一种提高机组运行经济性和灵活性的系统

技术领域

本发明属于火力发电领域，具体涉及一种提高机组运行经济性和灵活性的系统。

背景技术

汽轮机铭牌功率(或额定功率)的定义为热耗保证汽轮机出力，铭牌容量的规范不仅是电厂规模设置的基本依据，也是选配炉、电以及热力系统其他设备技术规范的重要依据。

为了保持在最恶劣端界条件下汽轮机机组的额定出力，大容量火电项目基本都采用大设计余量的设计原则，即汽轮机阀门全开的设计通流能力是额定热力系统条件下发额定出力时的113％左右。使得汽轮机通流能力设计(相对额定背压、额定功率)裕量达到12％～13％，即最恶劣端界条件下保持铭牌出力的功率储备全部由汽轮机通流设计来承担。但是，按这种方式配置的汽轮机发电机组，通流能力往往偏大很多，一般在85％～90％的通流能力下，已能发出额定出力，因此机组长期在部分负荷下运行，不仅浪费了设备的能力，而且明显降低了机组运行的经济性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种提高机组运行经济性和灵活性的系统，通过对汽轮发电机组系统结构的优化，不仅能提高汽轮机组的运行效率，也能提高机组运行的灵活性。

为了达到上述目的，本发明包括低压缸、中压缸、高压缸、锅炉、附加缸和发电机；

中压缸连接低压缸和高压缸，低压缸和附加缸均连接发电机，高压缸连接锅炉，锅炉连接中压缸和附加缸。

附加缸的容量为低压缸、中压缸和高压缸的最大设计容量的15％。

附加缸通过离合器连接发电机。

锅炉连接附加缸的管路上设置有调节阀。

高压缸输出一段抽汽和二段抽汽。

中压缸输出三段抽汽、四段抽汽和五段抽汽。

低压缸输出六段抽汽、七段抽汽和八段抽汽。

低压缸连接凝汽器。

与现有技术相比，本发明在汽轮机参与高负荷调节运行或者出力不足时，锅炉的部分蒸汽进入附加缸，增加做功，并且分流汽轮机高、中压缸的流量，有利于减少对应的回热抽汽量，进一步增加做功；本发明通过设置附加缸，不仅满足汽轮机最恶劣端界条件下的功率储备，保证汽轮机在性能恶化、参数改变时仍能满足额定功率的需求，还能在负荷调节中提高机组的灵活性。

附图说明

图1为本发明的系统图；

其中，1、低压缸，2、中压缸，3、高压缸，4、锅炉，5、附加缸，6、发电机，7、离合器，8、调节阀。

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，本发明包括低压缸1、中压缸2、高压缸3、锅炉4、附加缸5和发电机6；中压缸2连接低压缸1和高压缸3，低压缸1和附加缸4均连接发电机6，高压缸3连接锅炉4，锅炉4连接中压缸2和附加缸4。附加缸5通过离合器7连接发电机6。锅炉4连接附加缸4的管路上设置有调节阀8。高压缸3输出一段抽汽和二段抽汽。中压缸2输出三段抽汽、四段抽汽和五段抽汽。低压缸1输出六段抽汽、七段抽汽和八段抽汽。低压缸1连接凝汽器。

附加缸5的容量为低压缸1、中压缸2和高压缸3的最大设计容量的15％。

当汽轮机参与高负荷调节运行或者出力不足时，打开该调节阀，部分蒸汽进入附加缸，增加做功，并且分流汽轮机高、中压缸的流量，有利于减少对应的回热抽汽量，进一步增加做功。

当汽轮机正常运行时，关闭调节阀，但附加缸不与发电机解列，吸收少量汽轮机功率，使附加缸仍处于额定转速旋转热备用的无功状态。

当附加缸故障或其他需要时，可与发电机解列，不影响机组正常工作。

本发明通过对汽轮发电机组容量合理设置，并增加一级附加缸作为功率调节，达到提高汽轮机组的运行效率和运行灵活性的目的。

本发明将汽轮机最大功率设置为铭牌功率，降低汽轮机通流能力，提高汽轮机相对负荷，提高汽轮机运行效率。