一种适用于火电机组深度调峰的宽负荷供汽系统的制作方法

1.本发明属于大型火力发电厂工业供汽技术领域，涉及一种适用于火电机组深度调峰的宽负荷供汽系统。


背景技术：

2.随着可持续发展战略的实施，我国在各个领域逐渐开始注重节约能源，很多工业发展中使用集中供汽模式，尤其是电力企业。热电联产集中供汽在我国的发展相对较为迅速，近年来随着我国城镇化的迅速发展，火电厂周边的工业园区规模不断扩大，工业供汽量也不断增加，尤其在当前火电机组深度调峰频繁、运行小时低的大背景下，对集中工业供汽的安全性和经济性提出了更高的要求。
3.工业供汽相比于居民采暖，供汽压力需求高，可选取的抽汽口位置有限。当前，相对成熟的工业供汽方式有冷再、热再联供、主蒸汽抽汽配置背压机余压梯级利用供汽、压力匹配器、高低旁供汽等，现有供汽方式的优缺点如下：
4.(1)冷再供汽：供汽方式成熟，供汽经济性相对较好，不需要专门的减温，参数匹配性高，缺点是受锅炉再热器超温以及高压缸末级叶片强度超限的风险，供汽量小，低负荷下需要配合中联门参调，节流损失严重。
5.(2)热再供汽：供汽方式成熟，供汽经济性一般，需要专门的减温减压进行参数匹配，由于不受锅炉再热器超温的风险，供汽量大，缺点是低负荷下需要配合中联门参调，供汽量小，节流损失严重。
6.(3)主蒸汽抽汽配置背压机余压梯级利用供汽：供汽方式相对成熟，供汽经济性一般，供汽参数匹配性高，缺点是受限于锅炉再热器超温的风险，供汽量小。
7.(4)压力匹配器：参数匹配性高，供汽量大，供汽经济性相对较好，缺点是噪音大，对高低压汽源稳定性要求高，变工况供汽性能差。
8.(5)高低旁供汽：供汽方式相对成熟，供汽量大，缺点是供汽经济差，高旁阀泄漏风险大，节流损失大，现场噪音大。
9.由此可知，现有的工业供汽方式在应对深度调峰背景下的可靠性和安全性相对较差，变工况下供汽经济性差，尤其是无法满足低负荷、大流量的供汽需求。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于火电机组深度调峰的宽负荷供汽系统，该系统能够满足低负荷、大流量的供汽需求。
11.为达到上述目的，本发明所述的适用于火电机组深度调峰的宽负荷供汽系统包括中压缸、低压缸、发电机、给泵小机、3号高压加热器、工业供汽系统、除氧器、5号低压加热器、第一阀门组、第二阀门组、第三阀门组、第四阀门组、第五阀门组、第六阀门组及蝶阀；
12.中压缸的三段抽汽口经第一阀门组与3号高压加热器的放热侧入口相连通，中压缸的三段抽汽口经第二阀门组与工业供汽系统相连通；
13.中压缸的四段抽汽口经第三阀门组后分为两路，其中一路与除氧器的入口相连通，另一路经第四阀门组与给泵小机的入口相连通；中压缸的四段抽汽口经第五阀门组与5号低压加热器的放热侧入口相连通；
14.中压缸的排汽口分为两路，其中一路经第六阀门组与低压缸的入口相连通，第二路经蝶阀与低压缸的入口相连通；
15.低压缸的排汽口与号低压加热器的放热侧相连通。
16.所述第一阀门组包括沿蒸汽流动方向依次设置的截止阀、减温减压阀、快速调节阀及逆止阀。
17.所述第二阀门组包括沿蒸汽流动方向依次设置的逆止阀、减温减压发及快速调节阀。
18.所述第三阀门组包括沿蒸汽流动方向依次设置的减温减压阀及快速调节阀。
19.所述第四阀门组包括沿蒸汽流动方向依次设置的截止阀及逆止阀。
20.所述第五阀门组包括沿蒸汽流动方向依次设置的快速调节阀、减温减压阀及逆止阀。
21.所述第六阀门组包括沿蒸汽流动方向依次设置的截止阀、减温阀、快速调节阀及逆止阀。
22.本发明具有以下有益效果：
23.本发明所述的适用于火电机组深度调峰的宽负荷供汽系统在具体操作时，采用蝶阀参与调节汽轮机中压缸三段抽汽压力，工业抽汽位置位于三段抽汽，在高负荷时可以直接满足抽汽要求，负荷降低三抽压力不能满足时，通过蝶阀调整中排压力，使三抽压力满足抽汽要求，继而满足低负荷、大流量的供汽需求。
附图说明
24.图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
26.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
27.参考图1，本发明所述的适用于火电机组深度调峰的宽负荷供汽系统包括中压缸、低压缸、发电机、给泵小机、3号高压加热器、工业供汽系统、除氧器、5号低压加热器、第一阀
门组k1、第二阀门组k2、第三阀门组k3、第四阀门组k4、第五阀门组k5、第六阀门组k6及蝶阀k7；
28.中压缸的三段抽汽口经第一阀门组k1与3号高压加热器的放热侧入口相连通，中压缸的三段抽汽口经第二阀门组k2与工业供汽系统相连通；
29.中压缸的四段抽汽口经第三阀门组k3后分为两路，其中一路与除氧器的入口相连通，另一路经第四阀门组k4与给泵小机的入口相连通；中压缸的四段抽汽口经第五阀门组k5与5号低压加热器的放热侧入口相连通；
30.中压缸的排汽口分为两路，其中一路经第六阀门组k6与低压缸的入口相连通，第二路经蝶阀k7与低压缸的入口相连通；
31.低压缸的排汽口与5号低压加热器的放热侧相连通。
32.所述第一阀门组k1包括沿蒸汽流动方向依次设置的截止阀、减温减压阀、快速调节阀及逆止阀；
33.所述第二阀门组k2包括沿蒸汽流动方向依次设置的逆止阀、减温减压发及快速调节阀；
34.所述第三阀门组k3包括沿蒸汽流动方向依次设置的减温减压阀及快速调节阀；
35.所述第四阀门组k4包括沿蒸汽流动方向依次设置的截止阀及逆止阀；
36.所述第五阀门组k5包括沿蒸汽流动方向依次设置的快速调节阀、减温减压阀及逆止阀；
37.所述第六阀门组k6包括沿蒸汽流动方向依次设置的截止阀、减温阀、快速调节阀及逆止阀；
38.在工作时，在高负荷工况下，通过蝶阀k7调节三抽压力，从汽轮机三段抽汽口抽取外供工业蒸汽，在低负荷下，关闭蝶阀k7，三段抽汽口抽汽的蒸汽经第二阀门组k2后外供，从而在全工况范围内满足外供蒸汽需求，提高在深度调峰下的供汽安全性及稳定性，达到宽负荷工业供汽的目的。
39.实施例一
40.本实施例以国内某亚临界300mw等级火电机组为例，供汽参数为1.6mpa、330℃，供汽需求为200t/h，对采用基本中联门参调的热再抽汽方案和本发明提出的供汽方案进行分析，从供汽能力、供汽经济性等方面进行对比，结合制造厂的校核结果以及ebsilon热力模型计算，对本发明可达到的效果总结如下：
41.根据制造厂校核结果，基于中联门参调的热再抽汽方案在50％tha电负荷以上可抽汽200t/h，30％tha电负荷下抽汽110t/h；本发明在30％tha电负荷以上可抽汽200t/h，低负荷下供汽能力高于基于中联门参调的热再抽汽方案，可满足深度调峰下的宽负荷供汽需求。
42.通过ebsilon热力模型计算，基于中联门参调的热再抽汽方案每对外抽汽1t，标煤消耗量为0.0885t；本发明每对外抽汽1t，标煤消耗量为0.0770t，因此，本发明的经济性更好。
43.综上所述，本发明的供汽能力强、供汽经济性好，对于提高火电厂工业供汽的可靠性和经济性具有重要的意义。