一種熱電聯供汽輪的製造方法
2023-05-28 10:28:31 2
專利名稱:一種熱電聯供汽輪的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了發電設備領域的一種熱電聯供汽輪機，包括高壓缸、中壓缸、第一低壓缸和第二低壓缸；第一低壓缸的排汽口連接有第一凝汽器，第二低壓缸的排汽口連接有第二凝汽器；中壓缸的排汽口，第一低壓缸的進汽口，以及第二低壓缸的進汽口之間通過一根公用的中低壓連通管連接，中低壓連通管上設有一個位於第一低壓缸進汽口和第二低壓缸進汽口之間的第一控制閥組，第一低壓缸進汽口與第一控制閥組之間，設有一根與中低壓連通管垂直連通的排汽管，排汽管上設有第二控制閥組，高壓缸、中壓缸、第一低壓缸和第二低壓缸的轉子單軸布置，依次連接；第一低壓缸與第二低壓缸的轉子輸出軸之間設有一離合器。
【專利說明】一種熱電聯供汽輪機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發電設備領域的一種熱電聯供汽輪機。
【背景技術】
[0002]汽輪發電機組是電站建設中的關鍵動力設備之一，是把熱能轉換成機械能進而轉換成電能的能量轉換裝置。由鍋爐產生的高溫、高壓蒸汽，經過蒸汽透平，將熱能與壓力勢能轉換成為汽輪機的機械能，帶動汽輪機轉子輸出軸做功，該機械能通過汽輪機轉子輸出軸傳遞給發電機，從而將機械能轉換成電能。
[0003]熱電聯供汽輪發電機組是指汽輪機帶動發電機向電網輸送電能的同時又在汽輪機合適的通流位置處抽出一部分蒸汽進入熱網供熱，另一部分蒸汽繼續在透平流道內膨脹作功，帶動汽輪機的轉子輸出軸做功，排汽在凝汽器中定壓定溫放熱並凝結成水，最後，再進入熱力循環當中。
[0004]然而，儘管熱電聯供汽輪機具有較高的熱能利用率，其也存在弊端:當抽汽量較大時，汽輪機機組的效率變化較大，而汽輪機的最優設計工況只有一個，當機組運行偏離設計工況時機組的效率將會急劇下降。一般汽輪機在設計時依然選用額定工況為機組的設計點(最優的設計工況)，因為該工況一般為性能保證工況。這就導致在額定的供熱工況下機組的內效率偏低。
[0005]在申請號為201310280335.9的實用新型專利中，公布了一種熱電聯供汽輪機，設置高壓缸、中壓缸、第一低壓缸和第二低壓缸，高壓缸、中壓缸、第一低壓缸和第二低壓缸的轉子單軸布置，依次連接。其中中壓缸、第一低壓缸和第二低壓缸通過中低壓連通管連接，中低壓連通管上設置了一個位於第一低壓缸和第二低壓缸之間的控制閥組，其中第一低壓缸與第二低壓缸的轉子輸出軸之間設置有一離合器。
[0006]當汽輪機的熱負荷變大，第一低壓缸和第二低壓缸的進汽量同時減少到額定進汽量的一半左右時，先將自動同步離合器，然後關閉控制位於第一低壓缸和第二低壓缸之間的控制閥組，阻斷第二低壓缸的進汽，則第二低壓缸的轉子輸出軸的轉速降低，離合器自動脫開，從而實現第二低壓缸在線解列，第一低壓缸維持在額定狀態下運行。第一低壓缸的進汽量又增加顯著時，打開第一低壓缸和第二低壓缸之間的控制閥組，實現第二低壓缸的同步併網發電，併網後將自動同步離合器鎖定，汽輪機恢復原狀。這樣設計的缺陷在於:第一低壓缸和第二低壓缸的蒸汽是同步減少的，從而在離合器自動脫開前，影響汽輪機的運行效率。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種熱電聯供汽輪機，其能夠在滿足「以熱定電」的大原則的同時，實現了對汽輪機內效率進行有效管理，可以根據熱負荷的變化，儘可能的提升汽輪機組運行的內效率，使得汽輪機組在滿足熱負荷的同時，儘可能地發出更多電能。
[0008]實現上述目的的一種技術方案是:一種熱電聯供汽輪機，包括高壓缸、中壓缸、第一低壓缸和第二低壓缸；所述第一低壓缸的排汽口連接有第一凝汽器，所述第二低壓缸的排汽口連接有第二凝汽器；
[0009]所述中壓缸的排汽口，所述第一低壓缸的進汽口，以及所述第二低壓缸的進汽口之間通過一根公用的中低壓連通管連接，所述中低壓連通管上設有一個位於所述第一低壓缸進汽口和所述第二低壓缸進汽口之間的第一控制閥組，所述第一低壓缸進汽口與所述第一控制閥組之間，設有一根與所述中低壓連通管垂直連通的排汽管，所述排汽管上設有第二控制閥組；
[0010]所述高壓缸、所述中壓缸、所述第一低壓缸和所述第二低壓缸的轉子單軸布置，依次連接；所述第一低壓缸與所述第二低壓缸的轉子輸出軸之間設有一離合器。
[0011]進一步的，所述第一凝汽器和所述第二凝汽器為雙殼體、雙流程、雙背壓型的凝汽器。
[0012]進一步的，所述第一控制閥組處設有第一氣體壓力傳感器。
[0013]進一步的，所述第二控制閥組處設有第二氣體壓力傳感器。
[0014]進一步的，所述離合器為具有鎖定功能的自動同步離合器。
[0015]採用了本實用新型的熱電聯供汽輪機的技術方案，即在中低壓連通管上設有一個位於第一低壓缸進汽口和第二低壓缸進汽口之間的第一控制閥組，第一低壓缸進汽口與第一控制閥組之間，設有一根與中低壓連通管垂直連通的排汽管，排汽管上設有第二控制閥組的技術方案。其技術效果是:熱電聯供汽輪機能夠在滿足「以熱定電」的大原則的同時，實現了對汽輪機內效率進行有效管理，可以根據熱負荷的變化，儘可能優先滿足第一低壓缸的用汽需求，提升汽輪機組運行的內效率，使得汽輪機組在滿足熱負荷的同時，儘可能地發出更多電能，在供熱抽汽量比較大的工況下，通過離合器解列第二低壓缸，使得第一低壓缸在供熱工況下的流量水平與純凝工況一致，從而使第一低壓缸效率不會因為供熱抽汽量大而大幅下降。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的一種熱電聯供汽輪機的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]請參閱圖1，本實用新型的發明人為了能更好地對本實用新型的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例，並結合附圖進行詳細地說明:
[0018]請參閱圖1，本實用新型的一種熱電聯供汽輪機，包括高壓缸1、中壓缸2、第一低壓缸3和第二低壓缸4，第一低壓缸3的排汽口連接有第一凝汽器8，第二低壓缸4的排汽口連接有第二凝汽器9。
[0019]高壓缸1、中壓缸2、第一低壓缸3和第二低壓缸4上均設有進汽口和排汽口，以及一根轉子輸出軸。高壓缸1、中壓缸2、第一低壓缸3和第二低壓缸4的轉子輸出軸單軸布置，依次連接；第一低壓缸3與第二低壓缸4的轉子輸出軸之間設有一離合器5。其中高壓缸I轉子輸出軸的第一端部連接發電機10，高壓缸I轉子輸出軸的第二端部連接中壓缸2轉子輸出軸的第一端部，中壓缸2轉子輸出軸的第二端部連接第一低壓缸3轉子輸出軸的第一端部，第一低壓缸3轉子輸出軸的第二端部和第二低壓缸4轉子輸出軸的第一端部通過離合器5連接。
[0020]中壓缸2的排汽口，第一低壓缸3的進汽口，以及第二低壓缸4的進汽口之間通過一根公用的中低壓連通管6連接，中低壓連通管6上設有一個位於第一低壓缸3進汽口和第二低壓缸4進汽口之間的第一控制閥組7，第一低壓缸3進汽口與第一控制閥組7之間，設有一根與中低壓連通管6垂直連通的排汽管12，排汽管上設有第二控制閥組11。
[0021]這樣設計的目的在於當第一控制閥組7和第二控制閥組11對中壓缸2內抽汽的進行，第一低壓缸3和第二低壓缸4的進汽量下降並低於額定功率，第一低壓缸3和第二低壓缸4的效率開始下降，對於環境的碳排放上升，第二低壓缸4的進汽量減少到額定進汽量的二分之一左右時，即第一控制閥組7處的蒸汽壓力下降到額定蒸汽壓力的二分之一時，先將離合器5關閉，然後關閉控制位於第一低壓缸3和第二低壓缸4之間的第一控制閥組7，阻斷第二低壓缸4的進汽，則第二低壓缸4的轉子輸出軸的轉速降低，離合器5自動脫開，從而實現第二低壓缸4在線解列。第一低壓缸3維持在額定狀態下運行。同時第二控制閥組11對中低壓連通管6進行抽氣，通過排汽管12進行對外供熱。
[0022]中低壓管6及排汽管12的蒸汽壓力又增加顯著時，排汽管12內蒸汽壓力達到額定蒸汽壓力的二分之一時，打開第一低壓缸3和第二低壓缸4之間的第一控制閥組7，實現第二低壓缸4的同步併網發電，併網後將離合器5鎖定，汽輪機恢復原狀。
[0023]離合器5優選具有鎖定功能的自動同步離合器。其目的在於:為了提高本實用新型的一種熱電聯供汽輪機的自動化程度，以便於操控。
[0024]本實施例中，第一凝汽器8和第二凝汽器9優選為雙殼體、雙流程、雙背壓型的凝汽器。其目的在於節能降耗。
[0025]第一控制閥組7處設有第一氣體壓力傳感器(圖中未顯示)，第二控制閥組11處設有第二氣體壓力傳感器(圖中未顯示)。當所述第一氣體壓力傳感器檢測到所述第一控制閥組7處的蒸汽壓力下降到第二低壓缸4額定進汽量的二分之一，第一控制閥組7關閉。當所述第二氣體壓力傳感器檢測到所述第二控制閥組11處的蒸汽壓力上升到第二低壓缸4額定進汽量的二分之一時，第一控制閥組7打開。
[0026]通過所述第一氣體壓力傳感器和所述第二氣體壓力傳感器，切換第一控制閥組7的開關狀態，以及離合器5的鎖定和脫開，即控制第二低壓缸4的解列和併網，熱電聯供汽輪機能夠在滿足「以熱定電」的大原則的同時，實現了對汽輪機內效率進行有效管理，可以根據熱負荷的變化，儘可能的提升汽輪機運行的效率，優先滿足第一低壓缸3對於蒸汽的需求，使得汽輪機組在滿足熱負荷的同時，儘可能地發出更多電能，同時減少熱電聯供中的碳排放。
[0027]本【技術領域】中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而並非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書範圍內。
【權利要求】
1.一種熱電聯供汽輪機，包括高壓缸、中壓缸、第一低壓缸和第二低壓缸；所述第一低壓缸的排汽口連接有第一凝汽器，所述第二低壓缸的排汽口連接有第二凝汽器；其特徵在於: 所述中壓缸的排汽口，所述第一低壓缸的進汽口，以及所述第二低壓缸的進汽口之間通過一根公用的中低壓連通管連接，所述中低壓連通管上設有一個位於所述第一低壓缸進汽口和所述第二低壓缸進汽口之間的第一控制閥組，所述第一低壓缸進汽口與所述第一控制閥組之間，設有一根與所述中低壓連通管垂直連通的排汽管，所述排汽管上設有第二控制閥組； 所述高壓缸、所述中壓缸、所述第一低壓缸和所述第二低壓缸的轉子輸出軸單軸布置，依次連接；所述第一低壓缸與所述第二低壓缸的轉子輸出軸之間設有一離合器。2.根據權利要求1所述的一種熱電聯供汽輪機，其特徵在於:所述第一凝汽器和所述第二凝汽器為雙殼體、雙流程、雙背壓型的凝汽器。3.根據權利要求1所述的一種熱電聯供汽輪機，其特徵在於:所述第一控制閥組處設有第一氣體壓力傳感器。4.根據權利要求1所述的一種熱電聯供汽輪機，其特徵在於:所述第二控制閥組處設有第二氣體壓力傳感器。5.根據權利要求1所述的一種熱電聯供汽輪機，其特徵在於:所述離合器為具有鎖定功能的自動同步離合器。
【文檔編號】F01D19-00GK204283512SQ201420697061
【發明者】邵南 [申請人]上海電氣電站設備有限公司