[发明专利]一种应用于热电联产机组的内旁路汽轮发电系统及方法

说明书

本发明公开了一种应用于热电联产机组的内旁路汽轮发电系统及方法，包括热电联产汽轮发电机组、内旁路背压式汽轮机、发电机、蒸汽旁路系统等。热电联产机组深度调峰低负荷段运行时，供热蒸汽汽源点压力降低，背压式汽轮机内旁路阀开启，除少数蒸汽仍进入汽轮机第一级进汽口起到冷却作用外，其余蒸汽均由内旁路阀进入，汽轮发电机组仍正常运行，仅仅发电功率降低，但避免了因热电联产机组深度调峰引起的频繁启停现象，提高了设备利用率及可靠性。

【技术领域】

本发明属于节能减排技术领域，涉及一种应用于热电联产机组的内旁路汽轮 发电系统及方法。

【背景技术】

随着全球经济、能源和环保形势的发展，当前燃煤发电厂将面临更为严格的 环保要求和严峻的市场经营形势，突出表现在如下几个方面：1)燃煤发电企业 的电量调度已经由铭牌调度逐步向节能调度调整；2)发电小时数下降，燃煤发 电企业经营压力巨大；3)可再生能源利用率低，火电机组灵活性调峰需求迫切。 可再生能源发展迅猛以及日益严重的大气污染问题，促使燃煤火电机组的电网功 能逐渐从主体向电力调节型转变，不利于企业盈利。随着国家产业政策导向，去 产能、调结构以及在环境保护、环境治理上压力，高污染、高耗能锅炉的关停势 在必行，而高参数大机组拥有得天独厚的优势，发展大机组集中供热必将成为一 种趋势。

纯凝机组改造为热电联产机组或原设计即为热电联产机组，为有效利用供热 蒸汽汽源侧和用户侧的余压，设置背压式汽轮发电系统，实现供热蒸汽能量合理 梯级利用，提高了整体运行经济性。但随着燃煤机组逐步深入参与灵活性调峰， 机组频繁大幅度变动电负荷，导致供热蒸汽汽源侧蒸汽压力大幅度变化，低负荷 时供热蒸汽汽源侧压力低导致背压式汽轮机无法正常运行，需停运背压式汽轮发 电系统，切换至蒸汽减压减温直供系统，此时小汽轮机进汽排汽管路及疏水系统 需保持暖管、小汽轮机及发电机均需保持热备用状态，以保证机组负荷增加时随 时启动正常运转。背压式汽轮发电系统因机组负荷频繁大幅变化而出现的频繁启 停现象，存在以下弊端：降低了设备运行寿命，增加了检修维护工作量，降低了 设备利用率，拉低了该系统的整体收益情况。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种应用于热电联产机组 的内旁路汽轮发电系统及方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种应用于热电联产机组的内旁路汽轮发电系统，包括由汽轮机高压缸、汽 轮机中压缸和汽轮机低压缸组成的汽轮机组；汽轮机高压缸排汽处的排汽一部分 作为第一供热蒸汽汽源，另一部分进入锅炉再热器；锅炉再热器的排汽一部分作 为第二供热蒸汽汽源，另一部分由汽轮机中压缸的进汽处进入汽轮机中压缸；汽 轮机中压缸的排汽一部分作为第三供热蒸汽气源，另一部分作为汽轮机低压缸的 气源；根据用户要求，第一供热蒸汽汽源、第二供热蒸汽汽源和第三供热蒸汽气 源均能够作为供热蒸汽气源；供热蒸汽气源侧至用户侧设置有两路，一路为减温 减压直供，另一路经内旁路背压式汽轮发电系统进行余压利用。

本发明进一步的改进在于：

汽轮机低压缸的输出端同轴连接有发电机。

汽轮机中压缸与汽轮机低压缸之间的汽路管道上设置有阀门。

供热蒸汽汽源通过第一阀门组和第二阀门组与内旁路背压式汽轮发电系统 相连，通过第三阀门组为减温减压直供。

第一阀门组与内旁路背压式汽轮发电系统的主进汽端相连，第二阀门组与内 旁路背压式汽轮发电系统的旁路进汽端相连。

内旁路背压式汽轮发电系统包括内旁路背压式汽轮发电机和蒸汽余压发电 机；内旁路背压式汽轮发电机通过联轴器与蒸汽余压发电机相连。

蒸汽余压发电机为同步或异步发电机。

一种应用于热电联产机组的内旁路汽轮发电方法，包括以下步骤：