优点在于， 蓄热罐和热网水直接相连，可以起到热网水系统定压的作用。同时，通过蓄热 变频泵和放热变频泵可以调节蓄放热的速度和蓄放热的量，以适应各种条件下 的热需求。