汽缸及汽轮机、汽轮机耦合熔盐储热系统的蒸汽系统技术方案

本发明专利技术提供了一种汽缸及汽轮机、汽轮机耦合熔盐储热系统的蒸汽系统，该系统无需采用电加热或其它加热方式提高熔盐储热系统蒸汽温度来达到锅炉来汽温度，根据熔盐储热系统产生第二股蒸汽的温度，在汽轮机通流内部某级前与熔盐系统蒸汽能级相匹配的位置设置均汽腔和混汽段，根据熔盐储热系统的第二股蒸汽压力或熔盐储热系统的蒸汽来源分别进入汽轮机的高压缸和中压缸，与汽轮机内腔中某级结构前的第一股蒸汽混合后进入此后各级共同做功，实现快速增加汽轮机负荷目的。速增加汽轮机负荷目的。速增加汽轮机负荷目的。

【技术实现步骤摘要】
汽缸及汽轮机、汽轮机耦合熔盐储热系统的蒸汽系统


[0001]本专利技术涉及发电
，特别涉及一种汽缸及汽轮机、汽轮机耦合熔盐储热系统的蒸汽系统。

技术介绍

[0002]制约煤电机组灵活性的重要因素之一是：机组快速升负荷时，燃料供应满足不了升负荷速率的要求，导致燃煤锅炉不能迅速产生足够的增量蒸汽。当前利用熔盐储热系统把电力需求低谷时的热量存储在熔盐中，在快速升负荷阶段，通过熔盐储热系统产生蒸汽，进入汽轮机增加功率。
[0003]但熔盐储热系统产生的蒸汽一般最高可以做到500摄氏度左右，低于锅炉产生的蒸汽温度(如600摄氏度)，如果直接与过热蒸汽或再热蒸汽混合，降低了汽轮机进汽温度，影响机组效率。如果熔盐储热系统蒸汽进入锅炉提高到锅炉设计温度，增加了锅炉负担，锅炉的总输出热功率满足不了升负荷要求，降低了锅炉升负荷速率，而且锅炉结构也难以实现。如果通过电加热提高熔盐储热系统蒸汽温度，由于机组循环效率一般在40％
‑
50％之间(与机组参数、容量和相对负荷率有关)，所消耗的电量只有40％左右回收成电能，且在电网需要电负荷时消耗厂用电，与快速增负荷目的相悖。
[0004]如何提高能量利用率，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种能量利用率比较高的汽缸及汽轮机、汽轮机耦合熔盐储热系统的蒸汽系统。
[0006]为实现上述目的，本申请的一个实施方式采用如下技术方案：
[0007]一种汽轮机的汽缸，包括缸体，所述缸体具有汽流通道、第一进汽口、第二进汽口和出汽口，
[0008]所述汽流通道设置有沿轴向排列的若干级结构；
[0009]所述第一进汽口用于通入来自锅炉的第一股蒸汽，自所述第一进汽口流入的第一股蒸汽经所有所述级结构流动至所述出汽口；
[0010]所述第二进汽口用于通入来自熔盐储热系统第二股蒸汽，所述第二进汽口设置于所述缸体的指定位置，所述指定位置处的所述第一股蒸汽的能量级与所述第二股蒸汽的能量级之差在预定范围内。
[0011]可选地，所述第二进汽口位于相邻所述级结构所对应的缸体侧壁区段。
[0012]可选地，自外向内，所述第二进汽口包括依次连通的安装孔段、均汽腔和混汽段，所述安装孔段用于与所述第二蒸汽的外部输送管路周向密封安装，所述均汽腔为沿所述缸体的周向延伸的环形腔，所述环形腔通过所述混汽段连通所述汽流通道。
[0013]可选地，所述混汽段为周向环绕的环形结构，所述连通流道的内端口的出汽方向与所述第一股蒸汽的主流动方向非垂直，并且所述内端口朝向下游所述级结构。
[0014]可选地，所述缸体包括嵌套的内缸和外缸，所述汽流通道位于所述内缸，所述安装孔段、所述均汽腔和所述混汽段设置于所述内缸，所述安装孔段安装有与其周向密封的进汽插管，所述进汽插管的外端部穿过所述外缸并能够与所述第二蒸汽的外部管路连接；
[0015]或者，所述缸体固定有隔板套，所述安装孔段、所述均汽腔和所述混汽段设置于所述隔板套，所述安装孔段安装有与其周向密封的进汽插管，所述插管的外端部穿过所述外缸并能够与所述第二股蒸汽的外部管路连接。
[0016]可选地，所述进汽插管包括插管和与所述插管一体成型的法兰座，所述法兰座通过固定件固定安装于所述外缸。
[0017]可选地，所述法兰座与所述插管的部分管段之间具有周向间隙，所述外缸具有凸台，所述法兰座通过所述固定件固定于所述凸台。
[0018]可选地，所述汽缸为单流向或双流向汽缸。
[0019]第二方面，本专利技术还提供了一种汽轮机，包括至少上述任一项所述的汽缸，所述汽缸为所述汽轮机的超高压缸、高压缸、中压缸或低压缸其中一者或者几者。
[0020]第三方面，本专利技术还提供了一种汽轮机耦合熔盐储热系统的蒸汽系统，包括以下部件：
[0021]锅炉供汽系统，用于提供第一股蒸汽，具有至少一个第一股蒸汽出口；
[0022]熔盐储热系统，用于提供第二股蒸汽，具有至少一个第二股蒸汽出口；
[0023]汽轮机，包括至少一个汽缸，所述熔盐储热系统的第二股蒸汽出口直接与所述汽缸的指定位置连通，该指定位置处的第一股蒸汽的能量级与通入该处的所述熔盐储热系统的第二股蒸汽的能量级之差在预定范围。
[0024]可选地，所述汽轮机包括至少一个上述任一项所述的汽缸，所述熔盐储热系统的第二股蒸汽出口连通所述汽缸的第二进汽口，所述锅炉供汽系统的第一股蒸汽出口与所述汽缸的第一进汽口连通。
[0025]可选地，所述锅炉供汽系统具有锅炉过热器和N个锅炉再热器，所述熔盐储热系统包括熔盐过热器和N个熔盐加热器，所述汽缸的数量为N+1，分别为第一个汽缸至第N+1个汽缸，所述锅炉过热器的第一股蒸汽出口连通所述第一个汽缸的第一进汽口，所述熔盐过热器的蒸汽出口连通所述第一个汽缸的第二进汽口，所述第一级汽缸的出汽口同时连通第一级熔盐加热器和第一级锅炉再热器；
[0026]所述第N个汽缸的第一进汽口、第二进汽口分别与所述第N
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1锅炉再热器的第一股蒸汽出口、所述第N
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1熔盐再热器的第二股蒸汽出口连通，所述第N个汽缸的出汽口同时连通第N级熔盐加热器和第N级锅炉再热器；
[0027]所述第N+1个汽缸的第一进汽口、第二进汽口分别与所述第N锅炉再热器的第一股蒸汽出口、所述第N熔盐再热器的第二股蒸汽出口连通，所述第N+1级汽缸的出汽口连通外部管路。
[0028]可选地，所述锅炉再热器的数量为两个，分别为第一锅炉再热器和第二锅炉再热器；所述熔盐加热器的数量为两个，分别为第一熔盐加热器和第二熔盐加热器；所述汽轮机中汽缸的数量为三个，分别为第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸；其中第一汽缸可以为超高压缸或高压缸，第二汽缸可以为高压缸或中压缸，第三汽缸可以为中低压缸或低压缸。
[0029]或者，所述锅炉再热器的数量为一个，所述熔盐加热器的数量为一个，所述汽缸的
数量为两个；所述汽轮机中汽缸的数量为三个，分别为第一汽缸和第二汽缸；其中第一汽缸的进汽压力高于第二汽缸的进汽压力。
[0030]可选地，与各所述第一进汽口连通的管路，以及与各所述第二进汽口连通的管路上均设置有控制阀，用于控制相应管路中的汽流参数。
[0031]可选地，所述指定位置处所述第一股蒸汽的温度与通入该处的所述第二股蒸汽的温度差值大小范围为0度至50度。
[0032]这样无需采用电加热或其它加热方式提高熔盐储热系统的蒸汽温度达到锅炉来的蒸汽温度，根据熔盐储热系统产生第二股蒸汽的温度，在汽轮机汽流通道内部某级结构前选择能级相匹配的位置设置均均汽腔和混汽段，根据熔盐储热系统的第二股蒸汽压力或熔盐储热系统的蒸汽来源分别进入汽轮机，与汽轮机的缸体中某级前的第一股蒸汽混合后进入此后各级结构共同做功，实现快速增加汽轮机负荷目的。
附图说明
[0033]图1为本专利技术一种实施例的汽轮机耦合熔盐储热系统的蒸汽系统的结构原理示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机的汽缸，其特征在于，包括缸体，所述缸体具有汽流通道、第一进汽口、第二进汽口和出汽口，所述汽流通道设置有沿轴向排列的若干级结构；所述第一进汽口用于通入来自锅炉的第一股蒸汽，自所述第一进汽口流入的第一股蒸汽经所有所述级结构流动至所述出汽口；所述第二进汽口用于通入来自熔盐储热系统的第二股蒸汽，所述第二进汽口设置于所述缸体的指定位置，所述指定位置处的所述第一股蒸汽的能量级与所述第二股蒸汽的能量级之差在预定范围内。2.如权利要求1所述的汽轮机的汽缸，其特征在于，所述第二进汽口位于相邻所述级结构所对应的缸体侧壁区段。3.如权利要求2所述的汽轮机的汽缸，其特征在于，自外向内，所述第二进汽口包括依次连通的安装孔段、均汽腔和混汽段，所述安装孔段用于与所述第二股蒸汽的外部输送管路周向密封安装，所述均汽腔为沿所述缸体的周向延伸的环形腔，所述环形腔通过所述混汽段连通所述汽流通道。4.如权利要求3所述的汽轮机的汽缸，其特征在于，所述混汽段为周向环绕的环形结构，所述连通流道的内端口的出汽方向与所述第一股蒸汽的主流动方向非垂直，并且所述内端口朝向下游所述级结构。5.如权利要求3所述的汽轮机的汽缸，其特征在于，所述缸体包括嵌套的内缸和外缸，所述汽流通道位于所述内缸，所述安装孔段、所述均汽腔和所述混汽段设置于所述内缸，所述安装孔段安装有与其周向密封的进汽插管，所述进汽插管的外端部穿过所述外缸并能够与所述第二股蒸汽的外部管路连接；或者，所述缸体固定有隔板套，所述安装孔段、所述均汽腔和所述混汽段设置于所述隔板套，所述安装孔段安装有与其周向密封的进汽插管，所述进汽插管的外端部穿过所述外缸并能够与所述第二股蒸汽的外部管路连接。6.如权利要求5所述的汽轮机的汽缸，其特征在于，所述进汽插管包括插管和与所述插管一体成型的法兰座，所述法兰座通过固定件固定安装于所述外缸。7.如权利要求6所述的汽轮机的汽缸，其特征在于，所述法兰座与所述插管的部分管段之间具有周向间隙，所述外缸具有凸台，所述法兰座通过所述固定件固定于所述凸台。8.如权利要求1至7任一项所述的汽轮机的汽缸，其特征在于，所述汽缸为单流向汽缸或所述汽缸为双流向汽缸。9.汽轮机，其特征在于，包括至少一个权利要求1至8任一项所述的汽缸，所述汽缸为所述汽轮机的超高压缸、高压缸、中压缸或低压缸其中一者或者几者。10.一种汽轮机耦合熔盐储热系统的蒸汽系统，其特征在于，包括以下部件：锅炉供汽系统，用于提供第一股蒸汽，具有至少一个第一股蒸汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李殿成，王洪鹏，李文超，魏军，赵宇炜，武君，娄殿阁，
申请(专利权)人：北京怀柔实验室，
类型：发明
国别省市：