一種凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)，其特征是：由汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組和蓄放熱裝置組成，汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組和蓄放熱裝置通過低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管連接，所述汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組包括中壓缸、低壓缸、凝汽器和光軸轉(zhuǎn)子，中壓缸與低壓缸連接，低壓缸與凝汽器連接，低壓缸內(nèi)設(shè)有光軸轉(zhuǎn)子；蓄放熱裝置包括熱網(wǎng)首站、蓄熱罐、換熱站、熱網(wǎng)循環(huán)泵、放熱變頻泵、蓄熱變頻泵、熱網(wǎng)供水母管和熱網(wǎng)回水母管，所述蓄熱罐、換熱站分別連接熱網(wǎng)供水母管和熱網(wǎng)回水母管，所述熱網(wǎng)首站分別連接有熱網(wǎng)供水母管、熱網(wǎng)回水母管和機(jī)組熱網(wǎng)疏水管。
【專利說明】
一種凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及供熱技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，國(guó)內(nèi)電力需求增長(zhǎng)緩慢，電力過剩矛盾日益凸顯，另一方面，供熱市場(chǎng)日益增長(zhǎng)，越來越多的純凝機(jī)組向供熱機(jī)組進(jìn)行改造。隨著清潔能源風(fēng)電技術(shù)、水電技術(shù)、光伏技術(shù)的快速發(fā)展，在電力調(diào)度過程中，應(yīng)優(yōu)先考慮清潔能源發(fā)電技術(shù)。但是，部分地區(qū)由于電網(wǎng)無法足額消納，棄風(fēng)、棄水、棄光問題日趨嚴(yán)重，已經(jīng)成為長(zhǎng)期影響中國(guó)清潔能源健康發(fā)展的主要矛盾。本實(shí)用新型中所提供的調(diào)峰蓄能技術(shù)，從供熱市場(chǎng)著手，降低機(jī)組電負(fù)荷，提升熱網(wǎng)供熱質(zhì)量，充分挖掘釋放電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)峰潛能。在將來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，清潔能源的消納技術(shù)，火電機(jī)組的深度調(diào)峰潛能將是一個(gè)稀缺資源。
[0003]我國(guó)200MW(兆瓦)火電機(jī)組有兩排汽和三排汽凝汽式汽輪機(jī)組兩種機(jī)型。目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)三缸三排汽凝汽式汽輪機(jī)的熱電聯(lián)產(chǎn)有在低壓缸導(dǎo)氣管上打孔抽汽的技術(shù)，由于三缸三排汽汽輪機(jī)中壓缸聯(lián)體低壓缸的特殊結(jié)構(gòu)形式，在電網(wǎng)低谷時(shí)段機(jī)組電負(fù)荷低的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)抽汽量少甚至不能抽汽的情況，此時(shí)將無法滿足用戶供熱需求。同時(shí)，打孔抽汽時(shí)，機(jī)組電負(fù)荷仍處在高位，無法解決當(dāng)前裝機(jī)容量大，經(jīng)常需要機(jī)組進(jìn)行電負(fù)荷調(diào)峰的矛盾。針對(duì)凝汽式汽輪機(jī)組的光軸轉(zhuǎn)子運(yùn)行方式的技術(shù)，在200MW的兩缸兩排汽機(jī)組上已經(jīng)有相關(guān)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，但其僅僅是純凝機(jī)組改供熱機(jī)組的應(yīng)用，并未與機(jī)組調(diào)峰相結(jié)合。
[0004]單純的光軸轉(zhuǎn)子運(yùn)行方式，由于其抽汽量大，在供熱的初末期內(nèi)，受到供熱負(fù)荷小的約束，導(dǎo)致供熱初末期，光軸轉(zhuǎn)子運(yùn)行方式的機(jī)組不能投運(yùn)。目前，國(guó)內(nèi)還沒有供熱機(jī)組配備有調(diào)峰蓄能系統(tǒng)，在國(guó)外已經(jīng)運(yùn)行的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組中采用的蓄放熱裝置，主要是為了解決供熱需求與所供熱量不一致的問題，實(shí)現(xiàn)供熱的削峰填谷功能，但并未考慮機(jī)組的深度調(diào)峰功能。
[0005]因此，將調(diào)峰蓄能系統(tǒng)應(yīng)用于凝汽式汽輪機(jī)組的熱電技術(shù)，對(duì)機(jī)組進(jìn)行深度調(diào)峰的同時(shí)，又能滿足熱負(fù)荷的削峰填谷，為增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度的靈活性、安全性提供了一個(gè)技術(shù)思路。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，對(duì)機(jī)組進(jìn)行深度調(diào)峰的同時(shí)、又能滿足熱負(fù)荷的削峰填谷的凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]—種凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)，由汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組和蓄放熱裝置組成，汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組和蓄放熱裝置通過低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管連接，汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組包括中壓缸、低壓缸、凝汽器和光軸轉(zhuǎn)子，中壓缸與低壓缸連接，低壓缸與凝汽器連接，低壓缸內(nèi)設(shè)有光軸轉(zhuǎn)子;蓄放熱裝置包括熱網(wǎng)首站、蓄熱罐、換熱站、熱網(wǎng)循環(huán)栗、放熱變頻栗、蓄熱變頻栗、熱網(wǎng)供水母管和熱網(wǎng)回水母管，蓄熱罐、換熱站分別連接熱網(wǎng)供水母管和熱網(wǎng)回水母管，熱網(wǎng)首站分別連接有熱網(wǎng)供水母管、熱網(wǎng)回水母管和機(jī)組熱網(wǎng)疏水管。
[0009]本系統(tǒng)的純凝機(jī)組通過光軸轉(zhuǎn)子技術(shù)，將蒸汽抽取用于供熱，從而降低機(jī)組的電負(fù)荷，然后再通過配備蓄放熱系統(tǒng)，利用其削峰填谷的功能，實(shí)現(xiàn)機(jī)組在供暖季能滿足熱負(fù)荷的前提下，將機(jī)組的電負(fù)荷降至最低。本系統(tǒng)能緩解北方地區(qū)供熱期內(nèi)的熱電矛盾，增加電網(wǎng)調(diào)度的靈活性和彈性，適于大力推廣。
[0010]作為優(yōu)選，中壓缸內(nèi)設(shè)有中壓轉(zhuǎn)子，低壓缸內(nèi)設(shè)有光軸轉(zhuǎn)子，中壓轉(zhuǎn)子與光軸轉(zhuǎn)子同軸連接。其優(yōu)點(diǎn)在于，中壓缸排汽僅部分進(jìn)入低壓缸，其余大部分排汽經(jīng)過抽汽支管進(jìn)入蓄放熱系統(tǒng)進(jìn)行供熱，通過機(jī)組光軸轉(zhuǎn)子運(yùn)行與蓄放熱系統(tǒng)的耦合，可實(shí)現(xiàn)在供熱期內(nèi)對(duì)機(jī)組電負(fù)荷的深度調(diào)峰和熱負(fù)荷的削峰填谷功能。
[0011]作為優(yōu)選，蓄熱罐分別通過放熱進(jìn)水支管、蓄熱出水支管與熱網(wǎng)回水母管連接;蓄熱罐分別通過放熱出水支管、蓄熱進(jìn)水支管與熱網(wǎng)供水母管連接;蓄熱出水支管和放熱出水支管上分別設(shè)有蓄熱變頻栗和放熱變頻栗。其優(yōu)點(diǎn)在于，蓄熱罐和熱網(wǎng)水直接相連，可以起到熱網(wǎng)水系統(tǒng)定壓的作用。同時(shí)，通過蓄熱變頻栗和放熱變頻栗可以調(diào)節(jié)蓄放熱的速度和蓄放熱的量，以適應(yīng)各種條件下的熱需求。
[0012]作為優(yōu)選，蓄放熱裝置還包括板式換熱器，蓄熱罐分別通過放熱支管、蓄熱支管和蓄放熱公共支管與板式換熱器連接，板式換熱器分別通過熱網(wǎng)回水支管、放熱時(shí)熱網(wǎng)回水支管和首站側(cè)蓄放熱公共支管分別與熱網(wǎng)供水母管、熱網(wǎng)回水母管連接;放熱支管、蓄熱支管、放熱時(shí)熱網(wǎng)回水支管上分別設(shè)有放熱變頻栗、蓄熱變頻栗、熱網(wǎng)回水支管變頻栗。其優(yōu)點(diǎn)在于，通過板式換熱器使得蓄熱罐與熱網(wǎng)水間接相連，可以滿足不同熱網(wǎng)水供回水參數(shù)條件下的蓄放熱過程，以適應(yīng)各種條件下的熱需求。
[0013]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種對(duì)機(jī)組進(jìn)行深度調(diào)峰的同時(shí)、又能滿足熱負(fù)荷的削峰填谷的凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方法。
[0014]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0015]凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，包括蓄熱與放熱兩個(gè)過程，其中蓄熱包括如下步驟:
[0016]Sll.當(dāng)蓄熱罐直接與熱網(wǎng)供水和熱網(wǎng)回水相連時(shí)，蓄熱罐內(nèi)蓄滿熱網(wǎng)回水，打開第三閥門、第四閥門，關(guān)閉第五閥門、第六閥門，將經(jīng)過熱網(wǎng)首站加熱后的熱網(wǎng)供水存至蓄熱罐內(nèi)，蓄熱罐內(nèi)的熱網(wǎng)回水經(jīng)過蓄熱出水支管由蓄熱變頻栗引至熱網(wǎng)回水母管上；
[0017]S12.當(dāng)蓄熱罐通過板式換熱器與熱網(wǎng)供水和熱網(wǎng)回水間接相連時(shí)，蓄熱罐內(nèi)蓄滿低溫水，關(guān)閉第九閥門、第十一閥門，打開第十閥門、第十二閥門、第七閥門、第八閥門，開啟蓄熱變頻栗，經(jīng)過熱網(wǎng)首站加熱后的熱網(wǎng)供水經(jīng)熱網(wǎng)供水支管進(jìn)入板式換熱器與蓄熱罐內(nèi)低溫水換熱，將熱量存至蓄熱罐內(nèi)，換熱后的熱網(wǎng)水經(jīng)熱網(wǎng)回水支管引至熱網(wǎng)回水母管上；
[0018]放熱包括如下步驟:
[0019]S21.當(dāng)蓄熱罐直接與熱網(wǎng)供水和熱網(wǎng)回水相連時(shí)，蓄熱罐內(nèi)蓄滿熱網(wǎng)供水，打開第五閥門、第六閥門，關(guān)閉第三閥門、第四閥門，將存儲(chǔ)在蓄熱罐內(nèi)的熱網(wǎng)供水經(jīng)放熱出水支管由放熱變頻栗引至熱網(wǎng)供水母管上；
[0020]S22.當(dāng)蓄熱罐通過板式換熱器與熱網(wǎng)供水和熱網(wǎng)回水間接相連時(shí)，蓄熱罐內(nèi)已經(jīng)蓄滿高溫水，關(guān)閉第八閥門、第十二閥門，打開第七閥門、第九閥門、第十閥門、第十一閥門，開啟放熱變頻栗，蓄熱罐內(nèi)的熱水經(jīng)過蓄放熱公共支管進(jìn)入板式換熱器與來自熱網(wǎng)回水的熱網(wǎng)水進(jìn)行換熱，將熱量釋放給熱網(wǎng)水，換熱后的低溫水，經(jīng)過放熱變頻栗經(jīng)由放熱支管引回至蓄熱罐內(nèi)。
[0021]本方法設(shè)有蓄熱罐直接或者通過板式換熱器間接與熱網(wǎng)供水和熱網(wǎng)回水相連的模式，從而使得可以根據(jù)不同的熱網(wǎng)水的供回水參數(shù)來進(jìn)行系統(tǒng)選擇，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全供熱。
[0022]作為優(yōu)選，還包括
[0023]S3.若為電負(fù)荷需求高峰、熱負(fù)荷需求低谷時(shí)間段時(shí)，則緩慢調(diào)整進(jìn)入蓄放熱裝置的抽汽量，開始利用蓄放熱裝置進(jìn)行蓄熱:
[0024]S31.調(diào)大第一閥門緩慢增加進(jìn)入熱網(wǎng)首站的抽汽量；
[0025]S32.分別調(diào)大第三閥門、第四閥門，并通過蓄熱變頻栗控制蓄熱速度進(jìn)行蓄熱;或者分別調(diào)大第七閥門、第八閥門、第十閥門、第十二閥門，并通過蓄熱變頻栗控制蓄熱速度進(jìn)行蓄熱；
[0026]S4.若為電負(fù)荷需求低谷、熱負(fù)荷需求高峰時(shí)間段時(shí)，則緩慢調(diào)整進(jìn)入蓄放熱裝置的抽汽量，開始利用蓄放熱裝置進(jìn)行放熱:
[0027]S41.調(diào)大第一閥門緩慢增加進(jìn)入熱網(wǎng)首站的抽汽量；
[0028]S43.分別調(diào)大第五閥門、第六閥門，并通過放熱變頻栗控制放熱速度進(jìn)行放熱;或者分別調(diào)大第七閥門、第九閥門、第十閥門、第十一閥門，并通過放熱變頻栗控制放熱速度進(jìn)行放熱。
[0029]其優(yōu)點(diǎn)在于，蓄放熱過程考慮電網(wǎng)峰谷時(shí)間段以及熱負(fù)荷需求高低時(shí)間段，通過調(diào)節(jié)蓄放熱系統(tǒng)的抽汽量和蓄熱量，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)組深度調(diào)峰和熱負(fù)荷削峰填谷功能。
[0030]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0031]1、由于本實(shí)用新型充分考慮了光軸轉(zhuǎn)子技術(shù)抽汽量大，電負(fù)荷低的特性，配備蓄放熱系統(tǒng)，則能充分發(fā)揮光軸轉(zhuǎn)子技術(shù)的最大調(diào)峰能力，在電網(wǎng)需要降負(fù)荷時(shí)，可以將機(jī)組的電負(fù)荷降至最低，為其他清潔能源提供上網(wǎng)空間。
[0032]2、由于本實(shí)用新型的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)以及調(diào)節(jié)方法，在電負(fù)荷需求和熱負(fù)荷需求之間尋求到了一個(gè)平衡點(diǎn)，同時(shí)滿足電負(fù)荷的深度調(diào)峰和熱負(fù)荷的削峰填谷功能，也能緩解供熱期內(nèi)的熱電矛盾。
[0033]3、由于本實(shí)用新型提供了直接式和間接式兩種不同的蓄熱罐連接方式，可以根據(jù)熱網(wǎng)水供回水參數(shù)以及熱負(fù)荷需求進(jìn)行連接方式的選擇，適用于不同熱負(fù)荷需求下的熱用戶。
[0034]4、由于本實(shí)用新型提供了一種新型的光軸轉(zhuǎn)子供熱改造技術(shù)配備蓄熱裝置的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)，該系統(tǒng)不限于三缸三排汽純凝機(jī)組的供熱改造。為其他形式的純凝機(jī)組供熱改造也提供了一個(gè)新型的技術(shù)方法。
【附圖說明】
[0035]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0036]圖1為本實(shí)用新型適用于凝汽式汽輪機(jī)組的直接式調(diào)峰蓄能系統(tǒng)示意圖。
[0037]圖2為本實(shí)用新型適用于凝汽式汽輪機(jī)組的間接式調(diào)峰蓄能系統(tǒng)示意圖。
[0038]標(biāo)號(hào)說明:
[0039]1、中壓缸，2、第一低壓缸，3、第二低壓缸，4、第三低壓缸，5、凝汽器，6光軸轉(zhuǎn)子，7、熱網(wǎng)首站，8、蓄熱罐，9、換熱站，10、熱用戶，11、第一閥門，12、第二閥門，13、第三閥門，14、第四閥門，15、第五閥門，16、第六閥門，17、熱網(wǎng)循環(huán)栗，18、放熱變頻栗，19、蓄熱變頻栗，20、低壓缸導(dǎo)汽管，21、低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管，22、凝結(jié)水管，23、機(jī)組熱網(wǎng)疏水管，24、熱網(wǎng)回水母管，25、熱網(wǎng)供水母管，26、蓄熱進(jìn)水支管，27、蓄熱出水支管，28、放熱進(jìn)水支管，29、放熱出水支管，30、蓄放熱裝置，31、板式換熱器，32、第七閥門，33、第八閥門，34、第九閥門，35、第十閥門，36、第十一閥門，37、第十二閥門，38、熱網(wǎng)回水支管變頻栗，39、蓄放熱公共支管，40、放熱支管，41、蓄熱支管，42、首站側(cè)蓄放熱公共支管，43、放熱時(shí)熱網(wǎng)回水支管，44、熱網(wǎng)回水支管。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0041 ] 實(shí)施例1:
[0042]如圖1所示，本實(shí)施例的凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)，由汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組和蓄放熱裝置30組成。
[0043]汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組包括中壓缸1、第一低壓缸2、低壓缸導(dǎo)汽管20、低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管21、第二低壓缸3、第三低壓缸4、凝汽器5、凝結(jié)水管22和光軸轉(zhuǎn)子6。中壓缸
1、第一低壓缸2、第二低壓缸3、第三低壓缸4和光軸轉(zhuǎn)子6同軸連接；中壓缸I排汽口與低壓缸導(dǎo)汽管20連接;第二低壓缸3和第三低壓缸4進(jìn)汽口與低壓缸導(dǎo)汽管20連接;凝汽器5進(jìn)汽口分別與第一低壓缸2、第二低壓缸3和第三低壓缸4排汽口連接;凝汽器5排汽口與機(jī)組凝結(jié)水管22連接;低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管21與低壓缸導(dǎo)汽管20連接。第一閥門11串接在低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管21上;第二閥門12串接在低壓缸導(dǎo)汽管20上。
[0044]蓄放熱裝置30包括熱網(wǎng)首站7、蓄熱罐8、換熱站9、熱網(wǎng)循環(huán)栗17、放熱變頻栗18、蓄熱變頻栗19、熱網(wǎng)回水母管24以及熱網(wǎng)供水母管25。熱網(wǎng)首站7汽測(cè)進(jìn)汽口與低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管21連接;熱網(wǎng)首站7汽測(cè)凝水口與機(jī)組熱網(wǎng)疏水管23連接;熱網(wǎng)首站7水側(cè)進(jìn)水口與熱網(wǎng)回水母管24連接;熱網(wǎng)首站7水側(cè)出水口與熱網(wǎng)供水母管25連接;蓄熱罐8與蓄熱進(jìn)水支管26和蓄熱出水支管27連接;蓄熱罐8與放熱進(jìn)水支管28和放熱出水支管29連接;換熱站9與熱網(wǎng)回水母管24與熱網(wǎng)供水母管25連接;熱用戶1與換熱站9連接。
[0045]第三閥門13串接在蓄熱進(jìn)水支管26上;第四閥門14串接在蓄熱出水支管27上;第五閥門15串接在放熱進(jìn)水支管28上;第六閥門16串接在放熱出水支管29;熱網(wǎng)循環(huán)栗17串接在熱網(wǎng)回水母管24上;放熱變頻栗18串接在放熱出水支管29上；蓄熱變頻栗19串接在蓄熱出水支管27上。
[0046]在非供熱期進(jìn)入供熱期時(shí)，機(jī)組由純凝機(jī)組變?yōu)闊犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組。將原純凝機(jī)組對(duì)稱分流式低壓缸內(nèi)的雙分流通流全部拆除，低壓轉(zhuǎn)子更換成一根光軸轉(zhuǎn)子6，將光軸轉(zhuǎn)子6與中壓缸I轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)同軸連接。更換光軸轉(zhuǎn)子6后，凝汽器5維持在設(shè)計(jì)真空度運(yùn)行以作為熱備用，中壓缸I排汽壓力不能過高也不能過低，調(diào)節(jié)主蒸汽進(jìn)汽量以及抽汽量來控制中壓缸I排汽壓力;從凝汽器5處排引一股蒸汽對(duì)光軸轉(zhuǎn)子6進(jìn)行冷卻。
[0047]在供熱期內(nèi)，當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度負(fù)荷與機(jī)組電負(fù)荷存在偏離，利用電網(wǎng)負(fù)荷以及熱負(fù)荷的波峰和低谷時(shí)間段，啟用蓄放熱裝置30。在不需要機(jī)組深度調(diào)峰機(jī)組負(fù)荷高抽汽量大時(shí)進(jìn)行蓄熱，在需要機(jī)組深度調(diào)峰時(shí)，機(jī)組負(fù)荷小抽汽量小的時(shí)候放熱，以同時(shí)滿足電負(fù)荷和供熱用戶10的熱需求。當(dāng)熱負(fù)荷需求和機(jī)組供熱負(fù)荷存在偏離時(shí)，根據(jù)熱用戶10的熱負(fù)荷變化確定負(fù)荷平均值以及波峰波谷值，進(jìn)而確定機(jī)組滿足熱用戶10供熱用所需抽汽量以及削峰填谷所蓄熱量，再根據(jù)汽輪機(jī)光軸運(yùn)行時(shí)主蒸汽、電負(fù)荷和抽汽量之間的關(guān)系，確定機(jī)組此時(shí)電負(fù)荷。在一定的主蒸汽時(shí)，通過控制第一閥門11調(diào)節(jié)控制進(jìn)入熱網(wǎng)首站7的蒸汽流量，控制蓄熱變頻栗19和放熱變頻栗18的頻率控制蓄放熱的時(shí)間和蓄熱量。
[0048]蓄熱過程:當(dāng)蓄熱罐8直接與熱網(wǎng)供回水相連時(shí)，蓄熱罐8內(nèi)蓄滿熱網(wǎng)回水，打開第三閥門13、第四閥門14，第五關(guān)閉閥門15、第六閥門16，將經(jīng)過熱網(wǎng)首站7加熱后的熱網(wǎng)供水存至蓄熱罐8內(nèi)，蓄熱罐8內(nèi)的熱網(wǎng)回水經(jīng)過蓄熱出水支管27由蓄熱變頻栗19引至熱網(wǎng)回水母管24上。當(dāng)蓄熱罐8通過板式換熱器31與熱網(wǎng)供回水間接相連時(shí)，蓄熱罐8內(nèi)蓄滿低溫水，關(guān)閉第九閥門34、第^^一閥門36，打開第十閥門35、第十二閥門37、第七閥門32、第八閥門33，開啟蓄熱變頻栗19，經(jīng)過熱網(wǎng)首站7加熱后的熱網(wǎng)供水經(jīng)熱網(wǎng)供水支管42進(jìn)入板式換熱器31與蓄熱罐8內(nèi)低溫水換熱，將熱量存至蓄熱罐8內(nèi)，換熱后的熱網(wǎng)經(jīng)熱網(wǎng)回水支管44引至熱網(wǎng)回水母管24上。
[0049]本系統(tǒng)的具體運(yùn)行過程如下:
[0050]蓄熱過程:當(dāng)蓄熱罐8直接與熱網(wǎng)供回水相連時(shí)，蓄熱罐8內(nèi)蓄滿熱網(wǎng)回水，打開第三閥門13、第四閥門14，第五關(guān)閉閥門15、第六閥門16，將經(jīng)過熱網(wǎng)首站7加熱后的熱網(wǎng)供水存至蓄熱罐8內(nèi)，蓄熱罐8內(nèi)的熱網(wǎng)回水經(jīng)過蓄熱出水支管27由蓄熱變頻栗19引至熱網(wǎng)回水母管24上。
[0051 ]放熱過程:當(dāng)蓄熱罐8直接與熱網(wǎng)供回水相連時(shí)，蓄熱罐8內(nèi)蓄滿熱網(wǎng)供水，打開第五閥門15、第六閥門16，關(guān)閉第三閥門13、第四閥門14，將存儲(chǔ)在蓄熱罐8內(nèi)的熱網(wǎng)供水經(jīng)放熱出水支管29由放熱變頻栗18引至熱網(wǎng)供水母管25上。
[0052]蓄放熱過程考慮電網(wǎng)峰谷時(shí)間段以及熱負(fù)荷需求高低時(shí)間段，調(diào)節(jié)蓄放熱裝置30的抽汽量和蓄熱量，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)組深度調(diào)峰和熱負(fù)荷削峰填谷功能。通過控制第一閥門11控制進(jìn)入熱網(wǎng)首站7的抽汽量，通過控制第三閥門13、第四閥門14，通過控制第五閥門15、第六閥門16，放熱變頻栗18控制放熱時(shí)間和放熱量。
[0053]在供熱期進(jìn)入非供熱期時(shí)，機(jī)組由熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組變?yōu)榧兡龣C(jī)組。恢復(fù)原純凝機(jī)組對(duì)稱分流式低壓缸內(nèi)的雙分流同流部分，光軸轉(zhuǎn)子6換回原來的低壓轉(zhuǎn)子，關(guān)閉第一閥門11，打開第二閥門12。
[0054]本實(shí)施例的凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟:
[0055]其中，蓄熱包括如下步驟:
[0056]Sll.當(dāng)蓄熱罐8直接與熱網(wǎng)供水和熱網(wǎng)回水相連時(shí)，蓄熱罐8內(nèi)蓄滿熱網(wǎng)回水，打開第三閥門13、第四閥門14，關(guān)閉第五閥門15、第六閥門16，將經(jīng)過熱網(wǎng)首站7加熱后的熱網(wǎng)供水存至蓄熱罐8內(nèi)，蓄熱罐8內(nèi)的熱網(wǎng)回水經(jīng)過蓄熱出水支管27由蓄熱變頻栗19引至熱網(wǎng)回水母管24上；
[0057]放熱包括如下步驟:
[0058]S21.當(dāng)蓄熱罐8直接與熱網(wǎng)供水和熱網(wǎng)回水相連時(shí)，蓄熱罐8內(nèi)蓄滿熱網(wǎng)供水，打開第五閥門15、第六閥門16，關(guān)閉第三閥門13、第四閥門14，將存儲(chǔ)在蓄熱罐8內(nèi)的熱網(wǎng)供水經(jīng)放熱出水支管29由放熱變頻栗18引至熱網(wǎng)供水母管25上；
[0059]供熱調(diào)節(jié)包括如下步驟:
[0060]S3.若為電負(fù)荷需求高峰、熱負(fù)荷需求低谷時(shí)間段時(shí)，則緩慢調(diào)整進(jìn)入蓄放熱裝置30的抽汽量，開始利用蓄放熱裝置30進(jìn)行蓄熱:
[0061 ] S31.調(diào)大第一閥門11緩慢增加進(jìn)入熱網(wǎng)首站7的抽汽量；
[0062]S32.分別調(diào)大第三閥門13、第四閥門14，并通過蓄熱變頻栗19控制蓄熱速度進(jìn)行蓄熱，并通過蓄熱變頻栗19控制蓄熱速度進(jìn)行蓄熱；
[0063]S4.若為電負(fù)荷需求低谷、熱負(fù)荷需求高峰時(shí)間段時(shí)，則緩慢調(diào)整進(jìn)入蓄放熱裝置30的抽汽量，開始利用蓄放熱裝置30進(jìn)行放熱:
[0064]S41.調(diào)大第一閥門11緩慢增加進(jìn)入熱網(wǎng)首站7的抽汽量；
[0065]S42.分別調(diào)大第五閥門15、第六閥門16，并通過放熱變頻栗18控制放熱速度進(jìn)行放熱，并通過放熱變頻栗18控制放熱速度進(jìn)行放熱。
[0066]實(shí)施例2:
[0067]如圖2所示，本實(shí)施例由汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組和蓄放熱裝置30組成。
[0068]汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組包括中壓缸1、第一低壓缸2、低壓缸導(dǎo)汽管20、低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管21、第二低壓缸3、第三低壓缸4、凝汽器5、凝結(jié)水管22和光軸轉(zhuǎn)子6。汽輪機(jī)中壓缸1、第一低壓缸2、第二低壓缸3、第三低壓缸4和光軸轉(zhuǎn)子6同軸連接；中壓缸I排汽口與低壓缸導(dǎo)汽管20連接;第二低壓缸3和第三低壓缸4進(jìn)汽口與低壓缸導(dǎo)汽管20連接;凝汽器5進(jìn)汽口分別與第一低壓缸2、第二低壓缸3和第三低壓缸4排汽口連接;凝汽器5排汽口與機(jī)組凝結(jié)水管22連接;低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管21與低壓缸導(dǎo)汽管20連接。第一閥門11串接在低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管21上;第二閥門12串接在低壓缸導(dǎo)汽管20上。
[0069]蓄放熱裝置30包括熱網(wǎng)首站7、蓄熱罐8、換熱站9、板式換熱器31、熱網(wǎng)循環(huán)栗17、放熱變頻栗18、蓄熱變頻栗19、熱網(wǎng)回水支管變頻栗38、熱網(wǎng)回水母管24以及熱網(wǎng)供水母管25。熱網(wǎng)首站7汽測(cè)進(jìn)汽口與低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管21連接;熱網(wǎng)首站7汽測(cè)凝水口與機(jī)組熱網(wǎng)疏水管23連接;熱網(wǎng)首站7水側(cè)進(jìn)水口與熱網(wǎng)回水母管24連接;熱網(wǎng)首站7水側(cè)出水口與熱網(wǎng)供水母管25連接；蓄熱罐8分別通過蓄放熱公共支管39、放熱支管40、蓄熱支管41與板式換熱器31連接;板式換熱器31通過首站側(cè)蓄放熱公共支管42與熱網(wǎng)供水母管25連接，并分別通過熱網(wǎng)回水支管44、放熱時(shí)熱網(wǎng)回水支管43與熱網(wǎng)回水母管連接;換熱站9分別與熱網(wǎng)回水母管24與熱網(wǎng)供水母管25連接;熱用戶1與換熱站9連接。
[0070]第七閥門32串接在蓄放熱公共支管39上；第八閥門33串接在蓄熱支管41上；第九閥門34串接在放熱支管40上；第十閥門35串接在首站側(cè)蓄放熱公共支管42上；第十一閥門36串接在放熱時(shí)熱網(wǎng)回水支管43上;第十二閥門37串接在熱網(wǎng)回水支管44上。熱網(wǎng)循環(huán)栗17串接在熱網(wǎng)回水母管24上;放熱變頻栗18串接在放熱支管40上；蓄熱變頻栗19串接在蓄熱支管41上;熱網(wǎng)回水支管變頻栗38串接在放熱時(shí)熱網(wǎng)回水支管43上。
[0071]蓄熱過程:當(dāng)蓄熱罐8通過板式換熱器31與熱網(wǎng)供回水間接相連時(shí)，蓄熱罐8內(nèi)蓄滿低溫水，關(guān)閉第九閥門34、第^^一閥門36，打開第十閥門35、第十二閥門37、第七閥門32、第八閥門33，開啟蓄熱變頻栗19，經(jīng)過熱網(wǎng)首站7加熱后的熱網(wǎng)供水經(jīng)熱網(wǎng)供水支管42進(jìn)入板式換熱器31與蓄熱罐8內(nèi)低溫水換熱，將熱量存至蓄熱罐8內(nèi)，換熱后的熱網(wǎng)經(jīng)熱網(wǎng)回水支管44引至熱網(wǎng)回水母管24上。
[0072]放熱過程:當(dāng)蓄熱罐8通過板式換熱器31與熱網(wǎng)供回水間接相連時(shí)，蓄熱罐8內(nèi)已經(jīng)蓄滿高溫水，關(guān)閉第八閥門33、第十二閥門37，打開第七閥門32、第九閥門34、第十閥門35、第^^一閥門36，開啟放熱變頻栗18，蓄熱罐8內(nèi)的熱水經(jīng)過蓄放熱公共支管39進(jìn)入板式換熱器31與來自熱網(wǎng)回水的熱網(wǎng)水進(jìn)行換熱，將熱量釋放給熱網(wǎng)水，換熱后的低溫水，經(jīng)過放熱變頻栗18經(jīng)由放熱支管40引回至蓄熱罐8內(nèi)。
[0073]蓄放熱過程考慮電網(wǎng)峰谷時(shí)間段以及熱負(fù)荷需求高低時(shí)間段，調(diào)節(jié)蓄放熱裝置30的抽汽量和蓄熱量，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)組深度調(diào)峰和熱負(fù)荷削峰填谷功能。通過控制第一閥門11控制進(jìn)入熱網(wǎng)首站7的抽汽量，通過控制第七閥門32、第八閥門33、第十閥門35、第十二閥門37、蓄熱變頻栗19控制蓄熱時(shí)間和蓄熱量，通過控制第七閥門32、第九閥門34、第十閥門35、第i^一閥門36、放熱變頻栗18控制放熱時(shí)間和放熱量。
[0074]在供熱期進(jìn)入非供熱期時(shí)，機(jī)組由熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組變?yōu)榧兡龣C(jī)組?；謴?fù)原純凝機(jī)組對(duì)稱分流式低壓缸內(nèi)的雙分流同流部分，光軸轉(zhuǎn)子6換回原來的低壓轉(zhuǎn)子，關(guān)閉第一閥門11，打開第二閥門12。
[0075]本實(shí)施例的凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟:
[0076]其中，蓄熱包括如下步驟:
[0077]S12.當(dāng)蓄熱罐8通過板式換熱器31與熱網(wǎng)供水和熱網(wǎng)回水間接相連時(shí)，蓄熱罐8內(nèi)蓄滿低溫水，關(guān)閉第九閥門32、第十一閥門36，打開第十閥門35、第十二閥門37、第七閥門32、第八閥門33，開啟蓄熱變頻栗19，經(jīng)過熱網(wǎng)首站7加熱后的熱網(wǎng)供水經(jīng)熱網(wǎng)供水支管進(jìn)入板式換熱器31與蓄熱罐8內(nèi)低溫水換熱，將熱量存至蓄熱罐8內(nèi)，換熱后的熱網(wǎng)水經(jīng)熱網(wǎng)回水支管44引至熱網(wǎng)回水母管24上；
[0078]放熱包括如下步驟:
[0079]S22.當(dāng)蓄熱罐8通過板式換熱器31與熱網(wǎng)供水和熱網(wǎng)回水間接相連時(shí)，蓄熱罐8內(nèi)已經(jīng)蓄滿高溫水，關(guān)閉第八閥門33、第十二閥門37，打開第七閥門32、第九閥門34、第十閥門35、第^^一閥門36，開啟放熱變頻栗18，蓄熱罐8內(nèi)的熱水經(jīng)過蓄放熱公共支管39進(jìn)入板式換熱器31與來自熱網(wǎng)回水的熱網(wǎng)水進(jìn)行換熱，將熱量釋放給熱網(wǎng)水，換熱后的低溫水，經(jīng)過放熱變頻栗18經(jīng)由放熱支管40引回至蓄熱罐8內(nèi)；
[0080]供熱調(diào)節(jié)包括如下步驟:
[0081]S3.若為電負(fù)荷需求高峰、熱負(fù)荷需求低谷時(shí)間段時(shí)，則緩慢調(diào)整進(jìn)入蓄放熱裝置30的抽汽量，開始利用蓄放熱裝置30進(jìn)行蓄熱:
[0082]S31.調(diào)大第一閥門11緩慢增加進(jìn)入熱網(wǎng)首站7的抽汽量；
[0083]S32.分別調(diào)大第七閥門32、第八閥門33、第十閥門35、第十二閥門37，并通過蓄熱變頻栗19控制蓄熱速度進(jìn)行蓄熱；
[0084]S4.若為電負(fù)荷需求低谷、熱負(fù)荷需求高峰時(shí)間段時(shí)，則緩慢調(diào)整進(jìn)入蓄放熱裝置30的抽汽量，開始利用蓄放熱裝置30進(jìn)行放熱:
[0085]S41.調(diào)大第一閥門11緩慢增加進(jìn)入熱網(wǎng)首站7的抽汽量；
[0086]S42.分別調(diào)大第七閥門32、第九閥門34、第十閥門35、第十一閥門36，并通過放熱變頻栗18控制放熱速度進(jìn)行放熱。
[0087]本實(shí)用新型不僅僅提供了一種針對(duì)三缸三排汽凝汽式汽輪機(jī)組改供熱機(jī)組的技術(shù)思路，同時(shí)，引入蓄放熱裝置30，將光軸轉(zhuǎn)子6運(yùn)行方式的深度調(diào)峰特性和蓄放熱裝置30相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)組的電負(fù)荷調(diào)峰以及熱負(fù)荷的削峰填谷功能。為解決當(dāng)前清潔能源消納難，北方供熱地區(qū)熱電矛盾突出的問題提供一種新的技術(shù)思路。
[0088]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本實(shí)用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)，其特征是:由汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組和蓄放熱裝置組成，汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組和蓄放熱裝置通過低壓缸導(dǎo)汽管抽汽支管連接，所述汽輪機(jī)低壓缸光軸轉(zhuǎn)子機(jī)組包括中壓缸、低壓缸、凝汽器和光軸轉(zhuǎn)子，中壓缸與低壓缸連接，低壓缸與凝汽器連接，低壓缸內(nèi)設(shè)有光軸轉(zhuǎn)子;蓄放熱裝置包括熱網(wǎng)首站、蓄熱罐、換熱站、熱網(wǎng)循環(huán)栗、放熱變頻栗、蓄熱變頻栗、熱網(wǎng)供水母管和熱網(wǎng)回水母管，所述蓄熱罐、換熱站分別連接熱網(wǎng)供水母管和熱網(wǎng)回水母管，所述熱網(wǎng)首站分別連接有熱網(wǎng)供水母管、熱網(wǎng)回水母管和機(jī)組熱網(wǎng)疏水管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)，其特征是:所述的中壓缸內(nèi)設(shè)有中壓轉(zhuǎn)子，低壓缸內(nèi)設(shè)有光軸轉(zhuǎn)子，所述中壓轉(zhuǎn)子與光軸轉(zhuǎn)子同軸連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)，其特征是:所述的蓄熱罐分別通過放熱進(jìn)水支管、蓄熱出水支管與熱網(wǎng)回水母管連接;所述的蓄熱罐分別通過放熱出水支管、蓄熱進(jìn)水支管與熱網(wǎng)供水母管連接;蓄熱出水支管和放熱出水支管上分別設(shè)有蓄熱變頻栗和放熱變頻栗。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凝汽式汽輪機(jī)組的調(diào)峰蓄能系統(tǒng)，其特征是:所述的蓄放熱裝置還包括板式換熱器，蓄熱罐分別通過放熱支管、蓄熱支管和蓄放熱公共支管與板式換熱器連接，板式換熱器分別通過熱網(wǎng)回水支管、放熱時(shí)熱網(wǎng)回水支管和首站側(cè)蓄放熱公共支管分別與熱網(wǎng)供水母管、熱網(wǎng)回水母管連接;放熱支管、蓄熱支管、放熱時(shí)熱網(wǎng)回水支管上分別設(shè)有放熱變頻栗、蓄熱變頻栗、熱網(wǎng)回水支管變頻栗。
【文檔編號(hào)】F01K11/02GK205477785SQ201620101271
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】陳菁, 孫士恩, 高新勇, 龐建鋒, 何曉紅, 洪純珩, 馬光耀
【申請(qǐng)人】華電電力科學(xué)研究院