全周進汽汽輪發(fā)電機組及其一次調(diào)頻方法

全周進汽汽輪發(fā)電機組及其一次調(diào)頻方法

全周進汽汽輪發(fā)電機組及其一次調(diào)頻方法專利名稱:全周進汽汽輪發(fā)電機組及其一次調(diào)頻方法技術(shù)領(lǐng)域:本創(chuàng)造涉及一種汽輪發(fā)電機組的調(diào)頻方法,尤其是涉及全周進汽汽輪發(fā)電機組的一次調(diào)頻方法。

背景技術(shù):為了保證電網(wǎng)的平安經(jīng)濟運行,提高電能質(zhì)量和電網(wǎng)頻率的掌握水平,快速消退由于電網(wǎng)負荷變化而引起的頻率波動,電網(wǎng)一般都要求入網(wǎng)的汽輪發(fā)電機組具備一次調(diào)頻的力量,即要求汽輪發(fā)電機組具備在較短的時間內(nèi)增加或減小肯定量的出力以快速響應(yīng)電網(wǎng)頻率下降或上升的力量。

在現(xiàn)有技術(shù)中,全周進汽汽輪機的進汽調(diào)整方式一般可以分成節(jié)流調(diào)整和補汽閥調(diào)整兩種類型。

以節(jié)流調(diào)整來說,采納節(jié)流調(diào)整的汽輪發(fā)電機組示意圖如圖1所示。

主蒸汽關(guān)斷閥14全開,機組的一次變頻都是通過轉(zhuǎn)變汽輪機主蒸汽調(diào)整汽閥13的開度來實現(xiàn)的。

為了保證一次調(diào)頻功能,主蒸汽調(diào)整汽閥13不能100%全開,必需保留5%15%的開度即閥門只開啟95%85%。

當(dāng)電網(wǎng)頻率過高時,機組的掌握系統(tǒng)馬上適當(dāng)關(guān)小主蒸汽調(diào)整汽閥,減小進入汽輪機11的蒸汽流量,來減小發(fā)電機12的出力,穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。

當(dāng)電網(wǎng)頻率過低時,機組的掌握系統(tǒng)馬上適當(dāng)開大主蒸汽調(diào)整汽閥13,增加進入汽輪機11的蒸汽流量,來增加發(fā)電機12的出力穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。

上述節(jié)流調(diào)整方式為了保留一次調(diào)頻的力量而需將主蒸汽調(diào)整汽閥保留5%15%的開度即閥門只開啟95%85%,全流量的蒸汽通過主蒸汽調(diào)整汽閥時形成節(jié)流損失,從而將降低整個汽輪發(fā)電機組的效率,而且這種損失將在機組整個運行時間內(nèi)都存在。

另外,采納補汽閥調(diào)整的汽輪發(fā)電機組示意圖如圖2所示。

主蒸汽關(guān)斷閥和主蒸汽調(diào)整汽閥23全開,機組正常運行時,補汽閥25處于關(guān)閉狀態(tài),當(dāng)電網(wǎng)頻率過高時,機組的掌握系統(tǒng)馬上適當(dāng)關(guān)小主蒸汽調(diào)整汽閥23,減小進入汽輪機21的蒸汽流量,來減小機組出力,降低發(fā)電機22的出力,穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。

當(dāng)電網(wǎng)頻率過低時,機組的掌握系統(tǒng)馬上適當(dāng)開啟補汽閥,使部分新蒸汽通過補汽閥節(jié)流后直接進入汽輪機某中間級,以增大汽輪機中作功的蒸汽量,從而達到增加發(fā)電機22的出力穩(wěn)定電網(wǎng)頻率的目的。

上述補汽閥調(diào)整方式當(dāng)一次調(diào)頻需要增加汽輪機出力時,開啟補汽閥將部分新蒸汽節(jié)流后直接引入汽輪機某中間級,以增大蒸汽量,但這樣存在較大的節(jié)流損失,大大增加機組的熱耗,降低機組整體效率。

而且補入的蒸汽汽流對汽缸內(nèi)汽流產(chǎn)生較大的擾動,會增加汽輪機的振動,這種振動過大將危及機組平安運行。

創(chuàng)造內(nèi)容本創(chuàng)造一個目的是供應(yīng)一種全周進汽汽輪發(fā)電機組,可以將主蒸汽調(diào)整汽閥始終保持100%開度,降低主蒸汽調(diào)整汽閥節(jié)流損失,而且?guī)缀醪粫ζ啓C內(nèi)部汽流產(chǎn)生擾動。

本創(chuàng)造的另一目的是提出上述全周進汽汽輪發(fā)電機組的一次調(diào)頻方法。

為此,本創(chuàng)造的一個方面提出一種全周進汽汽輪發(fā)電機組,包括汽輪機、發(fā)電機以及加熱器,汽輪機用以驅(qū)動發(fā)電機,汽輪機上設(shè)有主蒸汽進汽管路及至少一路抽汽管道,加熱器通過抽汽管道連接汽輪機。

其中在至少部分抽汽管道上設(shè)有通過調(diào)整汽輪機的汽缸中作功的蒸汽流量以調(diào)整發(fā)電機出力的調(diào)頻調(diào)整閥。

在本創(chuàng)造的一實施例中,主蒸汽進汽管路上設(shè)有主蒸汽調(diào)整汽閥。

在本創(chuàng)造的一實施例中,主蒸汽進汽管路上還設(shè)有主蒸汽關(guān)斷閥門。

在本創(chuàng)造的一實施例中,主蒸汽進汽管路可為一路或者多路。

在本創(chuàng)造的一實施例中,汽輪機可為單缸汽輪機或者多缸汽輪機。

本創(chuàng)造的另一方面提出一種上述的全周進汽汽輪發(fā)電機組的一次調(diào)頻方法,包括當(dāng)檢測到電網(wǎng)頻率高于一上限時,關(guān)小所述主蒸汽調(diào)整汽閥,減小進入汽輪機的蒸汽流量,來降低所述發(fā)電機的出力,穩(wěn)定電網(wǎng)頻率;以及當(dāng)檢測到電網(wǎng)頻率低于一下限時,關(guān)小所述抽汽管道上的調(diào)頻調(diào)整閥,增加汽輪機汽缸中作功的蒸汽流量,來提高所述發(fā)電機的出力,穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。

本創(chuàng)造采納以上技術(shù)方案,在一路或多路汽機抽汽至加熱器的抽汽管道上增設(shè)調(diào)頻調(diào)整閥,當(dāng)電網(wǎng)頻率過低時,機組的掌握系統(tǒng)馬上關(guān)小抽汽管道上的調(diào)頻調(diào)整閥,增加了汽輪機汽缸中作功的蒸汽流量,從而達到增加發(fā)電機出力穩(wěn)定電網(wǎng)頻率的目的。

由于機組一次調(diào)頻的任務(wù)由調(diào)頻調(diào)整閥擔(dān)當(dāng),主汽調(diào)整汽閥則可始終處于100%開度,大大削減了主蒸汽調(diào)整汽閥的節(jié)流損失,可以提高機組效率。

此外,與傳統(tǒng)技術(shù)采納補汽閥方式相比,本創(chuàng)造對汽缸中主汽流淌擾動會大大降低,可大大減小汽機的振動,保證機組的平安運行。

為讓本創(chuàng)造的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,以下結(jié)合附圖對本創(chuàng)造的詳細實施方式作具體說明,其中圖1示出一種采納節(jié)流調(diào)整的現(xiàn)有汽輪發(fā)電機組示意圖。

圖2示出一種采納補汽閥調(diào)整的現(xiàn)有汽輪發(fā)電機組示意圖。

圖3示出本創(chuàng)造一實施例的采納抽汽調(diào)頻調(diào)整閥的汽輪發(fā)電機組示意圖。

圖4示出本創(chuàng)造在多缸八級回?zé)崞啓C系統(tǒng)中的一個應(yīng)用實例。

詳細實施例方式圖3示出本創(chuàng)造一實施例的采納抽汽調(diào)頻調(diào)整閥的汽輪發(fā)電機組示意圖。

在本實施例中,汽輪發(fā)電機組可包括汽輪機31、發(fā)電機32以及圖未示的加熱器。

如本事域技術(shù)人員所知曉的,汽輪機31是通過蒸汽作功來產(chǎn)生動力,由此汽輪機31可驅(qū)動發(fā)電機32發(fā)電,并將電力輸送到電網(wǎng)。

汽輪機上31設(shè)有主蒸汽進汽管路34。

汽輪機31可為單缸汽輪機或者多缸汽輪機。

主蒸汽進汽管路34也可能是一路也可能是多路。

在主蒸汽進汽管路34上可設(shè)置主蒸汽關(guān)斷閥34和主蒸汽調(diào)整汽閥34。

一路或者多路抽汽管道35圖3示出3路連接汽輪機和圖未示的加熱器,以將蒸汽從汽輪機31抽出。

本實施例的特點是,在一路或者多路抽汽管道35上設(shè)置調(diào)頻調(diào)整閥。

例如圖3示出在3路抽汽管道35均設(shè)置調(diào)頻調(diào)整閥1-3。

這些調(diào)頻調(diào)整閥1-3通過掌握抽汽流量調(diào)整汽輪機汽缸中作功的蒸汽流量,從而調(diào)整發(fā)電機的出力,穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。

值得指出的是,各路抽汽管道上的原有的逆止閥、隔離閥等閥門仍需保留。

在增設(shè)上述調(diào)頻調(diào)整閥1-3后,本創(chuàng)造一實施例的一次調(diào)頻方法描述如下在機組正常運行時,主蒸汽關(guān)斷閥34、主蒸汽調(diào)整汽閥3和調(diào)頻調(diào)整閥1-3均為全開,最大限度地削減節(jié)流損失。

當(dāng)檢測到電網(wǎng)頻率高于一容許的上限時,發(fā)電機組的掌握系統(tǒng)馬上適當(dāng)關(guān)小主蒸汽調(diào)整汽閥34,減小進入汽輪機31的蒸汽流量,來減小機組出力而降低發(fā)電機的出力,從而穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。

當(dāng)檢測到電網(wǎng)頻率低于一容許的下限時,發(fā)電機組的掌握系統(tǒng)馬上關(guān)小包括完全關(guān)閉抽汽管道上的調(diào)頻調(diào)整閥,增加汽輪機汽缸中作功的蒸汽流量,從而增加發(fā)電機出力,達到穩(wěn)定電網(wǎng)頻率的目的。

由于調(diào)頻調(diào)整閥可以在一路抽汽管道上設(shè)置,也可在多路抽汽管道上設(shè)置,在調(diào)頻調(diào)整時,可依據(jù)各級抽汽流量狀況及一次調(diào)頻的響應(yīng)速度的要求綜合考慮選擇。

在本創(chuàng)造的實施例中,可以關(guān)小包括完全關(guān)閉部分或者全部抽汽管道上的調(diào)頻調(diào)整閥。

下面再以一個實際的應(yīng)用例來說明本創(chuàng)造。

圖4是本創(chuàng)造在多缸附圖中所示汽輪機從左到右分為高、中、低壓缸八級回?zé)崞啓C系統(tǒng)中的一個應(yīng)用實例。

為了滿意該機組的一次調(diào)頻要求,該實例在抽汽1至加熱器1的管道上增設(shè)了調(diào)頻調(diào)整閥1,在抽汽2至加熱器2的管道上增設(shè)了調(diào)頻調(diào)整閥2,在抽汽3至加熱器3的管道上增設(shè)了調(diào)頻調(diào)整閥3。

對于一臺典型的600麗或1000麗機組,如將一級抽汽關(guān)閉,可在較短的時間內(nèi)將機組出力提高約5%,如將二級抽汽關(guān)閉,可在較短的時間內(nèi)將機組出力提高約11%,如將三級抽汽關(guān)閉,可在較短的時間內(nèi)將機組出力提高約3%,猶如時關(guān)閉多路抽汽,則對機組出力提高到幅度將更大,完全可以滿意電網(wǎng)對機組一次調(diào)頻質(zhì)量的要求。

技術(shù)人員可以依據(jù)電網(wǎng)對機組一次調(diào)頻的需要選擇其中的一路或多路抽汽管增設(shè)調(diào)頻調(diào)整閥。

例如僅在抽汽1管道上增設(shè)調(diào)頻調(diào)整閥1,又例如選擇在抽汽1和抽汽2管道上增設(shè)調(diào)頻調(diào)整閥和2。

綜上所述,本創(chuàng)造的實施例通過在一路或多路汽機抽汽至加熱器的抽汽管道上增設(shè)調(diào)頻調(diào)整閥,當(dāng)電網(wǎng)頻率過低時,機組的掌握系統(tǒng)馬上關(guān)小抽汽管道上的調(diào)頻調(diào)整閥,增加了汽輪機汽缸中作功的蒸汽流量,從而達到增加機組出力穩(wěn)定電網(wǎng)頻率的目的。

由于機組一次調(diào)頻的任務(wù)由調(diào)頻調(diào)整閥擔(dān)當(dāng),主蒸汽調(diào)整汽閥則可始終處于100%開度,大大削減了主蒸汽調(diào)整汽閥的節(jié)流損失,可以提高機組效率。

對于目前已經(jīng)投運的采納節(jié)流調(diào)整滿意一次調(diào)頻功能的全周進汽汽輪發(fā)電機組,可應(yīng)用本創(chuàng)造便利地改為用抽汽調(diào)頻調(diào)整閥來滿意一次調(diào)頻,將主蒸汽調(diào)整汽閥全開,提高機組的整體效率。

本創(chuàng)造的實施例采納抽汽調(diào)頻調(diào)整閥來增加進入汽缸作功的蒸汽量,這種方法與傳統(tǒng)技術(shù)采納補汽閥方式相比,對汽缸中主汽流淌擾動會大大降低,可大大減小汽機的振動,保證機組的平安運行。

雖然本創(chuàng)造已以較佳實施例揭示如上,然其并非用以限定本創(chuàng)造,任何本事域技術(shù)人員,在不脫離本創(chuàng)造的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的修改和完善,因此本創(chuàng)造的愛護范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。

,包括汽輪機、發(fā)電機以及加熱器,所述汽輪機用以驅(qū)動發(fā)電機,所述汽輪機上設(shè)有主蒸汽進汽管路及至少一路抽汽管道,所述加熱器通過所述抽汽管道連接所述汽輪機,其特征在于,在至少部分所述抽汽管道上設(shè)有通過調(diào)整汽輪機的汽缸中作功的蒸汽流量以調(diào)整發(fā)電機出力的調(diào)頻調(diào)整閥。

,其特征在于,所述主蒸汽進汽管路上設(shè)有主蒸汽調(diào)整汽閥。

,其特征在于,所述主蒸汽進汽管路上還設(shè)有主蒸汽關(guān)斷閥門。

,其特征在于,所述主蒸汽進汽管路為一路。

,其特征在于,所述主蒸汽進汽管路為多路。

,其特