[发明专利]一种可切换高压缸的汽轮机发电系统

说明书

本发明属于汽轮机技术领域，具体涉及一种可切换高压缸的汽轮机发电系统。其技术方案为：一种可切换高压缸的汽轮机发电系统，包括转子，转子上安装有第一高压汽缸、第二高压汽缸和发电机，还包括锅炉，锅炉内分别安装有主蒸汽管道和再热蒸汽管道，主蒸汽管道的进口连接有给水管路，主蒸汽管道的出口与第二高压汽缸的进汽口之间的管道上安装有第一阀门；第一高压汽缸的排汽口与再热蒸汽管道的进口之间的管道上安装有第二阀门；第一高压汽缸的排汽口与第二高压汽缸的进汽口之间的管道上安装有第三阀门。本发明提供了一种可兼顾全负荷段经济性的可切换高压缸的汽轮机。

技术领域

本发明属于汽轮机技术领域，具体涉及一种可切换高压缸的汽轮机发电系统。

背景技术

随着国家经济的发展，我国的用电结构也发生了很大变化。轻工业和居民生活用电量有所上升，重工业用电特别是夜间用电量所占比例相对减少，这种用电结构改变使得我国电网负荷的峰谷差越来越大，对调峰的需求也越发迫切。随着我国低碳经济政策逐步实施，非化石能源的发电量增长较快，燃煤火电机组发电量的比重逐年降低。新能源的快速发展，使得煤电比重的进一步降低，但煤电装机容量却在不断增大，煤电机组的发电负荷率受到进一步的挤压。这些变化使得按照带基本负荷设计的汽轮机组无法长时间在额定负荷运行，通常处于40％至100％的宽负荷运行状态，无法发挥设计负荷点高效率的优点，造成不必要的经济损失。因此，提高机组宽负荷工况下的经济性成为新的能源科技亟待解决的问题，对电力工业节能降耗和新能源的利用起到重要作用，将会带来巨大的经济和社会效益。

现有技术中，根据机组的容量和参数，汽轮机采用不同的进汽调节方式和设计点来适配不同负荷特性的机组。

1、对于长时间运行在基本负荷(80％-100％负荷)的机组，设计点常选定为100％负荷点。

a)大容量高参数汽轮机组主要采用旁通配汽的进汽调节方式。旁通调节机组在100％额定负荷工况进汽压力达到额定值,100％额定负荷工况以下采用纯滑压运行方式，100％额定负荷工况以上维持额定压力，旁通阀(也称补汽阀)逐步开启满足超负荷区间的进汽要求。此种调节方式在基本负荷工况经济性较优，但在机组部分负荷工况下由于汽轮机进汽参数偏离额定值幅度大，造成机组循环效率较低，影响部分负荷工况下的经济性。

b)小容量低参数汽轮机组主要采用喷嘴配汽的进汽调节方式。喷嘴调节机组在负荷变化时，根据负荷大小，各调节阀门顺序开启，只有处于部分开启位置的一个调节阀才有节流损失，因此机组进汽有较小的节流损失。但由于喷嘴调节机组调节级效率不高，使高压缸通流效率受到一定的影响。

2、对于长时间运行在部分负荷(40％-80％负荷)的机组：设计点常选定为约80％负荷点。这种负荷特性的汽轮机组基本采用旁通配汽的进汽调节方式，在80％额定负荷工况进汽压力达到额定值,80％额定负荷工况以下采用纯滑压运行方式，80％额定负荷工况以上维持额定压力，旁通阀(也称补汽阀)逐步开启满足超负荷区间的进汽要求。此种调节方式在部分负荷工况下提高了汽轮机进汽参数，因此机组有较高的循环效率；但在高负荷工况由于补汽阀的逐步开启，具有较大的节流损失，同时补汽阀的蒸汽经高压缸的补汽腔室与补汽点的主流蒸汽进行混合，对主流蒸汽的流动产生扰动，又增加了一部分损失，因此补汽阀开启后导致了高压缸效率的急剧下降。

以上采用不同进汽调节方式和设计点的设计手段，虽然能够改善不同负荷特性汽轮机组的经济性水平，但却无法兼顾全负荷段(40％负荷-100％负荷)的经济性，影响了机组的灵活性和高效性。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种可兼顾全负荷段经济性的可切换高压缸的汽轮机。

本发明所采用的技术方案为：