一种多热源的宽负荷低压工业供汽系统及工作方法

技术领域

本发明属于燃煤发电机组热电联产供热领域，具体涉及一种多热源的宽负荷低压工业供汽系统及工作方法。

背景技术

随着可再生能源的迅猛发展以及大气污染问题的日益严重，燃煤火电机组的电网功能逐渐从主体向电力调节型转变，充分挖掘机组现有系统的调峰能力，最大限度的增加机组运行灵活性。当燃煤发电机组频繁参与深度调峰时，承担工业供汽的机组必须要保证供汽参数的可靠性和稳定性，需按质按量满足用汽企业的要求，以避免用汽企业因蒸汽品质和蒸汽量下降引起减产甚至停产问题，造成严重的经济损失。

大量燃煤发电机组通过技术改造承担对外工业供汽，其中基于中低压联通管供热蝶阀参调的中排抽汽低压供汽技术已普遍应用。该工业供汽技术属于可调整抽汽，在机组变工况运行时，通过阀门的开度调节供汽压力和流量，以保证工业供汽参数的稳定性和可靠性。但当机组在较低电负荷运行时，调门进一步关小，对中排蒸汽大幅提压导致中排温度进一步升高。当中排温度超过安全限值时，引起设备安全隐患，导致热电联产机组因承担工业供汽无法进一步降低负荷。此外，阀门受自身调节特性和安全特性影响，其参调能力十分有限，也无法满足电网深度调峰的需求。

因此，目前应用的中低压连通管可调抽汽技术运行范围窄，煤电机组深度调峰需求和供汽能力保障的矛盾难以有效解决。

发明内容

本发明的目的在于解决现有中低压连通管可调抽汽技术实际应用时低负荷中排温度高、供热阀门参调能力有限，导致机组运行范围窄、深度调峰需求和低负荷工业供汽能力保障的矛盾难以有效解决的问题，提供一种多热源的宽负荷低压工业供汽系统及工作方法。

为了达到上述目的，一种多热源的宽负荷低压工业供汽系统，包括中压缸、低压缸和热压机；

中压缸通过热再管道连接锅炉再热器，中压缸通过中低压连通管连接低压缸；

热再管道通过驱动管道连接热压机，中低压连通管通过引射管道连接热压机，热压机通过工业供汽辅管道对外供汽。

中低压连通管连接工业供汽主管道，工业供汽主管道对外供汽，工业供汽主管道上设置有主减压阀、主减温器和主截止阀。

热再管道连接旁路管道，旁路管道上设置有旁路减压器和旁路截止阀。

中低压连通管上设置有供热阀门。

工业供汽主管道在中低压连通管的抽汽位置设置在供热阀门上游。

驱动管道上设置有驱动截止阀和驱动减温器。

引射管道设置有引射截止阀。

工业供汽辅管道上设置有辅减温器和辅截止阀。

一种多热源的宽负荷低压工业供汽系统的工作方法，机组在高负荷运行，热再蒸汽压力不低于工业供汽压力时，工业供汽全部来自中低压连通管，中排蒸汽减温减压后对外供出；

机组在中高负荷运行，中排压力低于工业供汽压力时，工业供汽全部来自中低压连通管，供热阀门部分开启，对中排蒸汽提压以满足工业供汽压力；

机组在低负荷运行，供热阀门前后压差达到制造厂给出的安全限值时，工业供汽来自中低压连通管和热再管道，经热压机引射减温后对外供出；

机组在低负荷运行，工业供汽来自热再管道，经减温减压后对外供出。

机组在高负荷运行，热再蒸汽压力不低于工业供汽压力时，主截止阀开启，驱动截止阀、引射截止阀、辅截止阀和旁路截止阀关闭；

机组在中高负荷运行，中排压力低于工业供汽压力时，主截止阀开启，驱动截止阀、引射截止阀、辅截止阀和旁路截止阀关闭；

机组在低负荷运行，供热阀门前后压差达到安全限值时，主截止阀和旁路截止阀关闭，驱动截止阀、引射截止阀和辅截止阀开启；

机组在低负荷运行，热压机出现故障时，主截止阀、引射截止阀和辅截止阀关闭，驱动截止阀和旁路截止阀开启。

与现有技术相比，本发明设置有热压机，其驱动蒸汽为热再蒸汽，引射蒸汽为中排蒸汽。高负荷运行时，工业供汽汽源来自中排蒸汽；中高负荷运行时，工业供汽汽源仍然来自中排蒸汽，但供热阀门需适度憋压以满足工业供汽压力；低负荷运行时，工业供汽汽源来自热再蒸汽通过热压机引射中排蒸汽后的蒸汽；低负荷运行，热压机出现故障时，切至热再蒸汽旁路供汽管道。本发明的运行方式灵活，既能保证工业供汽品质和供汽量的要求，又能解除供热阀门参调能力的限制。且在大流量工业供汽时，一部分供汽取自热再蒸汽，一部分供汽取自中排蒸汽，避免因过量抽取中排蒸汽而引起中排除叶片超温，真正实现深度调峰状态下机组宽负荷、安全、稳定运行。

附图说明

图1为本发明的系统结构图；

其中，1、中压缸，2、低压缸，3、热再管道，4、中低压连通管，5、供热阀门，6、热压机，7、主减压阀，8、主减温器，9、主截止阀，10、驱动截止阀，11、驱动减温器，12、辅减温器，13、辅截止阀，14、驱动管道，15、引射管道，16、辅截止阀，17、工业供汽主管道，18、工业供汽辅管道，19、旁路管道，20、旁路减压器，21、旁路截止阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1，一种多热源的宽负荷低压工业供汽系统，主要包括中压缸1、低压缸2和热压机6；中压缸1通过热再管道3连接锅炉再热器，中压缸1通过中低压连通管4连接低压缸2；热压机6通过驱动管道14连接热再管道3，热压机6通过引射管道15连接中低压连通管4，热压机6通过工业供汽辅管道18对外供汽。

中高负荷以上运行时，中低压连通管4内的蒸汽一部分进入工业供汽主管道17，其余部分进入低压缸2；低负荷运行时，中低压连通管4内的蒸汽一部分进入引射管道15，其余部分进入低压缸2。低负荷运行，热压机6正常运行时，热再管道3内的蒸汽一部分进入驱动管道14，其余部分进入中压缸1。低负荷运行时，热压机6出现故障时，热再管道3内的蒸汽一部分进入旁路管道19，其余部分进入中压缸1。

中低压连通管4上设置有供热阀门5。工业供汽主管道17在中低压连通管4的抽汽位置在供热阀门5前。

工业供汽主管道17上设置有主减压阀7、主减温器8和主截止阀9。驱动管道14上设置有驱动截止阀10和驱动减温器11。引射管道15上设置有引射截止阀16。工业供汽辅管道18上设置有辅减温器12和辅截止阀13。旁路管道19上设置旁路减压阀20和旁路截止阀21。

机组在高负荷运行，热再蒸汽压力不低于工业供汽压力时，主截止阀9开启，驱动截止阀10、引射截止阀16、辅截止阀13和旁路截止阀21关闭，工业供汽全部来自中低压连通管4，此时供热阀门5不参与调节，中排蒸汽减温减压后对外供出；机组在中高负荷运行，中排压力略低于工业供汽压力时，主截止阀9开启，驱动截止阀10、引射截止阀16、辅截止阀13和旁路截止阀21关闭，工业供汽全部来自中低压连通管4，供热阀门5关小，适度对中排蒸汽提压以满足工业供汽压力；机组在低负荷运行，供热阀门5前后压差达到制造厂给出的安全限值时，主截止阀9和旁路截止阀21关闭，驱动截止阀10、引射截止阀16和辅截止阀13开启，工业供汽来自中低压连通管4和热再管道3，经热压机引射减温后对外供出。机组在低负荷运行，热压机6出现故障时，主截止阀9、引射截止阀16和辅截止阀13关闭，驱动截止阀10和旁路截止阀21开启，工业供汽来自热再管道3，经减温减压后对外供出。

本发明适用于压力范围0.8-1.2MPa、温度低于300℃、流量大于200t/h的工业蒸汽需求。

实施例：

某电厂1000MW机组汽轮机为东方汽轮机有限公司制造的N1000-25/600/600型、超超临界、单轴、四缸、四排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机，需承担对外低压供汽参数为1.1MPa、274℃、270t/h，低压抽汽位置为中低压连通管。

供热阀门参与调节时，受供热阀门调节特性限制，以及轴向推力影响，承担270t/h低压供汽时经制造厂校核机组的最低运行负荷为866MW。若机组深度调峰需进一步降低电负荷，热再处抽汽压力已无法满足用汽要求。

利用该发明改造后，设置热压机，驱动蒸汽为热再蒸汽，引射蒸汽为中排蒸汽。机组电负荷低于866MW时，汽源来自中排管道和热再管道。经核算，机组深度调峰至40％THA(400MW)负荷运行时，仍能满足1.1MPa的供汽压力，大大提高了机组运行灵活性，真正实现了机组全负荷的宽域运行。