一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统技术方案

一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统，包括引风机、凝汽器、双馈电机、电网等。本发明专利技术是增设电动引风机驱动小汽轮机，并把引风机的驱动电机改为双馈电机，该双馈电机可以输出变频电流，也可以输出不同转速。小汽轮机进汽调门全开，小汽轮机优先满足引风机驱动功耗需求，引风机采用动叶调节；其次满足电网一次调频；最后供给厂用电网。当小汽轮机难以完全满足电网一次调频需求，汽轮机辅助参与一次调频。通过基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统实施，可以由引风机驱动小汽轮机参与电网一次调频，增加了湿冷机组一次调频的手段，有效缓解了湿冷机组经济运行和一次调频能力之间的矛盾，提高湿冷机组运行的安全性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统
本专利技术属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统。
技术介绍
随着我国新能源装机容量的快速攀升以及跨区域特高压直流输电的大规模投用，电力的生产、传输和消纳全方位进入“新常态”。新常态下电网安全稳定运行的压力日益增大，为维持电网的频率稳定，火电机组一次调频作用凸显。在电力新常态的背景下，火电机组应对一次调频考核的难度日益加大，实际的调频效果也并不理想。当前火电机组主要的一次调频方式是在频率偏差信号的激励下，依靠阀门的自发动作，改变机组进汽量而实现。虽然各台机组在技术上基本投入了一次调频功能，但是由于各方面的影响，实际投运中，在大频差的扰动下有些机组一次调频效果不如预期。部分机组为了提高运行经济性，在优化滑压运行参数时，将阀门开度设置的较大，使得在一次调频时阀门裕度带来的功率增量达不到要求。总的来说，在控制系统正常投运的情况下，火电机组的一次调频能力比较依赖于设备本身的运行情况。尤其是当大规模可再生能源系统及特高压输电接入电网，使得机组低负荷运行常态化时，机组的一次调频能力会变得更差。因此，增加湿冷机组一次调频的手段对未来高频次宽负荷场景下机组运行的经济性和安全性有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统，可以通过湿冷机组电动引风机增设驱动小汽轮机，并把电动引风机的电动机改为双馈电机，由增设的引风机驱动小汽轮机参与电网一次调频，增加了湿冷机组一次调频的手段，有效缓解了机组经济运行和一次调频能力之间的矛盾，提高了湿冷机组在未来高频次宽负荷应用场景下一次调频的调节效率和调节的安全性，具有巨大节能潜力。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统，包括锅炉、空预器、送风机、消声器、引风机、双馈电机、小汽轮机、电网、发电机、汽轮机、小凝汽器、小凝结水泵和凝汽器；汽轮机和发电机同轴连接，发电机的输出端连接至电网的输入端，电网的输出端连接至用户，双馈电机的一端和引风机同轴连接，另一端和小汽轮机同轴连接；消声器的出口连接至送风机的进口，送风机的出口通过空预器连接至锅炉，锅炉的烟气出口通过空预器连接至引风机的进口，引风机的出口连接至烟气净化装置；汽轮机的第一抽汽出口连接至小汽轮机的蒸汽进口，小汽轮机的乏汽出口连接至小凝汽器的乏汽进口，小凝汽器的凝结水出口通过小凝结水泵连接至回热系统，汽轮机的乏汽出口连接至凝汽器的乏汽进口，凝汽器的凝结水出口连接至回热系统，小凝汽器和凝汽器分别与凉水塔组成循环水回路。本专利技术进一步的改进在于，汽轮机的蒸汽进口处设置有小汽轮机进汽调门。本专利技术进一步的改进在于，小汽轮机进汽调门始终全开，小汽轮机优先满足引风机驱动功耗需求，引风机采用动叶调节；其次满足电网一次调频；最后供给厂用电网。本专利技术进一步的改进在于，双馈电机能够输出变频电流，或者输出不同转速。本专利技术进一步的改进在于，电动引风机的驱动小汽轮机能够驱动双馈电机参与电网的一次调频，此时双馈电机当发电机用，输送工频电能至电网。本专利技术进一步的改进在于，当增设的引风机驱动小汽轮机难以完全胜任电网一次调频需求，汽轮机辅助参与电网一次调频。本专利技术进一步的改进在于，当小汽轮机故障时，引风机通过双馈电机驱动，双馈电机可以直接调节引风机的转速，从而调节引风机的运行工况。本专利技术进一步的改进在于，锅炉的烟气经空预器后，经引风机输送至烟气净化装置，最后达标的烟气排入大气。本专利技术进一步的改进在于，空气经消声器消音后，经送风机输送至空预器，在空预器中被烟气加热后进入锅炉。本专利技术进一步的改进在于，汽轮机的乏汽排至凝汽器中被循环水冷却凝结，小汽轮机的乏汽排汽至小凝汽器中被循环水冷却凝结后，经小凝结水泵输送至凝汽器的热井凝结水箱，与主汽乏汽的凝结水汇合后一起进入回热系统。与现有技术相比，本专利技术是增设电动引风机驱动小汽轮机，并把引风机的驱动电机改为双馈电机，该双馈电机可以输出变频电流，也可以输出不同转速。小汽轮机进汽调门全开，小汽轮机优先满足引风机驱动功耗需求，引风机采用动叶调节；其次满足电网一次调频需求；最后供给厂用电网。当小汽轮机难以完全胜任电网一次调频需求，汽轮机辅助参与一次调频。本专利技术的有益效果在于：(1)通过湿冷机组电动引风机增设驱动小汽轮机，并把电动引风机的驱动小汽轮机改为双馈电机，小汽轮机驱动双馈电机参与电网一次调频，增加了湿冷机组一次调频的手段，减少湿冷汽轮机主汽调门的波动频率。(2)有效缓解了湿冷机组经济运行和一次调频能力之间的矛盾，提高了湿冷机组在未来高频次宽负荷应用场景下的一次调频的调节效率和调节的安全性，具有巨大节能潜力。(3)该湿冷机组一次调频电动引风机系统的可靠性高，运行灵活，操作简单，可用性强，造价低。附图说明图1是本专利技术一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统示意图。附图标记说明：1、锅炉，2、空预器，3、送风机，4、消声器，5、引风机，6、双馈电机，7、小汽轮机，8、用户，9、电网，10、发电机，11、主汽调门，12、汽轮机，13、小凝汽器，14、小凝结水泵，15、凝汽器，16、小汽轮机进汽调门。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的优选实施示例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施示例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术提供的一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统，包括锅炉1、空预器2、送风机3、消声器4、引风机5、双馈电机6、小汽轮机7、电网9、发电机10、汽轮机12、小凝汽器13、小凝结水泵14和凝汽器15；汽轮机12和发电机10同轴连接，发电机10的输出端连接至电网9的输入端，电网9的输出端连接至用户8，双馈电机6的一端和引风机5同轴连接，另一端和小汽轮机7同轴连接；消声器4的出口连接至送风机3的进口，送风机3的出口通过空预器2连接至锅炉1，锅炉1的烟气出口通过空预器2连接至引风机5的进口，引风机5的出口连接至烟气净化装置；汽轮机12的第一抽汽出口通过小汽轮机进汽调门16连接至小汽轮机7的蒸汽进口，小汽轮机7的乏汽出口连接至小凝汽器13的乏汽进口，小凝汽器13的凝结水出口通过小凝结水泵14连接至回热系统，汽轮机12的乏汽出口连接至凝汽器15的乏汽进口，凝汽器15的凝结水出口连接至回热系统，小凝汽器13和凝汽器15分别与凉水塔组成循环水回路。其中，汽轮机12的蒸汽进口处设置有主汽调门11。实施示例1某配置有电动引风机的湿冷机组，正常情况下，汽轮发电机组的一次调频方式是控制系统的自发性动作，自动调节汽轮机主汽门开度的增减，以暂时性的改变机组出力。实际运行中，在大频差的扰动下湿冷机组的一次调频效果不如预期，主要原因如下：阀门调节裕量不足。滑压运行参数时，机组的阀门开度设置的比较大，因此在一次调频时阀门裕度带来的功率增量达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统，其特征在于，包括锅炉(1)、空预器(2)、送风机(3)、消声器(4)、引风机(5)、双馈电机(6)、小汽轮机(7)、电网(9)、发电机(10)、汽轮机(12)、小凝汽器(13)、小凝结水泵(14)和凝汽器(15)；/n汽轮机(12)和发电机(10)同轴连接，发电机(10)的输出端连接至电网(9)的输入端，电网(9)的输出端连接至用户(8)，双馈电机(6)的一端和引风机(5)同轴连接，另一端和小汽轮机(7)同轴连接；/n消声器(4)的出口连接至送风机(3)的进口，送风机(3)的出口通过空预器(2)连接至锅炉(1)，锅炉(1)的烟气出口通过空预器(2)连接至引风机(5)的进口，引风机(5)的出口连接至烟气净化装置；汽轮机(12)的第一抽汽出口连接至小汽轮机(7)的蒸汽进口，小汽轮机(7)的乏汽出口连接至小凝汽器(13)的乏汽进口，小凝汽器(13)的凝结水出口通过小凝结水泵(14)连接至回热系统，汽轮机(12)的乏汽出口连接至凝汽器(15)的乏汽进口，凝汽器(15)的凝结水出口连接至回热系统，小凝汽器(13)和凝汽器(15)分别与凉水塔组成循环水回路。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统，其特征在于，包括锅炉(1)、空预器(2)、送风机(3)、消声器(4)、引风机(5)、双馈电机(6)、小汽轮机(7)、电网(9)、发电机(10)、汽轮机(12)、小凝汽器(13)、小凝结水泵(14)和凝汽器(15)；
汽轮机(12)和发电机(10)同轴连接，发电机(10)的输出端连接至电网(9)的输入端，电网(9)的输出端连接至用户(8)，双馈电机(6)的一端和引风机(5)同轴连接，另一端和小汽轮机(7)同轴连接；
消声器(4)的出口连接至送风机(3)的进口，送风机(3)的出口通过空预器(2)连接至锅炉(1)，锅炉(1)的烟气出口通过空预器(2)连接至引风机(5)的进口，引风机(5)的出口连接至烟气净化装置；汽轮机(12)的第一抽汽出口连接至小汽轮机(7)的蒸汽进口，小汽轮机(7)的乏汽出口连接至小凝汽器(13)的乏汽进口，小凝汽器(13)的凝结水出口通过小凝结水泵(14)连接至回热系统，汽轮机(12)的乏汽出口连接至凝汽器(15)的乏汽进口，凝汽器(15)的凝结水出口连接至回热系统，小凝汽器(13)和凝汽器(15)分别与凉水塔组成循环水回路。


2.根据权利要求1所述的一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统，其特征在于，汽轮机(12)的蒸汽进口处设置有小汽轮机进汽调门(11)。


3.根据权利要求2所述的一种基于双馈系统的湿冷机组一次调频电动引风机系统，其特征在于，小汽轮机进汽调门(11)始终全开，小汽轮机(7)优先满足引风机(5)驱动功耗需求，引风机(5)采用动叶调节；其次满足电网(9)一次调频需求；最后供给厂用电网。


4.根据权利要求1所述的一种基于双馈系统的湿冷机组一次调...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓佳，许朋江，居文平，马汀山，吕凯，程东涛，万超，荆涛，林轶，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，西安西热节能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61