[发明专利]一种用于深度热电解耦的热力系统和方法

说明书

一种用于深度热电解耦的热力系统，包括主蒸汽管道、汽轮机高压缸、解耦分流管道、增汽机解耦系统、锅炉再热器、汽轮机中压缸；主蒸汽管道与解耦分流管道相连接，主蒸汽管道与汽轮机高压缸相连接；解耦分流管道与增汽机解耦系统的动力蒸汽入口相连，汽轮机高压缸排汽管道与增汽机解耦系统的抽吸汽口相连，增汽机解耦系统的排汽管道与再热器的冷端相连；再热器热端排出的再热蒸汽分成两路；一路通过中压蒸汽管道与供热或工业供汽系统相连接；另一路蒸汽通过中压缸进汽管道与汽轮机中压缸相连接；系统和设备改动量小，改造周期短，风险小，投资少；供热系统各设备蒸汽运行参数匹配合理；适用于保证供热和工业供汽的前提下，深度热电解耦。

技术领域

本发明属于火力发电厂热电解耦领域，具体涉及一种用于深度热电解耦的热力系统。

背景技术

冬季供热期，城市集中供热主要依靠热电厂的热电联产机组，既供热又发电，供热为主，发电为辅。热电厂常规供热方式，供热热量主要来自汽轮机中压缸抽汽，加热热网循环水。供热量对应的是中压缸抽汽量。中压缸排汽，是已经在汽轮机高压缸和中压缸做完功的蒸汽。如果用中排蒸汽供热，这股蒸汽必须在高压缸和中压缸中做功。也就是说，为了实现和保证供热，必须发出一定量的电量，这就是所谓的“热电耦合”。

采用中排蒸汽供热，热电耦合很严重。由于中国当前发电量产能严重过剩，当前的热电联产的技术改造方向和目标是：在保证正常供热的前提下，尽可能少发电。要实现这个目标，热电解耦就成为了关键技术。

回收利用汽轮机低压缸排汽(乏汽)供热，可以减少供热所需中排蒸汽量，从而减少主蒸汽流量。但无法实现深度解耦作用，不能适用于机组的大幅减少发电量。

对于工业供汽的情况，跟城市集中供热情况类似，也存在所谓的“热电耦合”。

如果用主蒸汽供热或者工业供汽，相当于将主蒸汽旁路掉了。这样，部分主蒸汽就不在汽轮机(高中低压缸)中做功了。在保证供热负荷的前提下，发电量就可以大大减少，从而可实现深度热电解耦。

但是，由于主蒸汽温度压力都比较高，如果直接用于供热或者工业供汽，肯定存在诸多问题。比如供热设备压力等级要求高、耐温等级要求高、投资大、有运行安全风险、经济性也未必合理。所以，需要将部分主蒸汽适当处理后再用于供热、工业供汽和驱动汽轮机中压缸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于深度热电解耦的热力系统。

一种用于深度热电解耦的热力系统，包括主蒸汽管道、汽轮机高压缸、解耦分流管道、增汽机解耦系统、锅炉再热器、汽轮机中压缸；其特征在于：电厂主蒸汽管道与解耦分流管道相连接，电厂主蒸汽管道与汽轮机高压缸相连接；解耦分流管道与增汽机解耦系统的动力蒸汽入口相连，汽轮机高压缸排汽管道与增汽机解耦系统的抽吸汽口相连，增汽机解耦系统的排汽管道与再热器的冷端相连；再热器热端排出的再热蒸汽分成两路；其中一路通过中压蒸汽管道与供热或工业供汽系统相连接；另一路蒸汽通过中压缸进汽管道与汽轮机中压缸相连接。

深度热电解耦的热力系统的运行方式如下：

(a1)来自电厂主蒸汽管道的主蒸汽，分成两路；一路与汽轮机高压缸相连接，部分主蒸汽进入汽轮机高压缸做功；另一路进入解耦分流管道，经过喷淋减温系统后，送往增汽机解耦系统的多台增汽机；

(a2)高压缸排汽管道和解耦分流管道分别与多台增汽机相连接；解耦分流管道来的减温后的蒸汽作为多台增汽机的动力蒸汽；高压缸排汽管道来的高排蒸汽作为增汽机吸入蒸汽；

(a3)增汽机排汽管道与再热器冷端相连接；再热器热端排出的再热蒸汽管道分成两路：其中一路中压蒸汽通过中压蒸汽管道与供热或工业供汽系统相连接；另一路蒸汽通过中压缸进汽管道与汽轮机中压缸相连接，用于驱动汽轮机中压缸做功；

(a4)增汽机动力蒸汽管路也引出一路高压蒸汽与工业供汽系统相连。