[实用新型]一种消除低压缸零出力冷源损失的蒸汽系统

说明书

本实用新型公开了一种消除低压缸零出力冷源损失的蒸汽系统，包括高压缸、中压缸、汽轮机以及压缩式热泵；中压缸的排汽分为四条支路，第一支路与热网加热器的入口相连，第二支路与低压缸的入口相连，第三支路与压缩式热泵的热侧入口相连，第四支路与汽轮机的入口相连。本实用新型在供热季热电联产机组处于低压缸零出力工况运行时，停止低压缸进汽，将绝大多数中压缸排汽输送至热网加热器用于供热；另外一小部分中压缸排汽与汽轮机排汽混合后进入压缩式热泵，利用压缩式热泵回收其余热，加热热网循环水，降温降压后的蒸汽进入低压缸带走低压转子旋转产生的鼓风热量，达到降低冷却蒸汽冷源损失的同时提高供热能力，提高机组运行经济性的目的。

【技术领域】

本实用新型涉及一种消除低压缸零出力冷源损失的蒸汽系统。

【背景技术】

随着城镇化的发展，城市规模不断扩大，城区人口不断增加。冬季为了保证人民群众的身体健康，北方城市供热必不可少。目前，城镇供热以集中供热为主，主要由热电联产机组承担供热任务。传统的供热方式主要是中低压连通管抽汽供热，供热能力受汽轮机组发电负荷影响，就是所谓的“热电耦合”。机组负荷越高，供热能力越强，反之则越小，在低负荷时可能导致抽汽供热能力不足，影响供热质量。

与此同时，随着全球气候变暖，环保问题日益得到全球重视。为了实现清洁发电，减少碳排放，世界各国都在大力发展诸如太阳能、风电、水电等新能源。近年来，风电、光伏、水电等新能源电力装机容量持续快速增长。为提高清洁能源的上网电量，火电机组不得不降低发电功率，导致抽汽供热能力不足，对供热安全提出了挑战。随着人民生活水平的提高，对居住品质的要求也越来越高，这种结果显然是无法接受的。

另一方面，风电和光伏等新能源提供了大量清洁电力，其发电出力的随机性和不稳定性也给电力系统的安全运行和电力供应保障带来了巨大挑战。为保证电网运行安全，火电机组面临更大的调峰压力，即使热电联产机组也不例外，导致热电联产机组冬季长期低负荷运行。在调峰状态下，热电联产机组发电负荷只有设计的40-50％，甚至更低，限制了供热能力。随着城市发展，城镇供热面积将进一步扩大，而火电利用小时数却不断走低，供热需要的扩大与“热电耦合”导致供热能力受限的矛盾将会进一步加大。

为了提高热电联产机组运行灵活性，降低“热电耦合”程度，提高机组供热能力，低压缸零出力作为一种新型供热改造技术应用而生，因其改造成本低，周期短，运行灵活得到广泛应用。低压缸零出力技术主要原理是：在供热工况下，在低压缸高真空运行条件下，采用可完全密封的液压蝶阀切除低压缸原进汽管道进汽，通过新增旁路管道通入少量的冷却蒸汽，用于带走切除低压缸进汽后低压转子转动产生的鼓风热量。冷却蒸汽对蒸汽压力和温度等级并没有特殊要求，并不需要很高的压力和温度。目前低压缸零出力技术中冷却蒸汽直接取自中压缸排汽，压力和温度等级较高，依然具有较强的做功能力，如果直接用来冷却，将造成做功能力浪费，造成这部分蒸汽部分存在较大的冷源损失，不能实现能量的充分利用。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于解决现有技术中热电联产机组采用低压缸零出力技术依然存在冷源损失的问题，提供一种消除低压缸零出力冷源损失的蒸汽系统。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种消除低压缸零出力冷源损失的蒸汽系统，包括：

高压缸，高压缸与中压缸相连；

中压缸，中压缸的排汽分为四条支路，第一支路与热网加热器的入口相连，第二支路与低压缸的入口相连，第三支路与压缩式热泵的热侧入口相连，第四支路与给水泵驱动汽轮机的入口相连；低压缸的排汽与凝汽器的入口相连；

给水泵驱动汽轮机，给水泵驱动汽轮机的排汽分为两支路，第一支路与中压缸排汽的第三支路汇合后连接至压缩式热泵的热侧入口，第二支路与低压缸的排汽汇合后连接至凝汽器的入口；