[发明专利]一种背压式汽轮发电机组系统及其运行方法

说明书

本发明公开了一种背压式汽轮发电机组系统，其包括背压式汽轮发电机组主干系统和蒸汽压差发电故障用旁路系统。本发明背压式汽轮发电机组系统通过设置蒸汽压差发电故障用旁路系统，在背压式汽轮机和/或发电机因故障等原因突然停机时，可在1秒内关闭背压式汽轮发电机组主干系统并在3秒内开启蒸汽压差发电故障用旁路系统，保证后续用汽的连续性和稳定性，还可将蒸汽压力控制在要求范围内。本发明背压式汽轮发电机组系统设置简单，实用性好，适合推广应用。

技术领域

本发明属蒸汽发电设备改进技术领域，更具体地说，本发明涉及一种蒸汽压差发电故障用快速切换至旁路系统的背压式汽轮发电机组系统。

背景技术

在一些蒸汽需要减压使用的系统中，越来越多通过安装背压式汽轮机以利用需要减压的余能用于发电，同时设置减压旁路系统。正常情况下蒸汽走汽机通道利用蒸汽的压差能发电，通过汽机后的低压蒸汽再供后续工艺使用。在汽机停机时，蒸汽走旁路通过减压阀减压后供后续工艺使用。大型火力发电系统通常都有紧急旁路系统，但这种紧急旁路系统复杂且系统设备成本很高，在小型的余压压差发电系统中鲜有使用。在小型的余压利用的背压机组中，一般使用普通的调压阀与减温器组合成减温减压旁路系统，在正常情况下，这种系统可以通过主动操作切换，以保证后续用汽工艺的连续性和稳定性。

在汽机故障突然跳机的情况下，汽机通道的蒸汽流量通常在1秒之内从额定流量减少到0，但旁路系统的的减压阀通常都需要30～90秒才能将蒸汽正常切换到旁路系统供后续工艺使用。这会造成两个严重的问题，一是由于减压阀打开速度慢造成阀前蒸汽超压，高压安全阀动作，属于运行事故；二是由于后续供汽间断，在有些对用汽要求高的工艺中是不允许的，会造成设备故障或产品废品率增高等严重后果。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有小型余压利用的背压机组中存在的问题，提供一种可以在3秒内快速切换至旁路系统的背压式汽轮发电机组系统及其运行方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种背压式汽轮发电机组系统，其包括背压式汽轮发电机组主干系统和蒸汽压差发电故障用旁路系统；所述背压式汽轮发电机组主干系统包括背压式汽轮机和发电机，还包括：

控制系统，用于监控所述背压式汽轮机和/或所述发电机是否发生紧急停机，并控制所述背压式汽轮发电机组主干系统与所述蒸汽压差发电故障用旁路系统的通断；

背压式汽轮机进口油动速关阀，设置于所述背压式汽轮机的蒸汽进口管路上，用于控制所述背压式汽轮发电机组主干系统的通断；

背压式汽轮机出口排汽止回阀，设置于所述背压式汽轮机的蒸汽出口管路上，在蒸汽正向压力作用下开启，蒸汽反向压力作用下关闭，用于控制所述背压式汽轮发电机组主干系统的通断，并防止蒸汽反向进入所述背压式汽轮发电机组主干系统；

所述蒸汽压差发电故障用旁路系统包括：

旁路油动速开阀，用于控制所述蒸汽压差发电故障用旁路系统的通断；

减压装置，用于降低蒸汽压；

其中，所述旁路油动速开阀与所述减压装置通过管路依次连接。

作为本发明背压式汽轮发电机组系统的一种改进，所述控制系统包括多功能控制器、背压式汽轮机监测器和发电机监测器；

其中，所述背压式汽轮机监测器用于监测所述背压式汽轮机是否发生紧急停机，当所述背压式汽轮机发生紧急停机时，所述背压式汽轮机监测器向所述多功能控制器发射信号；

所述发电机监测器用于监测所述发电机是否发生紧急停机，当所述发电机发生紧急停机时，所述发电机监测器向所述多功能控制器发射信号。

作为本发明背压式汽轮发电机组系统的一种改进，所述减压装置为多级孔板减压装置，该多级孔板减压装置无运动部件，蒸汽可直接快速流过多级孔板减压装置实现减压，确保蒸汽快速切换。