一种110MW光热汽轮机汽源切换系统的制作方法

一种110mw光热汽轮机汽源切换系统
技术领域
1.本发明属于汽轮机技术领域，尤其涉及一种110mw光热汽轮机汽源切换系统。


背景技术：

2.目前110mw塔式熔盐光热汽轮机为了防止熔盐凝固，要求给水温度必须大于240℃。而汽轮机在部分负荷80％以下运行时无法满足给水温度要求，需要投入0号高压加热器来保证给水温度，0号高压加热器采用汽包蒸汽作为汽源，存在一定能量的浪费。


技术实现要素：

3.本发明需要解决的技术问题是：现有的110mw塔式熔盐光热汽轮机在80％以下的负荷下无法满足给水温度要求，需要投入0号高压加热器来保证给水温度，存在能量浪费的问题；进而提供一种110mw光热汽轮机汽源切换系统。
4.本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种110mw光热汽轮机汽源切换系统，所述的汽源切换系统包括汽源供给管路ⅰ、汽源供给管路ⅱ、进汽总管路、排汽总管路ⅰ、1号高压加热器和主汽阀；汽轮机高压缸上设置有进汽口ⅰ、进排汽口、排汽口ⅰ和排汽口ⅱ；所述进汽总管路的排汽口连接到汽轮机高压缸的进汽口ⅰ上，所述的进汽总管路上安装有主汽阀；所述排汽总管路ⅰ的进汽口连接到汽轮机高压缸尾端的排汽口ⅰ上；所述的汽源供给管路ⅰ的进汽口连接到汽轮机高压缸的排汽口ⅱ上，所述的汽源供给管路ⅱ的进汽口连接到汽轮机高压缸的进排汽口上；所述汽源供给管路ⅰ的排汽口与汽源供给管路ⅱ的排汽口分别与1号高压加热器的进汽口相连通。
5.进一步的，所述的汽源供给管路ⅰ以及汽源供给管路ⅱ是由排汽支管路ⅰ、排汽支管路ⅱ、排汽总管路ⅱ、两个抽汽止逆阀和三个抽汽电动截止阀组合而成，所述排汽支管路ⅰ的进汽口连接在汽轮机高压缸的排汽口ⅱ上，排汽支管路ⅰ上沿着汽流流动方向依次安装有一个抽汽电动截止阀和一个抽汽止逆阀；所述排汽支管路ⅱ的进汽口连接在汽轮机高压缸的进排汽口上，排汽支管路ⅱ上安装一个抽汽电动截止阀；所述的排汽支管路ⅰ与排汽支管路ⅱ的排汽口分别与排汽总管路ⅱ的进汽口相连通，排汽总管路ⅱ的出汽口与1号高压加热器的进汽口相连通，所述的排汽总管路ⅱ上沿着汽流流动方向依次安装有一个抽汽止逆阀和一个抽汽电动截止阀；所述的排汽支管路ⅰ与排汽总管路ⅱ作为汽源供给管路ⅰ；所述的排汽支管路ⅱ与排汽总管路ⅱ作为汽源供给管路ⅱ。
6.进一步的，所述的进汽总管路上安装有一个调节阀。
7.进一步的，所述的排汽总管路ⅰ上安装有高排止逆阀。
8.进一步的，所述的进汽口ⅰ处于汽轮机高压缸上1级叶片的前端，所述的进排汽口处于汽轮机高压缸上9级叶片与10级叶片之间的位置处；所述的排气口ⅰ为汽轮机高压缸尾端的排汽口，所述的排汽口ⅱ处于汽轮机高压缸上28级叶片与29级叶片之间的位置处。
9.进一步的，所述的汽轮机高压缸上还设置有超发系统；所述的汽轮机高压缸上还设置有进汽口ⅱ，所述的超发系统包括进汽一级支管路、补汽阀、进汽二级支管路ⅰ、进汽二
级支管路ⅱ和两个补汽电动截止阀；所述进汽一级支管路的进汽口连接到进汽总管路上，进汽一级支管路的出汽口与进汽二级支管路ⅰ和进汽二级支管路ⅱ的进汽口相连接，所述的进汽一级支管路上安装有补汽阀，所述进汽二级支管路ⅰ的出汽口连接到汽轮机高压缸的进汽口ⅱ上，所述进气二级支管路ⅱ的出汽口连接到汽轮机高压缸的进排汽口上。
10.进一步的，所述的进汽口ⅱ处于汽轮机高压缸上9级叶片与10级叶片之间的位置处。
11.本发明与现有技术相比产生的有益效果是：
12.1、本发明采用汽源切换系统，在汽轮机高压缸达到55％的运行负荷时开始投入使用，以满足给水温度达到240℃的要求，提高光热电站系统的运行效率，相比使用0号高压加热器的经济性更好；本发明的汽源切换系统采用两路汽源供给管路，两路汽源供给管路在汽轮机高压缸处于55％-80％的运行负荷下和处于80％以上的运行负荷下分别投入使用，具有更好的经济性。
13.2、本发明采用补汽阀，在汽轮机高压缸功率大于额定功率时打开补汽阀可实现汽轮机的超发功能。
14.3、本发明中的汽源供给管路ⅱ与超发系统中的其中一个进汽口采用一个高压缸接口，相较抽汽与补汽各布置一个抽汽口能够减少抽汽口数量，以减少高压缸布置难度及轴向尺寸，降低成本的同时提高机组轴系安全性。
附图说明
15.附图作为本技术的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解。
16.图1为本发明整体结构示意图。
17.附图标记说明：1、进汽总管路；2、汽轮机高压缸；201、进汽口ⅰ；202、进排汽口；203、进汽口ⅱ；204、排汽口ⅰ；205、排汽口ⅱ；3、排汽支管路ⅰ；4、排汽支管路ⅱ；5、排汽总管路ⅰ；6、排汽总管路ⅱ；7、1号高压加热器；8、主汽阀；9、抽汽止逆阀；10、抽汽电动截止阀；11、高排止逆阀；12、调节阀；13、进汽一级支管路；15、补汽阀；16、进汽二级支管路ⅰ；17、进汽二级支管路ⅱ；18、补汽电动截止阀；19、高压缸前轴封；20、高压缸后轴封。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
19.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.参见图1，本技术实施例提供一种110mw光热汽轮机汽源切换系统，所述的汽源切换系统在汽轮机高压缸2达到55％的运行负荷时开始投入使用，以满足给水温度达到240℃的要求，其中汽源切换系统包括两路汽源供给管路，可以分为汽源供给管路ⅰ和汽源供给管路ⅱ，汽源供给管路ⅱ在汽轮机高压缸2处于55％-80％的运行负荷下开始投入使用，汽源供给管路ⅰ在汽轮机高压缸2超过80％的运行负荷下开始投入使用，此时关闭汽源供给管路ⅱ，采用与给水温度更加接近的汽源供给管路ⅰ加热给水，相较于温度较高的汽源供给管路ⅱ具有更好的经济性。所述的超发系统在汽轮机高压缸达到100％的运行负荷时开始投入使用，最大可实现汽轮机110％功率超发功能。
22.所述的汽源切换系统包括进汽总管路1、排汽支管路ⅰ3、排汽支管路ⅱ4、排汽总管路ⅰ5、排汽总管路ⅱ6、1号高压加热器7、主汽阀8、两个抽汽止逆阀9、三个抽汽电动截止阀10、高排止逆阀11和调节阀12。
23.汽轮机高压缸2上设置有三个进汽口，分别为进汽口ⅰ201、进排汽口202和进汽口ⅱ203；所述的进汽口ⅰ201为汽轮机高压缸2首端的进汽口，即处于汽轮机高压缸第1级叶片的前端，作为主蒸汽的进入口；所述的进排汽口202和进汽口ⅱ203处于汽轮机高压缸2上9级叶片与10级叶片之间的位置处，且进排汽口202和进汽口ⅱ203沿汽轮机高压缸2的中分面对称布置，所述的进排汽口202即作为进汽口又作为排汽口，相较抽汽与补汽各布置一个抽汽口能够减少抽汽口数量，以减少汽轮机高压缸2布置难度及轴向尺寸，降低成本的同时提高机组轴系安全性。
24.所述的汽轮机高压缸2上还设置有两个排汽口，分别为排汽口ⅰ204和排汽口ⅱ205，所述的排气口ⅰ204为汽轮机高压缸2尾端的排汽口，作为汽轮机高压缸2的主排汽口；排汽口ⅱ205处于汽轮机高压缸2上28级叶片与29级叶片之间的位置处。
25.所述进汽总管路1的排汽口连接到汽轮机高压缸2的进汽口ⅰ201上，所述的进汽总管路1上沿着汽流流动方向依次安装有主汽阀8和调节阀12；汽轮机高压缸2尾端的排汽口ⅰ204与排汽总管路ⅰ5的进汽口相连通，所述的高排止逆阀11安装在排汽总管路ⅰ5上；所述排汽支管路ⅰ3的进汽口连接在汽轮机高压缸2的排汽口ⅱ205上，所述的排汽支管路ⅰ3上沿着汽流流动方向依次安装有一个抽汽电动截止阀10和一个抽汽止逆阀9；所述排汽支管路ⅱ4的进汽口连接在汽轮机高压缸2的进排汽口202上此时进排汽口202作为排汽口，所述的排汽支管路ⅱ4上安装一个抽汽电动截止阀10；所述的排汽支管路ⅰ3与排汽支管路ⅱ4的排汽口分别与排汽总管路ⅱ6的进汽口相连通，排汽总管路ⅱ6的出汽口与1号高压加热器7的进汽口相连通，所述的排汽总管路ⅱ6上沿着汽流流动方向依次安装有一个抽汽止逆阀9和一个抽汽电动截止阀10；所述的排汽支管路ⅰ3与排汽总管路ⅱ6作为汽源供给管路ⅰ；所述的排汽支管路ⅱ4与排汽总管路ⅱ6作为汽源供给管路ⅱ。
26.所述的超发系统包括进汽一级支管路13、补汽阀15、进汽二级支管路ⅰ16、进汽二级支管路ⅱ17和两个补汽电动截止阀18；所述进汽一级支管路13的进汽口连接到进汽总管路1上，进汽一级支管路13的出汽口与进汽二级支管路ⅰ16和进汽二级支管路ⅱ17的进汽口相连接，所述的进汽一级支管路13上安装有补汽阀15，所述进汽二级支管路ⅰ16的出汽口连接到汽轮机高压缸2的进汽口ⅱ203上，所述进汽二级支管路ⅱ17的出汽口连接到汽轮机高压缸2的进排汽口202上此时进排汽口202作为进汽口使用。
27.本实施例中，所述的高压主蒸汽通过进汽总管路1进入到汽轮机高压缸2中做功，
做功后的蒸汽主要通过排汽总管路ⅰ5排出，高排止逆阀11主要用于防止蒸汽倒流。
28.本实施例中，连接1号高压加热器7的排汽总管路ⅱ6与两路排汽支管路分别连接，主要是为了保证汽轮机高压缸2在处于55％-80％的运行负荷下以及处于80％以上的运行负荷下进行汽源切换。具体切换过程如下：
29.步骤一、汽轮机启动前，高压缸前轴封19和高压缸后轴封20开始进入轴封蒸汽，保证汽轮机启动及运行过程中汽轮机高压缸2内的蒸汽不泄漏到空气中；
30.步骤二、汽轮机开始启动时，打开主汽阀8并逐步打开调节阀12，汽轮机高压缸2开始冲转、带负荷，当汽轮机高压缸2建立足够压力时打开高排止逆阀11；
31.步骤三、在汽轮机高压缸2处于55％以下的运行负荷下，打开排汽支管路ⅱ4上的抽汽电动截止阀10以及排汽总管路ⅱ6上的抽汽电动截止阀10，为汽源供给管路ⅱ投入使用提前做准备，但此时汽源切换系统并不投入使用，光热电站系统依然由0号高压加热器保证给水温度不低于240℃；
32.步骤四、在汽轮机高压缸2处于55％-80％的运行负荷下，汽源切换系统开始投入使用，汽轮机高压缸2中9级叶片后的蒸汽压力足够打开排汽总管路ⅱ6上的抽汽止逆阀9，此时排汽支管路ⅱ4与排汽总管路ⅱ6处于相通状态，即汽源供给管路ⅱ投入使用，汽轮机高压缸9级叶片后的蒸汽作为1号高压加热器7的汽源，由1号高压加热器7保证汽轮机给水温度不低于240℃，0号高压加热器停用；
33.步骤五、在汽轮机高压缸2处于80％以上的运行负荷下，打开排汽支管路ⅰ3上的抽汽电动截止阀10，汽轮机高压缸2中28级叶片后的蒸汽压力足够打开排汽支管路ⅰ3上的抽汽止逆阀9，此时排汽支管路ⅰ3与排汽总管路ⅱ6处于相通状态，即汽源供给管路ⅰ投入使用，汽轮机高压缸228级叶片后的蒸汽作为1号高压加热器7的汽源，由1号高压加热器7保证汽轮机给水温度不低于240℃，关闭排汽支管路ⅱ4上的抽汽电动截止阀10，即关闭汽源供给管路ⅱ，排汽支管路ⅱ4与排汽总管路ⅱ6不再相通。
34.当汽轮机高压缸2达到100％的运行负荷时，仅打开两个补汽电动截止阀18，由补汽阀15泄漏的少量蒸汽对进汽二级支管路ⅰ16和进汽二级支管路ⅱ17进行暖管；汽轮机高压缸2从100％的运行负荷升至110％的运行负荷时，逐步打开补汽阀15，实现汽轮机的超发功能。此时汽源供给管路ⅰ依然继续投入使用，汽轮机高压缸228级后的蒸汽作为1号高压加热器7的汽源，由1号高压加热器7保证汽轮机给水温度不低于240℃。
35.本技术通过增加进汽二级支管路ⅰ16和进汽二级支管路ⅱ17，同时增加了汽轮机高压缸的进汽口，以解决汽轮机入口通流面积仅能满足额定功率发电的问题，增加了汽轮机高压缸的进汽口的通流面积，达到超发的效果。
36.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。