本實(shí)用新型涉及火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種汽電混合動力裝置及具有其的火力發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在火力發(fā)電廠，給水泵、風(fēng)機(jī)等大功率輔機(jī)設(shè)備的軸功率達(dá)到單元發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率的2.5～4％以上。由于其轉(zhuǎn)速高、功率大、變轉(zhuǎn)速運(yùn)行，目前采用的驅(qū)動方式主要有兩種：采用電動機(jī)配置液力耦合器驅(qū)動或者采用與主汽輪機(jī)并聯(lián)的變轉(zhuǎn)速小汽輪機(jī)驅(qū)動。采用電動機(jī)驅(qū)動的主要優(yōu)點(diǎn)是負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活、變工況性能好，但需要消耗大量的廠用電，并且液力耦合器滑差調(diào)節(jié)的機(jī)械能損失很大，總體經(jīng)濟(jì)性較差；而采用小汽輪機(jī)驅(qū)動的主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計工況性能好，但在偏離設(shè)計工況時，由于采用進(jìn)汽節(jié)流實(shí)現(xiàn)小汽輪機(jī)功率與被驅(qū)動設(shè)備功率的匹配，損大、效率低。

針對現(xiàn)有技術(shù)中采用電動機(jī)驅(qū)動大功率輔機(jī)設(shè)備電能消耗大、機(jī)械能損失大以及采用小汽輪機(jī)驅(qū)動大功率輔機(jī)設(shè)備損大、效率低的技術(shù)問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種汽電混合動力系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中采用電動機(jī)驅(qū)動大功率輔機(jī)設(shè)備電能消耗大、機(jī)械能損失大以及采用小汽輪機(jī)驅(qū)動大功率輔機(jī)設(shè)備損大、效率低的技術(shù)問題。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種汽電混合動力裝置，包括：第一汽輪機(jī)，與被驅(qū)動設(shè)備可驅(qū)動地連接，用于在汽源的驅(qū)動下帶動被驅(qū)動設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)；電動機(jī)，與被驅(qū)動設(shè)備可驅(qū)動地連接，用于驅(qū)動被驅(qū)動設(shè)備 運(yùn)轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，第一汽輪機(jī)為變轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)，第一汽輪機(jī)與汽源之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)蒸汽流量的進(jìn)氣閥，電動機(jī)為變轉(zhuǎn)速電動機(jī)。

進(jìn)一步地，第一汽輪機(jī)包括以下其中之一：背壓式汽輪機(jī)、單抽背壓式汽輪機(jī)、雙抽背壓式汽輪機(jī)以及凝汽式汽輪機(jī)。

進(jìn)一步地，電動機(jī)包括以下其中之一：帶有變頻器的變頻電動機(jī)或者帶有變速裝置的定頻電動機(jī)。

進(jìn)一步地，變速裝置包括以下其中之一：液力耦合器、行星齒輪變速器。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個方面，提供了一種火力發(fā)電系統(tǒng)，包括：被驅(qū)動設(shè)備；汽電混合動力裝置，與被驅(qū)動設(shè)備連接，用于驅(qū)動被驅(qū)動設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，汽電混合動力裝置為上述內(nèi)容的汽電混合動力裝置；第二汽輪機(jī)，第二汽輪機(jī)的中間抽氣口與汽電混合動力裝置中的第一汽輪機(jī)連接，用于為第一汽輪機(jī)提供汽源驅(qū)動第一汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；其中，第二汽輪機(jī)為火力發(fā)電系統(tǒng)的主汽輪機(jī)。

進(jìn)一步地，第二汽輪機(jī)的第一汽缸的中間抽氣口與第一汽輪機(jī)連接，用于為第一汽輪機(jī)提供汽源，其中，第二汽輪機(jī)還包括第二汽缸、第三汽缸和第四汽缸，第一汽缸、第二汽缸、第三汽缸和第四汽缸依次連接且內(nèi)部蒸汽壓力依次逐漸減小。

進(jìn)一步地，火力發(fā)電系統(tǒng)還包括：冷凝裝置，與第二汽輪機(jī)連接，用于將第二汽輪機(jī)做功后的乏汽冷凝成液態(tài)水；回?zé)嵫b置，與冷凝裝置連接，用于將第二汽輪機(jī)做功后的乏汽冷凝成液態(tài)水重新加熱；鍋爐，與回?zé)嵫b置和第二汽輪機(jī)連接，用于將經(jīng)過回?zé)嵫b置加熱后的高溫水繼續(xù)加熱形成高溫高壓蒸汽并輸送至第二汽輪機(jī)驅(qū)動第二汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，冷凝裝置包括：凝汽器，與第二汽輪機(jī)連接，用于將第二汽輪機(jī)做功后的乏汽冷凝成液態(tài)水；冷凝水泵，與凝汽器和回?zé)嵫b置連接， 用于將凝汽器冷凝成的液態(tài)水加壓輸送至回?zé)嵫b置；回?zé)嵫b置包括：至少一個低壓加熱器，與第二汽輪機(jī)的第三汽缸和第四汽缸的中間抽汽口連接，第三汽缸和第四汽缸中間抽汽進(jìn)入低壓加熱器對來自冷凝裝置的冷凝水進(jìn)行加熱；至少一個高壓加熱器，與第一汽輪機(jī)的中間抽汽口以及第二汽輪機(jī)的第一汽缸和第二汽缸的中間抽汽口連接，第一汽輪機(jī)的中間抽汽和第二汽輪機(jī)的第一汽缸和第二汽缸的中間抽氣進(jìn)入高壓加熱器對經(jīng)過低壓加熱器加熱的水流繼續(xù)加熱后輸送至鍋爐中；除氧器，設(shè)置在低壓加熱器和高壓加熱器之間，并與第一汽輪機(jī)的排氣口以及第二汽輪機(jī)的第三汽缸的中間抽汽口連接，第一汽輪機(jī)做功后的乏汽和第二汽輪機(jī)的第三汽缸的中間抽汽驅(qū)動除氧器對經(jīng)過低壓加熱器加熱的水流進(jìn)行除氧。

進(jìn)一步地，被驅(qū)動設(shè)備包括以下其中之一：給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)以及引增合一風(fēng)機(jī)。

應(yīng)用本實(shí)用新型技術(shù)方案的汽電混合動力裝置，通過設(shè)置與被驅(qū)動設(shè)備可驅(qū)動地連接的第一汽輪機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動被驅(qū)動設(shè)備，即火力發(fā)電廠的輔機(jī)設(shè)備，第一汽輪機(jī)的功率等于或略小于被驅(qū)動設(shè)備的耗功，不足部分由電動機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充，保證第一汽輪機(jī)與電動機(jī)的混合動力功率與被驅(qū)動設(shè)備耗功平衡。由于電動機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，在偏離設(shè)計工況時效率變化較小，而第一汽輪機(jī)在進(jìn)汽閥全開時可以保持較高的效率。因此，在本實(shí)用新型的汽電混合動力裝置中，第一汽輪機(jī)承擔(dān)基本負(fù)荷，在常用工況范圍內(nèi)其進(jìn)汽閥保持全開狀態(tài)，而電動機(jī)承擔(dān)調(diào)峰負(fù)荷，從而實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠各種輔機(jī)設(shè)備在寬工況范圍內(nèi)高效運(yùn)行，降低機(jī)組煤耗率。解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用電動機(jī)驅(qū)動大功率輔機(jī)設(shè)備電能消耗大、機(jī)械能損失大以及采用小汽輪機(jī)驅(qū)動大功率輔機(jī)設(shè)備損大、效率低的技術(shù)問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型可選的一種汽電混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型可選的一種火力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型可選的另一種火力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型可選的另一種汽電混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本實(shí)用新型可選的另一種汽電混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是根據(jù)本實(shí)用新型可選的另一種汽電混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是根據(jù)本實(shí)用新型可選的另一種汽電混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是根據(jù)本實(shí)用新型可選的另一種火力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例汽電混合動力裝置，如圖1所示，包括：第一汽輪機(jī)1和電動機(jī)2，第一汽輪機(jī)1與被驅(qū)動設(shè)備3可驅(qū)動地連接，用于在汽源的驅(qū)動下帶動被驅(qū)動設(shè)備3運(yùn)轉(zhuǎn)；電動機(jī)2與被驅(qū)動設(shè)備3可驅(qū)動地連接，用于驅(qū)動被驅(qū)動設(shè)備3運(yùn)轉(zhuǎn)。

應(yīng)用本實(shí)用新型技術(shù)方案的汽電混合動力裝置，通過設(shè)置與被驅(qū)動設(shè)備3可驅(qū)動地連接第一汽輪機(jī)1和電動機(jī)2共同驅(qū)動被驅(qū)動設(shè)備3，即火 力發(fā)電廠的輔機(jī)設(shè)備，第一汽輪機(jī)1的功率等于或略小于被驅(qū)動設(shè)備3的耗功，不足部分由電動機(jī)2進(jìn)行補(bǔ)充，保證第一汽輪機(jī)1與電動機(jī)1的混合動力功率與被驅(qū)動設(shè)備3耗功平衡。由于電動機(jī)2負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，在偏離設(shè)計工況時效率變化較小，而第一汽輪機(jī)1在進(jìn)汽閥4全開時可以保持較高的效率。因此，在本實(shí)用新型的汽電混合動力裝置中，第一汽輪機(jī)1承擔(dān)基本負(fù)荷，在常用工況范圍內(nèi)其進(jìn)汽閥4保持全開狀態(tài)，而電動機(jī)2承擔(dān)調(diào)峰負(fù)荷，從而實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠各種輔機(jī)設(shè)備在寬工況范圍內(nèi)高效運(yùn)行，降低機(jī)組煤耗率。解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用電動機(jī)驅(qū)動大功率輔機(jī)設(shè)備電能消耗大、機(jī)械能損失大以及采用小汽輪機(jī)驅(qū)動大功率輔機(jī)設(shè)備損大、效率低的技術(shù)問題。

具體實(shí)施時，第一汽輪機(jī)1和電動機(jī)2的運(yùn)轉(zhuǎn)需要隨被驅(qū)動設(shè)備3的運(yùn)行功耗而變化，因此，第一汽輪機(jī)1采用變轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)，在第一汽輪機(jī)1與汽源之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)蒸汽流量的進(jìn)氣閥4；可選地，第一汽輪機(jī)1可以采用以下汽輪機(jī)其中之一：背壓式汽輪機(jī)、單抽背壓式汽輪機(jī)、雙抽背壓式汽輪機(jī)以及凝汽式汽輪機(jī)。

電動機(jī)2為變轉(zhuǎn)速電動機(jī)，可選地，電動機(jī)2可以采用以下電動機(jī)之一：帶有變頻器的變頻電動機(jī)或者帶有變速裝置的定頻電動機(jī)，采用變頻電動機(jī)時他，通過設(shè)置匹配的變頻器調(diào)節(jié)其工作頻率從而實(shí)時控制其轉(zhuǎn)速；采用定頻電動機(jī)時，可以設(shè)置與之相匹配的變速裝置實(shí)時控制其轉(zhuǎn)速?？蛇x地，變速裝置包括以下其中之一：液力耦合器、行星齒輪變速器。

根據(jù)本實(shí)用新型的火力發(fā)電系統(tǒng)，如圖2所示，包括：被驅(qū)動設(shè)備3、汽電混合動力裝置和第二汽輪機(jī)5；汽電混合動力裝置為上述實(shí)施例中的汽電混合動力裝置，包括分別與被驅(qū)動設(shè)備3可驅(qū)動地連接的第一汽輪機(jī)1和電動機(jī)2，第一汽輪機(jī)1和電動機(jī)2共同驅(qū)動被驅(qū)動設(shè)備3運(yùn)轉(zhuǎn)。第二汽輪機(jī)5的中間抽氣口與汽電混合動力裝置中的第一汽輪機(jī)1連接，用于為第一汽輪機(jī)1提供汽源驅(qū)動第一汽輪機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)；其中，第二汽輪機(jī)5為火力發(fā)電系統(tǒng)中的主汽輪機(jī)，第一汽輪機(jī)1驅(qū)動輔機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助汽 輪機(jī)，在本實(shí)施例中，被驅(qū)動設(shè)備3即為輔機(jī)設(shè)備，具體地，被驅(qū)動設(shè)備3包括以下輔機(jī)設(shè)備：給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)以及引增合一風(fēng)機(jī)等。

具體實(shí)施時，如圖3所示，本實(shí)施例的第二汽輪機(jī)5包括四個汽缸，第一汽缸51、第二汽缸52、第三汽缸53和第四汽缸54，四個汽缸依次連接并分別對應(yīng)火力發(fā)電系統(tǒng)中超高壓缸、高壓缸、中壓缸和低壓缸，內(nèi)部蒸汽壓力依次逐漸減小。第一汽缸51的中間抽氣口與第一汽輪機(jī)1連接，為第一汽輪機(jī)1提供汽源。

第二汽輪機(jī)5做功后的乏汽進(jìn)入冷凝裝置6，冷凝裝置6包括：凝汽器61和冷凝水泵62，凝汽器61與第二汽輪機(jī)5的第四汽缸54的連接，第二汽輪機(jī)5做功后的乏汽由第四汽缸54引出輸送至凝汽器61將乏汽冷凝成液態(tài)水；冷凝水泵62分別與凝汽器61和回?zé)嵫b置7連接，用于將凝汽器61冷凝成的液態(tài)水加壓輸送至回?zé)嵫b置7進(jìn)行加熱。

回?zé)嵫b置7包括：至少一個低壓加熱器71和至少一個高壓加熱器72，低壓加熱器71與第二汽輪機(jī)5的第三汽缸53和第四汽缸54的中間抽汽口連接，第三汽缸53和第四汽缸54的中間抽汽進(jìn)入低壓加熱器71對來自冷凝裝置的冷凝水進(jìn)行加熱；具體地，低壓加熱器71包括，依次串聯(lián)的第一低壓加熱器711、第二低壓加熱器712、第三低壓加熱器713和第四低壓加熱器714，第一低壓加熱器711、第二低壓加熱器712和第三低壓加熱器713分別與第二汽輪機(jī)5的第四汽缸54的中間抽汽口連接，第四低壓加熱器714與第二汽輪機(jī)5的第三汽缸53連接，來自冷凝裝置6的冷凝水首先在第二汽輪機(jī)5的第三汽缸53和第四汽缸54的中間抽汽的作用下進(jìn)行加熱，隨后流入高壓加熱器72，高壓加熱器72與第一汽輪機(jī)1的中間抽汽口以及第二汽輪機(jī)5的第一汽缸51和第二汽缸52的中間抽汽口連接，具體地，高壓加熱器72包括：第一高壓加熱器721、第二高壓加熱器722、第三高壓加熱器723和第四高壓加熱器724，

第一高壓加熱器721和第三高壓加熱器723分別與第一汽輪機(jī)1的中 間抽汽口連接，第二高壓加熱器722與第二汽輪機(jī)5的第二汽缸52的中間抽汽口連接；第四高壓加熱器724與第二汽輪機(jī)5的第一汽缸51的中間抽汽口連接；經(jīng)過低壓加熱器71加熱后水流進(jìn)入高壓加熱器72后繼續(xù)加熱后輸送至鍋爐8中。為了去除經(jīng)過低壓加熱器71加熱的后的水流中的氧氣，在低壓加熱器71和高壓加熱器72之間還設(shè)置除氧器9，除氧器9與第一汽輪機(jī)1的排氣口以及第二汽輪機(jī)5的第三汽缸53的中間抽汽口連接，經(jīng)過低壓加熱器71加熱的水流進(jìn)行除氧。

鍋爐8與回?zé)嵫b置7和第二汽輪機(jī)5連接，用于將經(jīng)過回?zé)嵫b置7加熱后的高溫水繼續(xù)加熱形成高溫高壓蒸汽并輸送至第二汽輪機(jī)5驅(qū)動第二汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

實(shí)施例1

一種汽電混合動力裝置，如圖4所示，本實(shí)施例的汽電混合動力裝置在已有的汽輪發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)上，增加一臺變轉(zhuǎn)速運(yùn)行的背壓式汽輪機(jī)1和變頻電動機(jī)2，共同驅(qū)動輔機(jī)設(shè)備3。系統(tǒng)的工作流程是：來自主汽輪機(jī)的抽汽P1經(jīng)進(jìn)汽閥4進(jìn)入背壓式汽輪機(jī)1，膨脹做功后的乏汽P2進(jìn)入主汽輪機(jī)對應(yīng)壓力的回?zé)崞?，用于加熱鍋爐給水。背壓式汽輪機(jī)1直接驅(qū)動輔機(jī)設(shè)備3。

背壓式汽輪機(jī)1的設(shè)計原則是：在主汽輪機(jī)負(fù)荷高于40～75％額定負(fù)荷時，進(jìn)汽閥4始終保持全開狀態(tài)，此時背壓式汽輪機(jī)1的功率應(yīng)等于或略小于輔機(jī)設(shè)備3的耗功，不足部分由變頻電動機(jī)2補(bǔ)充，保證汽電混合動力功率與輔機(jī)設(shè)備3的耗功平衡。變頻電動機(jī)2與輔機(jī)設(shè)備3直聯(lián)，通過調(diào)整與變頻電動機(jī)2連接的變頻器21的頻率使變頻電動機(jī)2的轉(zhuǎn)速與背壓式汽輪機(jī)1和輔機(jī)設(shè)備3相同。需要說明的是，進(jìn)汽閥4保持全開狀態(tài)的工況范圍與主機(jī)組的運(yùn)行方式和具體參數(shù)有關(guān)，定壓運(yùn)行時的工況范圍大于滑壓運(yùn)行。

主汽輪機(jī)抽汽P1優(yōu)先選擇主汽輪機(jī)的超高壓缸或高壓缸排汽，而背壓式汽輪機(jī)1的乏汽P2可以代替或部分代替一級高壓缸或中壓缸回?zé)岢?汽，避免了蒸汽再熱引起的回?zé)岢槠^熱度高的問題，降低了回?zé)岢槠麚p。另外，正常運(yùn)行時背壓式汽輪機(jī)1的進(jìn)汽閥4在40～75％額定負(fù)荷以上始終處于全開狀態(tài)，節(jié)流損失?。槐硥菏狡啓C(jī)1轉(zhuǎn)速隨主汽輪機(jī)負(fù)荷同方向變化，高效工況范圍寬。針對實(shí)際機(jī)組，應(yīng)根據(jù)背壓式汽輪機(jī)1的排汽壓力選擇對應(yīng)的回?zé)崞鳌?/p>

實(shí)施例2

一種汽電混合動力裝置，如圖5所示，本實(shí)施例的汽電混合動力裝置是在已有汽輪發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)上，增加一臺變轉(zhuǎn)速運(yùn)行的背壓式汽輪機(jī)1、定頻電動機(jī)2和變速裝置22，共同驅(qū)動輔機(jī)設(shè)備3。系統(tǒng)的工作流程是：來自主汽輪機(jī)的抽汽P1經(jīng)進(jìn)汽閥4進(jìn)入背壓式汽輪機(jī)1，膨脹做功后的乏汽P2進(jìn)入主汽輪機(jī)對應(yīng)壓力的回?zé)崞?，用于加熱鍋爐給水。背壓式汽輪機(jī)1直接驅(qū)動輔機(jī)設(shè)備3。

背壓式汽輪機(jī)1的設(shè)計原則是：在主汽輪機(jī)負(fù)荷高于40～75％額定負(fù)荷時，進(jìn)汽閥4始終保持全開狀態(tài)，此時背壓式汽輪機(jī)1的功率應(yīng)等于或略小于輔機(jī)設(shè)備3的耗功，不足部分由定頻電動機(jī)2補(bǔ)充，保證汽電混合動力功率與輔機(jī)設(shè)備3的耗功平衡。定頻電動機(jī)2與輔機(jī)設(shè)備3經(jīng)變速裝置22相聯(lián)，變速裝置22可以采用液力耦合器或行星齒輪變速器等，通過調(diào)整變速裝置22的輸出轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)與背壓式汽輪機(jī)1和輔機(jī)設(shè)備3的轉(zhuǎn)速匹配。需要說明的是，進(jìn)汽閥4保持全開狀態(tài)的工況范圍與主機(jī)組的運(yùn)行方式和具體參數(shù)有關(guān)，定壓運(yùn)行時的工況范圍大于滑壓運(yùn)行。

主汽輪機(jī)抽汽P1優(yōu)先選擇主汽輪機(jī)的超高壓缸或高壓缸排汽，而背壓式汽輪機(jī)1的乏汽P2可以代替或部分代替一級高壓缸或中壓缸回?zé)岢槠?，避免了蒸汽再熱引起的回?zé)岢槠^熱度高的問題，降低了回?zé)岢槠麚p。另外，正常運(yùn)行時背壓式汽輪機(jī)1的進(jìn)汽閥4在40～75％額定負(fù)荷以上始終處于全開狀態(tài)，節(jié)流損失??；背壓式汽輪機(jī)1轉(zhuǎn)速隨主汽輪機(jī)負(fù)荷同方向變化，高效工況范圍寬。針對實(shí)際機(jī)組，應(yīng)根據(jù)背壓式汽輪機(jī)1的排汽壓力選擇對應(yīng)的回?zé)崞鳌?/p>

實(shí)施例3

一種汽電混合動力裝置，如圖6所示，本實(shí)施例的汽電混合動力裝置是在已有汽輪發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)上，增加一臺變轉(zhuǎn)速運(yùn)行的單抽背壓式汽輪機(jī)1和變頻電動機(jī)2，共同驅(qū)動輔機(jī)設(shè)備3。系統(tǒng)的工作流程是：來自主汽輪機(jī)的抽汽P1經(jīng)進(jìn)汽閥4進(jìn)入單抽背壓式汽輪機(jī)1，膨脹做功后的乏汽P2和單抽背壓式汽輪機(jī)1的中間抽汽P3分別進(jìn)入主汽輪機(jī)對應(yīng)壓力的回?zé)崞鳎糜诩訜徨仩t給水。單抽背壓式汽輪機(jī)1直接驅(qū)動輔機(jī)設(shè)備3。

單抽背壓式汽輪機(jī)1的設(shè)計原則是：在主汽輪機(jī)負(fù)荷高于40～75％額定負(fù)荷時，進(jìn)汽閥4始終保持全開狀態(tài)，此時單抽背壓式汽輪機(jī)1的功率應(yīng)等于或略小于輔機(jī)設(shè)備3的耗功，不足部分由變頻電動機(jī)2補(bǔ)充，保證汽電混合動力功率與輔機(jī)設(shè)備3的耗功平衡。變頻電動機(jī)2與輔機(jī)設(shè)備3直聯(lián)，通過調(diào)整變頻器21的頻率使電動機(jī)2轉(zhuǎn)速與單抽背壓式汽輪機(jī)1和輔機(jī)設(shè)備3相同。需要說明的是，進(jìn)汽閥4保持全開狀態(tài)的工況范圍與主機(jī)組的運(yùn)行方式和具體參數(shù)有關(guān)，定壓運(yùn)行時的工況范圍大于滑壓運(yùn)行。

主汽輪機(jī)抽汽P1優(yōu)先選擇主汽輪機(jī)的超高壓缸或高壓缸排汽，而單抽背壓式汽輪機(jī)1的乏汽P2和中間抽汽P3可以代替或部分代替兩級高壓缸或中壓缸回?zé)岢槠?，避免了蒸汽再熱引起的回?zé)岢槠^熱度高的問題，降低了回?zé)岢槠麚p。另外，正常運(yùn)行時單抽背壓式汽輪機(jī)1的進(jìn)汽閥4在40～75％額定負(fù)荷以上始終處于全開狀態(tài)，節(jié)流損失??；單抽背壓式汽輪機(jī)1轉(zhuǎn)速隨主汽輪機(jī)負(fù)荷同方向變化，高效工況范圍寬。針對實(shí)際機(jī)組，應(yīng)根據(jù)單抽背壓式汽輪機(jī)1的中間抽汽和排汽壓力選擇對應(yīng)的回?zé)崞鳌?/p>

實(shí)施例4

一種汽電混合動力裝置，如圖7所示，本實(shí)施例的汽電混合動力裝置是在已有汽輪發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)上，增加一臺變轉(zhuǎn)速運(yùn)行的雙抽背壓式汽輪機(jī)1和變頻電動機(jī)2，共同驅(qū)動輔機(jī)設(shè)備3。系統(tǒng)的工作流程是：來自主汽輪機(jī)的抽汽P1經(jīng)進(jìn)汽閥4進(jìn)入雙抽背壓式汽輪機(jī)1，膨脹做功后的乏 汽P2和雙抽背壓式汽輪機(jī)1的中間抽汽P3、P4分別進(jìn)入主汽輪機(jī)對應(yīng)壓力的回?zé)崞鳎糜诩訜徨仩t給水。雙抽背壓式汽輪機(jī)1直接驅(qū)動輔機(jī)設(shè)備3。

雙抽背壓式汽輪機(jī)1的設(shè)計原則是：在主汽輪機(jī)負(fù)荷高于40～75％額定負(fù)荷時，進(jìn)汽閥4始終保持全開狀態(tài)，此時雙抽背壓式汽輪機(jī)1的功率應(yīng)等于或略小于輔機(jī)設(shè)備3的耗功，不足部分由變頻電動機(jī)2補(bǔ)充，保證汽電混合動力功率與輔機(jī)設(shè)備3的耗功平衡。變頻電動機(jī)2與輔機(jī)設(shè)備3直聯(lián)，通過調(diào)整變頻器21的頻率使電動機(jī)2轉(zhuǎn)速與雙抽背壓式汽輪機(jī)1和輔機(jī)設(shè)備3相同。需要說明的是，進(jìn)汽閥4保持全開狀態(tài)的工況范圍與主機(jī)組的運(yùn)行方式和具體參數(shù)有關(guān)，定壓運(yùn)行時的工況范圍大于滑壓運(yùn)行。

主汽輪機(jī)抽汽P1優(yōu)先選擇主汽輪機(jī)的超高壓缸或高壓缸排汽，而雙抽背壓式汽輪機(jī)1的乏汽P2和中間抽汽P3、P4可以代替或部分代替三級高壓缸或中壓缸回?zé)岢槠?，避免了蒸汽再熱引起的回?zé)岢槠^熱度高的問題，降低了回?zé)岢槠麚p。另外，正常運(yùn)行時雙抽背壓式汽輪機(jī)1的進(jìn)汽閥4在40～75％額定負(fù)荷以上始終處于全開狀態(tài)，節(jié)流損失小；雙抽背壓式汽輪機(jī)1轉(zhuǎn)速隨主汽輪機(jī)負(fù)荷同方向變化，高效工況范圍寬。針對實(shí)際機(jī)組，應(yīng)根據(jù)雙抽背壓式汽輪機(jī)1的中間抽汽和排汽壓力選擇對應(yīng)的回?zé)崞鳌?/p>

實(shí)施例5

一種火力發(fā)電系統(tǒng)，如圖8所示，該火力發(fā)電系統(tǒng)的汽電混合動力裝置是在超超臨界二次再熱汽輪發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)上，增加一臺變轉(zhuǎn)速運(yùn)行的雙抽背壓式汽輪機(jī)1和變頻電動機(jī)2，共同驅(qū)動給水泵3。系統(tǒng)的工作流程是：主汽輪機(jī)5超高壓缸51的排汽分為三路，第一路進(jìn)入鍋爐再熱器，第二路用來加熱第四高壓加熱器724，第三路經(jīng)由進(jìn)汽閥4進(jìn)入小汽輪機(jī)1，膨脹做功后直接驅(qū)動給水泵3；小汽輪機(jī)1的兩級中間抽汽分別用來加熱第一高壓加熱器721和第三高壓加熱器723，膨脹做功后的乏汽與主汽 輪機(jī)5的中壓缸53的中間抽汽共同進(jìn)入除氧器9。主汽輪機(jī)高壓缸52的排汽分為兩路，第一路進(jìn)入鍋爐二次再熱器，第二路用來加熱第二高壓加熱器722。四個低壓加熱器71分別由主汽輪機(jī)5的中壓缸53排汽和低壓缸54的中間抽汽提供熱源。主汽輪機(jī)5的低壓缸54的乏汽經(jīng)凝汽器61冷凝和凝結(jié)水泵62增壓后進(jìn)入回?zé)嵯到y(tǒng)加熱升溫，從第四高壓加熱器724出來的高溫水回到鍋爐8吸熱后變成高溫高壓蒸汽，進(jìn)入主汽輪機(jī)5的超高壓缸51膨脹做功，完成一個循環(huán)。

小汽輪機(jī)1的設(shè)計原則是：在主汽輪機(jī)5的負(fù)荷高于40～75％額定負(fù)荷時，進(jìn)汽閥4始終保持全開狀態(tài)，此時小汽輪機(jī)1的功率應(yīng)等于或略小于給水泵3的耗功，不足部分由變頻電動機(jī)2補(bǔ)充，保證汽電混合動力功率與給水泵3的耗功平衡。變頻電動機(jī)2與給水泵3直聯(lián)，通過調(diào)整變頻器21的頻率使電動機(jī)2轉(zhuǎn)速與小汽輪機(jī)1和給水泵3相同。需要說明的是，進(jìn)汽閥4保持全開狀態(tài)的工況范圍與主機(jī)組的運(yùn)行方式和具體參數(shù)有關(guān)，定壓運(yùn)行時的工況范圍大于滑壓運(yùn)行。

本實(shí)施例的技術(shù)特點(diǎn)是：取消常規(guī)超超臨界二次再熱機(jī)組主汽輪機(jī)高壓缸回?zé)岢槠冢眯∑啓C(jī)1的兩級中間抽汽代替原機(jī)組過熱度最高的第一高壓加熱器721和第三高壓加熱器723回?zé)岢槠?，第二高壓加熱?22仍然采用過熱度較低的主汽輪機(jī)5的高壓缸52的排汽作為熱源。當(dāng)主汽輪機(jī)5負(fù)荷高于40～75％額定負(fù)荷時，進(jìn)汽閥4全開，隨著機(jī)組負(fù)荷的降低，小汽輪機(jī)1的進(jìn)汽壓力、排汽壓力同步下降，但負(fù)荷的下降比給水泵3平緩，致使電動機(jī)2承擔(dān)的負(fù)荷越來越小。當(dāng)主汽輪機(jī)5負(fù)荷高于40～75％額定負(fù)荷時，需要逐漸關(guān)閉進(jìn)汽閥4，此時高壓加熱器72的抽汽壓力比同工況進(jìn)汽閥4全開狀態(tài)時要低，第一高壓加熱器721和第三高壓加熱器723的壓力更接近與第三高壓加熱器723和除氧器9，抽汽量和小汽輪機(jī)1的負(fù)荷急劇減少，實(shí)現(xiàn)與給水泵3負(fù)荷的匹配。與常規(guī)的純凝汽式給水泵汽輪機(jī)相比，節(jié)流損失小得多。由于回?zé)岢槠^熱度的降低和小汽輪機(jī)1節(jié)流的減少，可以使機(jī)組供電煤耗降低1.5～3g/kWh，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。