[发明专利]一种高压缸同轴分缸布置的宽负荷高效汽轮机组

说明书

本发明涉及一种高压缸同轴分缸布置的宽负荷高效汽轮机组，该机组分别与锅炉、加热器和凝汽器连接，所述的汽轮机组包括依次连接的高压缸、中压缸和低压缸，所述的高压缸分别与锅炉的主蒸汽管道、锅炉的冷再热蒸汽管道和加热器连接，所述的高压缸分成两个，分别为同轴布置的切除高压缸和保留高压缸；在负荷高于设定阈值时，两个高压缸同时进汽工作，低于设定阈值时，切除其中的切除高压缸，但切除高压缸仍维持额定转速。与现有技术相比，本发明具有大幅提高发电机组中低负荷下运行经济性，进一步推进节能减排等优点。

技术领域

本发明涉及火力发电领域，尤其是涉及一种高压缸同轴分缸布置的宽负荷高效汽轮机组。

背景技术

火电厂汽轮机组的配汽方式主要分两大类：即全周进汽节流调节和部分进汽喷嘴调节，由于全周进汽机组没有调节级，高压缸效率相对较高，在新建超(超)临界机组中都开始采用这种方式。对这类机组而言，采用高压调门全开滑压运行是最经济的，但在中低负荷处，滑压运行后使得主蒸汽压力下降较多，往往运行在亚临界区域，没有充分发挥超(超)临界机组应有的清洁高效特点。关小高压调门，虽然能提高主蒸汽压力，但由于调门节流损失加大等原因反而得不偿失。在中低负荷下主蒸汽压力这一初参数的降低，导致循环效率显著下降，供电煤耗率上升较多。

但另一方面，由于我国能源结构特点，火电机组作为一种基础发电方式长期存在，并参与电网调峰或深度调峰，经常运行在中低负荷处。尤其在当前风电、光伏等新能源大量接入，以及特高压电网大规模西电东送的背景下，对火电灵活性控制和调峰运行提出了更高要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高压缸同轴分缸布置的宽负荷高效汽轮机组。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高压缸同轴分缸布置的宽负荷高效汽轮机组，该机组分别与锅炉、加热器和凝汽器连接，所述的汽轮机组包括依次连接的高压缸、中压缸和低压缸，所述的高压缸分别与锅炉的主蒸汽管道、锅炉的冷再热蒸汽管道和加热器连接，所述的高压缸分成两个，分别为同轴布置的切除高压缸和保留高压缸；

在负荷高于设定阈值时，两个高压缸同时进汽工作，低于设定阈值时，切除其中的切除高压缸，但切除高压缸仍维持额定转速。

优选地，所述的锅炉的主蒸汽管道分别通过各自的阀门与切除高压缸和保留高压缸连接，负荷高于设定阈值时主蒸汽分别进入两个高压缸同时做功，排汽汇总后进入锅炉再热。

优选地，所述的切除高压缸和保留高压缸同轴相向布置，用于平衡轴向推力。

优选地，所述的切除高压缸和保留高压缸均有一路抽汽，汇总后进入加热器。

优选地，所述的锅炉增加一路热再热蒸汽管道，该热再热蒸汽管道与切除高压缸连接，用于加热切除后的高压缸，以便于快速恢复使用。

优选地，所述的切除高压缸通过高排通风阀与凝汽器连接，用于将切除高压缸内蒸汽和鼓风摩擦热量通过真空抽吸排至凝汽器。

优选地，切除后的所述切除高压缸维持3000rpm额定转速，打开高排通风阀以带走鼓风摩擦发热，另外根据缸温变化情况适量通入热再蒸汽加热，以维持一定的缸温，便于快速进汽和带负荷。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用高压缸分缸布置，并在中低负荷下切除一个高压缸，在不牺牲高压缸效率的前提下，提高了主蒸汽压力，从而大幅提高发电机组运行经济性，进一步推进节能减排；

2、通过高压缸分缸同轴布置，高压缸切除后维持极热态额定转速，能够快速进汽恢复做功，便于调峰变负荷和灵活性控制。

附图说明

图1为本发明宽负荷高效汽轮机原则性热力系统图；