适于深度调峰的双负荷汽轮机及控制方法技术

本发明专利技术公开了适于深度调峰的双负荷汽轮机及控制方法，所述双负荷汽轮机包括汽缸(7)、设于所述汽缸的转子(8)、以及位于所述汽缸(7)内部的通流部，其特征在于，所述通流部包括设于同一转子(8)且串联布置的第一通流部(3)和第二通流部(6)，所述第一通流部(3)的进气机构包括第一通流进汽阀(1)和第一通流进汽腔(2)，所述第二通流部(6)的进气机构包括第二通流进汽阀(4)和第二通流进汽腔(5)，所述第二通流部(6)对应的通流面积和进气机构尺寸大于所述第一通流部(3)。该汽轮机具有两个最佳功率点，能够使汽轮机实际运行效率偏离最佳设计点达到最小，从而降低机组部分负荷的热耗和煤耗。从而降低机组部分负荷的热耗和煤耗。从而降低机组部分负荷的热耗和煤耗。

【技术实现步骤摘要】
适于深度调峰的双负荷汽轮机及控制方法


[0001]本专利技术涉及火力发电
，尤其涉及适于进行深度调峰的煤电汽轮机。本专利技术还涉及用于对所述汽轮机进行调控的控制方法。

技术介绍

[0002]汽轮机配汽方式一般分为喷嘴调节和节流调节。
[0003]喷嘴调节式汽轮机设有多组喷嘴室，汽轮机进汽调节阀分别与各组喷嘴相联，机组运行时，通过控制汽轮机进汽调节阀，汽轮机采用部分进汽来调节发电负荷。喷嘴调节式汽轮机可以定压运行或复合滑压运行，汽轮机进汽压力较节流调节高，循环效率较高，但因为部分进汽，汽轮机高压缸效率较低。
[0004]节流调节机组不设调节级，汽轮机进汽调节阀直接与第一压力级相联，运行时通过调节阀控制进汽量，进汽压力随负荷变化，滑压运行。
[0005]汽轮机高中压通流面积通常是按额定负荷或最大负荷设计的。对于喷嘴调节机组来讲，通流面积按锅炉最大蒸发量设计，由于考虑夏季工况和机组老化等因素，阀全开工况的设计功率远大于额定负荷，机组部分负荷运行时，通过喷嘴调节控制进汽压力和流量，主蒸汽压力可以控制在额定值或较高数值，但缸效率偏低，部分负荷缸效率下降较大。对于节流调节汽轮机来讲，由于通流面积不可调节，全工况滑压运行，虽然汽轮机缸效率变化幅度小，但主蒸汽压力降低带来循环效率降低。
[0006]目前的火电机组，在调峰状态的机组煤耗普遍增加较大，据统计，30％负荷煤耗增加约25％。
[0007]这种情况对于带基本负荷运行的汽轮机经济性压力不大，但对于调峰运行的机组其经济效益显著下降是难以接受的。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供适于深度调峰的双负荷汽轮机，以解决上述技术问题。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供对所述双负荷汽轮机进行调控的方法。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供适于深度调峰的双负荷汽轮机，包括汽缸、设于所述汽缸的转子、以及位于所述汽缸内部的通流部，所述通流部包括设于同一转子且串联布置的第一通流部和第二通流部，所述第一通流部的进气机构包括第一通流进汽阀和第一通流进汽腔，所述第二通流部的进气机构包括第二通流进汽阀和第二通流进汽腔，所述第二通流部对应的通流面积和进气机构尺寸大于所述第一通流部的通流面积和进气机构尺寸。
[0011]可选地，所述第一通流部为低负荷通流部，其通流面积适配汽轮机的部分负荷。
[0012]可选地，所述第二通流部为全负荷通流部，其通流面积适配汽轮机的额定功率或最大功率。
[0013]可选地，所述第一通流部的配汽机构为喷嘴调节式配汽机构。
[0014]可选地，所述第一通流部的配汽机构为节流调节式配汽机构。
[0015]可选地，所述第二通流部的配汽机构为喷嘴调节式配汽机构。
[0016]可选地，所述第二通流部的配汽机构为节流调节式配汽机构。
[0017]可选地，所述第一通流部和第二通流部的进气机构连接同一进汽源。
[0018]可选地，所述第一通流进汽阀的上游设有对外供热抽汽流路。
[0019]为实现上述另一目的，本专利技术还提供一种双负荷汽轮机控制方法，用于控制上述任一项技术方案所述的适于深度调峰的双负荷汽轮机，包括：
[0020]开启第一通流部的进汽机构，随着汽轮机的功率不断增大，逐渐全开第一通流进汽阀，汽轮机进入滑压运行模式，直到蒸汽参数达到额定值，汽轮机功率达到第一个最佳设计点；
[0021]当汽轮机功率超过第一通流部的通流面积的最佳设计点时，开启第二通流进汽阀，并保持第一通流进汽阀的开度不变，逐渐增大第二通流进汽阀的开度，使汽轮机达到要求的负荷值；
[0022]当汽轮机达到了要求的负荷值但尚未达到额定或最大负荷值时，在保持负荷值不变的前提下和使第一通流进汽阀保持在最大开度的条件下，通过调整蒸汽压力使汽轮机在第二通流进汽阀的控制下进入滑压运行模式，并使第二通流进汽阀留有一定的的预节流量；
[0023]在汽轮机达到额定负荷值时，蒸汽参数也同时达到额定值。
[0024]本专利技术所提供的双负荷汽轮机，其汽缸内部在同一转子上以串联的方式布置有第一通流部和第二通流部，且第二通流部对应的通流面积和进气机构尺寸大于第一通流部的通流面积和进气机构尺寸。这种通流结构可以扩大汽轮机高效率负荷的运行范围，使汽轮机具有两个最佳功率点，低负荷运行时用小面积的第一通流部和其进汽机构进行功率控制，使汽轮机处于第一最佳功率点，高负荷运行时用大面积的第二通流部和其进汽机构进行功率控制，使汽轮机处于第二最佳功率点，从而使汽轮机实际运行效率偏离最佳设计点达到最小，可以提高部分负荷汽轮机进汽压力，提高循环效率，从而降低机组部分负荷的热耗和煤耗，适于对发电机组进行深度调峰。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例所提供的适于深度调峰的双负荷汽轮机的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例所提供的双负荷汽轮机控制方法的流程图。
[0027]图中：
[0028]1.第一通流进汽阀2.第一通流进汽腔3.第一通流部4.第二通流进汽阀5.第二通流进汽腔6.第二通流部7.汽缸8.转子
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
[0030]在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同
名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0031]请参考图1，图1为本专利技术实施例所提供的适于深度调峰的双负荷汽轮机的结构示意图。
[0032]如图所示，在一种具体实施例中，本专利技术所提供的适于深度调峰的双负荷汽轮机，其能够随汽轮机功率的变化而进行通流面积切换，也就是说，能够随负荷的变化而进行通流面积变换。
[0033]在结构上，该汽轮机主要由汽缸7、设于汽缸7的转子8、以及位于汽缸8内部的通流部等部分组成，其中通流部分为两部分，分别为第一通流部3和第二通流部6，第一通流部3和第二通流部6位于同一汽缸7的内部，并安装于同一转子8，通过同一根转子8传递扭矩，在轴向方向上，第一通流部3和第二通流部6相连通且串联布置，第一通流部3位于第二通流部6的上游。
[0034]第一通流部3的进气机构具有第一通流进汽阀1和第一通流进汽腔2，第二通流部6的进气机构具有第二通流进汽阀4和第二通流进汽腔5，第二通流部6的通流面积和进气机构尺寸大于第一通流部3的通流面积和进气机构尺寸。
[0035]具体地，第一通流部3为低负荷通流部，其通流面积适配汽轮机的部分负荷，按照汽轮机部分功率要求进行面积设计，对应的通流面积和进汽机构尺寸较小。
[0036]第二通流部6为全负荷通流部，其通流面积适配汽轮机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适于深度调峰的双负荷汽轮机，包括汽缸(7)、设于所述汽缸的转子(8)、以及位于所述汽缸(7)内部的通流部，其特征在于，所述通流部包括设于同一转子(8)且串联布置的第一通流部(3)和第二通流部(6)，所述第一通流部(3)的进气机构包括第一通流进汽阀(1)和第一通流进汽腔(2)，所述第二通流部(6)的进气机构包括第二通流进汽阀(4)和第二通流进汽腔(5)，所述第二通流部(6)对应的通流面积和进气机构尺寸大于所述第一通流部(3)的通流面积和进气机构尺寸。2.根据权利要求1所述的适于深度调峰的双负荷汽轮机，其特征在于，所述第一通流部(3)为低负荷通流部，其通流面积适配汽轮机的部分负荷。3.根据权利要求1所述的适于深度调峰的双负荷汽轮机，其特征在于，所述第二通流部(6)为全负荷通流部，其通流面积适配汽轮机的额定功率或最大功率。4.根据权利要求2所述的适于深度调峰的双负荷汽轮机，其特征在于，所述第一通流部(3)的配汽机构为喷嘴调节式配汽机构。5.根据权利要求2所述的适于深度调峰的双负荷汽轮机，其特征在于，所述第一通流部(3)的配汽机构为节流调节式配汽机构。6.根据权利要求3所述的适于深度调峰的双负荷汽轮机，其特征在于，所述第二通流部(6)的配汽机构为喷嘴调节式配汽机构。7.根据权利要求3所述的适于深...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪鹏，李殿成，武君，李文超，魏军，娄殿阁，杨思宇，王彦滨，薛向峰，张迪，陈家星，
申请(专利权)人：北京怀柔实验室，
类型：发明
国别省市：