回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)及其一次調(diào)頻方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)及其一次調(diào)頻方法，該回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)包括汽輪機(jī)、凝汽器、低壓加熱系統(tǒng)、高壓加熱系統(tǒng)以及由汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，汽輪機(jī)、凝汽器、低壓加熱系統(tǒng)和高壓加熱系統(tǒng)通過管路依次連接，所述的汽輪機(jī)和高壓加熱系統(tǒng)之間以及所述的汽輪機(jī)和低壓加熱系統(tǒng)之間分別連接有抽汽管路，所述高壓加熱系統(tǒng)上并聯(lián)連接有旁路管道，旁路管道上安裝有流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置與發(fā)電機(jī)電氣連接。所述的一次調(diào)頻方法能使所述的回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)在一次調(diào)頻中減小蒸汽節(jié)流損失和降低熱耗，從而有利于降低經(jīng)濟(jì)損失。
【專利說明】回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)及其一次調(diào)頻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)及其一次調(diào)頻方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)用戶端的負(fù)荷變化是隨機(jī)性的，當(dāng)用戶負(fù)荷提高，而發(fā)電負(fù)荷未調(diào)整時(shí)，電網(wǎng)頻率就會(huì)下降；反之，用戶負(fù)荷降低時(shí)，電網(wǎng)頻率就會(huì)升高。電網(wǎng)頻率變化幅度超過允許值，不僅會(huì)影響用戶端的設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)也會(huì)損壞汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)，因此汽輪機(jī)要配置一套調(diào)頻系統(tǒng)，當(dāng)電網(wǎng)頻率偏離額定負(fù)荷時(shí)，自動(dòng)并快速的調(diào)整汽輪機(jī)的出力，使發(fā)電負(fù)荷與用戶負(fù)荷匹配，減少電網(wǎng)頻率變化的幅度。這種由調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)汽輪機(jī)功率，以減小電網(wǎng)頻率改變幅度的方法，稱為一次調(diào)頻。一次調(diào)頻的特點(diǎn)是具有隨機(jī)性，大容量汽輪機(jī)一般負(fù)荷變化率不超過±6%，部分特殊的機(jī)組不超過±12%，要求迅速響應(yīng)負(fù)荷變化，以維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。
[0003]汽輪發(fā)電機(jī)組要滿足電網(wǎng)一次調(diào)頻要求，就必須設(shè)置一套自動(dòng)控制系統(tǒng)快速改變汽輪機(jī)輸出功率，使汽輪機(jī)根據(jù)電網(wǎng)頻率變化快速調(diào)整功率出力，保持汽輪機(jī)輸入到電網(wǎng)的功率與用戶需求大致相等。目前電站大部分汽輪機(jī)是通過主調(diào)門節(jié)流方式實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的，需要增加功率時(shí)減小主調(diào)門的節(jié)流幅度，則經(jīng)過主調(diào)門進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量提高，汽輪機(jī)功率增加；需要減小功率時(shí)就加大調(diào)門的節(jié)流幅度，進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量下降，汽輪機(jī)輸出功率減小。雖然采用主調(diào)門節(jié)流方式能快速響應(yīng)負(fù)荷變化要求，但是主調(diào)門節(jié)流會(huì)帶來額外的損失(節(jié)流損失)，長期運(yùn)行影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。
[0004]汽輪機(jī)組還有采用補(bǔ)汽閥調(diào)頻方式，大部分蒸汽經(jīng)過全開的主調(diào)門進(jìn)入汽輪機(jī)，少部分蒸汽經(jīng)過補(bǔ)汽閥直接進(jìn)入高壓缸第5級(有些廠家是第4級)后，通過補(bǔ)汽閥控制這少部分的蒸汽流量，實(shí)現(xiàn)對汽輪機(jī)功率的迅速調(diào)節(jié)。補(bǔ)汽口設(shè)在第5級后，是為了補(bǔ)汽口與進(jìn)汽口之間有足夠的差壓，滿足補(bǔ)汽閥對蒸汽流量調(diào)節(jié)的要求。雖然主調(diào)門可以全開，大部分蒸汽不經(jīng)過節(jié)流，但是通過補(bǔ)汽閥的部分蒸汽流量依然被節(jié)流，并且直接注入第5級后，降低了蒸汽做功能力，依然有一定的經(jīng)濟(jì)性損失。實(shí)際多個(gè)電廠運(yùn)行表明，使用補(bǔ)汽閥以后，不僅機(jī)組熱耗增加，同時(shí)容易引起機(jī)組軸系振動(dòng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]基于此，本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，該回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)在一次調(diào)頻中能夠減小蒸汽節(jié)流損失和降低熱耗，有利于降低經(jīng)濟(jì)損失。
[0006]其技術(shù)方案如下:
[0007]—種回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，包括汽輪機(jī)、凝汽器、低壓加熱系統(tǒng)、高壓加熱系統(tǒng)以及由汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，汽輪機(jī)、凝汽器、低壓加熱系統(tǒng)和高壓加熱系統(tǒng)通過管路依次連接，所述的汽輪機(jī)和高壓加熱系統(tǒng)之間以及所述的汽輪機(jī)和低壓加熱系統(tǒng)之間分別連接有抽汽管路，所述高壓加熱系統(tǒng)上并聯(lián)連接有旁路管道，旁路管道上安裝有流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置與發(fā)電機(jī)電氣連接。
[0008]在該回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中，汽輪機(jī)內(nèi)的一部分蒸汽通過抽汽管路進(jìn)入所述的高壓加熱系統(tǒng)和低壓加熱系統(tǒng)中，另外一部分蒸汽則在做功后進(jìn)入凝汽器中，并在經(jīng)過凝汽器后變成凝結(jié)水流入低壓加熱系統(tǒng)中，低壓加熱系統(tǒng)利用從抽汽管路進(jìn)來的蒸汽與凝結(jié)水進(jìn)行熱交換，使凝結(jié)水在吸熱后以給水的狀態(tài)進(jìn)入高壓加熱系統(tǒng)中，給水在高壓加熱系統(tǒng)中與蒸汽進(jìn)一步熱交換后進(jìn)入鍋爐中。所述的發(fā)電機(jī)由汽輪機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該發(fā)電機(jī)將其輸出的實(shí)際功率值傳輸給流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對實(shí)際功率值與目標(biāo)功率值比較后，控制旁路管道內(nèi)給水流量的大小:當(dāng)實(shí)際功率值大于目標(biāo)功率值時(shí)，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置控制旁路管道內(nèi)的給水流量增大，使進(jìn)入高壓加熱系統(tǒng)的給水量減小，則高壓加熱系統(tǒng)從汽輪機(jī)的抽汽量減小，汽輪機(jī)內(nèi)的蒸汽量相對增加，進(jìn)而提高汽輪機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的輸出功率；當(dāng)實(shí)際功率值小于目標(biāo)功率值時(shí)，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置控制旁路管道內(nèi)的給水流量減小，使進(jìn)入高壓加熱系統(tǒng)的給水量增大，則高壓加熱系統(tǒng)從汽輪機(jī)的抽汽量增大，汽輪機(jī)內(nèi)的蒸汽量相對減小，進(jìn)而降低汽輪機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的輸出功率。由此，實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻。由于該一次調(diào)頻是通過控制并聯(lián)在高壓加熱系統(tǒng)上的旁路通道來對汽輪機(jī)的輸出功率進(jìn)行間接調(diào)節(jié)，而并非通過上述的主調(diào)門和補(bǔ)閥門進(jìn)行直接調(diào)節(jié)，因此能夠減小節(jié)流損失和熱耗，有利于降低經(jīng)濟(jì)損失。
[0009]上述的“抽汽”指的是通過抽汽管路從汽輪機(jī)中抽取蒸汽。
[0010]進(jìn)一步地，所述的流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括有控制裝置以及流量調(diào)節(jié)閥，所述的控制裝置分別與發(fā)電機(jī)和流量調(diào)節(jié)閥電氣連接，流量調(diào)節(jié)閥安裝在所述的旁路管道上。上述旁路管道內(nèi)的給水流量大小的控制是通過調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥的開度來實(shí)現(xiàn)的，控制裝置根據(jù)發(fā)電機(jī)輸出的實(shí)際功率值與目標(biāo)功率值進(jìn)行比較后，向流量調(diào)節(jié)閥發(fā)出控制指令，實(shí)現(xiàn)對流量調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0011]進(jìn)一步地，所述的控制裝置包括控制模塊和功率比較模塊，功率比較模塊與控制模塊電連接，該功率比較模塊具有第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端與所述發(fā)電機(jī)電連接，第二輸入端用于設(shè)定目標(biāo)功率值，所述的控制模塊與所述的流量調(diào)節(jié)閥電氣連接。因而，所述的功率比較模塊在對上述的實(shí)際功率值和目標(biāo)功率值進(jìn)行比較后得到差值信號(hào)，所述的控制模塊則根據(jù)該差值信號(hào)對流量調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻。
[0012]進(jìn)一步地，所述的汽輪機(jī)包括高壓汽缸、中壓汽缸和低壓汽缸，高壓汽缸、中壓汽缸和低壓汽缸通過管路依次連接，所述的凝氣器通過管路與所述的低壓汽缸相連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述的高壓加熱系統(tǒng)包括多個(gè)高壓加熱器，此多個(gè)高壓加熱器通過管路以串聯(lián)的方式連接，所述的高壓汽缸和中壓汽缸分別通過抽汽管路與相應(yīng)的高壓加熱器相連接，所述的旁路管道與至少一個(gè)所述的高壓加熱器并聯(lián)連接。因而，高壓加熱器是從高壓汽缸或中壓汽缸抽取熱蒸汽的；而所述的旁路管道可與高壓加熱系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)高壓加熱器進(jìn)行并聯(lián)連接，改變并聯(lián)連接的高壓加熱器的數(shù)量，所達(dá)到的調(diào)頻效果基本一致。
[0014]進(jìn)一步地，所述的低壓加熱系統(tǒng)包括至少兩個(gè)通過管路串聯(lián)連接的低壓加熱器，這些低壓加熱器分別通過抽汽管路與所述的低壓汽缸相連接。從而，低壓加熱器是通過抽汽管路從低壓汽缸抽取蒸汽的。
[0015]進(jìn)一步地，所述的高壓汽缸連接有進(jìn)汽管道，該進(jìn)汽管道上安裝有主調(diào)門。通過調(diào)節(jié)該主調(diào)門的節(jié)流程度，也可以實(shí)現(xiàn)對汽輪機(jī)輸出功率的調(diào)節(jié)。但是，在上述的流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對旁路通道給水流量的調(diào)節(jié)能夠滿足汽輪機(jī)的調(diào)頻要求時(shí)，該主調(diào)門可以全開不參與調(diào)節(jié)，從而避免蒸汽的節(jié)流損失；當(dāng)對汽輪機(jī)輸出功率的調(diào)節(jié)幅度要求較高時(shí)，本發(fā)明可以結(jié)合主調(diào)門節(jié)流進(jìn)行聯(lián)合調(diào)節(jié)，雖然聯(lián)合調(diào)節(jié)仍具有一定的節(jié)流損失，但是相對于完全靠主調(diào)門調(diào)節(jié)，可以減小主調(diào)門的節(jié)流程度，仍然可以減小蒸汽的節(jié)流損失，從而也有利于減小經(jīng)濟(jì)損失。
[0016]進(jìn)一步地，沿所述的低壓加熱系統(tǒng)向高壓加熱系統(tǒng)的管路上依次設(shè)置有除氧器，除氧器與所述的汽輪機(jī)之間也連接有所述的抽汽管路。該除氧器起到除氧作用，能夠使相關(guān)設(shè)備免受腐蝕，提高設(shè)備使用壽命。該除氧器將凝汽器后面的水路系統(tǒng)分成兩部分，除氧器前的為凝結(jié)水系統(tǒng)，除氧器后的為給水系統(tǒng)。
[0017]進(jìn)一步地，所述的旁路管道上設(shè)置有流量測點(diǎn)。通過該流量測點(diǎn)可以對旁路管道內(nèi)的給水流量進(jìn)行測量。
[0018]本發(fā)明還提供一種回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的一次調(diào)頻方法，該方法為:
[0019]發(fā)電機(jī)將其產(chǎn)生的實(shí)際功率值傳輸給流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對實(shí)際功率值與目標(biāo)功率值比較后，控制旁路管道內(nèi)給水流量的大小:當(dāng)實(shí)際功率值大于目標(biāo)功率值時(shí)，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置控制旁路管道內(nèi)的給水流量增大，使高壓加熱系統(tǒng)從汽輪機(jī)的抽汽量減小，提高汽輪機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的輸出功率；當(dāng)實(shí)際功率值小于目標(biāo)功率值時(shí)，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置控制旁路管道內(nèi)的給水流量減小，使高壓加熱系統(tǒng)從汽輪機(jī)的抽汽量增大，降低汽輪機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的輸出功率。
[0020]如果汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)不參與一次調(diào)頻時(shí)，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置也可以作為汽輪機(jī)輸出功率的調(diào)節(jié)裝置或者輔助調(diào)節(jié)裝置。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:
[0022](I)本發(fā)明通過流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對旁路管道內(nèi)的給水流量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以改變進(jìn)入高壓加熱器的給水流量，進(jìn)而間接地改變高壓加熱器的抽汽量，實(shí)現(xiàn)對汽輪機(jī)輸出功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，由此，實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻。因而，該自動(dòng)調(diào)節(jié)不存在對蒸汽的節(jié)流控制，能夠減小蒸汽的節(jié)流損失和熱耗，有利于降低經(jīng)濟(jì)損失。
[0023](2)相較于補(bǔ)氣閥的調(diào)節(jié)，本發(fā)明能夠降低汽輪機(jī)組的熱耗，且較難弓I起機(jī)組軸系振動(dòng)，有利于汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0024](3)由于沿管路所述的高壓加熱器設(shè)于所述除氧器的后面，因而上述的調(diào)節(jié)在改變進(jìn)入高壓加熱器的給水流量時(shí)，不會(huì)影響除氧器的水位，從而不影響除氧器的水位控制邏輯。
[0025](4)上述流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)可以隨時(shí)與傳統(tǒng)的主調(diào)門的調(diào)節(jié)方式一起實(shí)現(xiàn)聯(lián)合調(diào)節(jié)，因而在減小蒸汽節(jié)流損失的情況下還能增加對汽輪機(jī)輸出功率的調(diào)節(jié)幅度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明:
[0028]1、高壓汽缸，2、中壓汽缸，3、低壓汽缸，4、發(fā)電機(jī)，5、凝汽器，6、凝結(jié)水泵，7、流量調(diào)節(jié)閥，8、低壓加熱系統(tǒng)，801、低壓加熱器，9、除氧器，10、給水泵，11、高壓加熱系統(tǒng)，12、高壓加熱器，13、給水出管，14、節(jié)流孔板，15、旁路管道，151、流量測點(diǎn)，16、控制裝置，17、實(shí)際功率值變送器，18、進(jìn)汽管道，19、主調(diào)門，20、抽汽管路。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0030]如圖1所示，一種回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，包括汽輪機(jī)、凝汽器5、低壓加熱系統(tǒng)8、高壓加熱系統(tǒng)11以及由汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)4，汽輪機(jī)、凝汽器5、低壓加熱系統(tǒng)8和高壓加熱系統(tǒng)11通過管路依次連接，所述的汽輪機(jī)和高壓加熱系統(tǒng)11之間以及所述的汽輪機(jī)和低壓加熱系統(tǒng)8之間分別連接有抽汽管路20，所述高壓加熱系統(tǒng)11上并聯(lián)連接有旁路管道15，旁路管道15上安裝有流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置與發(fā)電機(jī)4電氣連接。
[0031]其中，所述的流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括有控制裝置16以及流量調(diào)節(jié)閥7，所述的控制裝置16分別與發(fā)電機(jī)4和流量調(diào)節(jié)閥7電氣連接，流量調(diào)節(jié)閥7安裝在所述的旁路管道15上。所述的控制裝置16包括控制模塊和功率比較模塊，功率比較模塊與控制模塊電連接，該功率比較模塊具有第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端通過實(shí)際功率值變送器17與所述發(fā)電機(jī)4電連接，第二輸入端用于設(shè)定目標(biāo)功率值，所述的控制模塊與所述的流量調(diào)節(jié)閥7電氣連接。所述的汽輪機(jī)包括高壓汽缸1、中壓汽缸2和低壓汽缸3，高壓汽缸1、中壓汽缸2和低壓汽缸3通過管路依次連接，所述的凝氣器通過管路與所述的低壓汽缸3相連接。所述的高壓加熱系統(tǒng)11包括多個(gè)高壓加熱器12，此多個(gè)高壓加熱器12通過管路以串聯(lián)的方式連接，所述的高壓汽缸I和中壓汽缸2分別通過抽汽管路20與相應(yīng)的高壓加熱器12相連接，所述的旁路管道15與至少一個(gè)所述的高壓加熱器12并聯(lián)連接。所述的低壓加熱系統(tǒng)8包括至少兩個(gè)通過管路串聯(lián)連接的低壓加熱器801，這些低壓加熱器801分別通過抽汽管路20與所述的低壓汽缸3相連接。所述的高壓汽缸I連接有進(jìn)汽管道18，該進(jìn)汽管道18上安裝有主調(diào)門19。沿所述的低壓加熱系統(tǒng)8向高壓加熱系統(tǒng)11的管路上依次設(shè)置有除氧器9，除氧器9與所述的汽輪機(jī)之間也連接有所述的抽汽管路20。所述的旁路管道15上設(shè)置有流量測點(diǎn)151。在所述的除氧器9和高壓加熱系統(tǒng)11之間的管路上設(shè)置有給水泵10，沿凝汽器5向所述的低壓加熱系統(tǒng)8的管路上依次設(shè)置有凝結(jié)水泵6和流量調(diào)節(jié)閥7。所述的高壓加熱系統(tǒng)11連接有給水出管13，在給水出管13上安裝有節(jié)流孔板14。
[0032]本實(shí)施例還提供一種回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的一次調(diào)頻方法，該方法為:
[0033]發(fā)電機(jī)4將其產(chǎn)生的實(shí)際功率值傳輸給流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對實(shí)際功率值與目標(biāo)功率值比較后，控制旁路管道15內(nèi)給水流量的大小:當(dāng)實(shí)際功率值大于目標(biāo)功率值時(shí)，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置控制旁路管道15內(nèi)的給水流量增大，使高壓加熱系統(tǒng)11從汽輪機(jī)的抽汽量減小，提聞汽輪機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)4的輸出功率；當(dāng)實(shí)際功率值小于目標(biāo)功率值時(shí)，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置控制旁路管道15內(nèi)的給水流量減小，使高壓加熱系統(tǒng)11從汽輪機(jī)的抽汽量增大，降低汽輪機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)4的輸出功率。
[0034]具體地，在該回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)內(nèi)的一部分蒸汽通過抽汽管路20進(jìn)入所述的高壓加熱系統(tǒng)11和低壓加熱系統(tǒng)8中，另外一部分蒸汽則在做功后進(jìn)入凝汽器5中，并在經(jīng)過凝汽器5后變成凝結(jié)水流入低壓加熱系統(tǒng)8中，低壓加熱系統(tǒng)8利用從抽汽管路20進(jìn)來的蒸汽與凝結(jié)水進(jìn)行熱交換，使凝結(jié)水在吸熱后以給水的狀態(tài)進(jìn)入高壓加熱系統(tǒng)11中，給水在高壓加熱系統(tǒng)11中與蒸汽進(jìn)一步熱交換后進(jìn)入鍋爐中。所述的發(fā)電機(jī)4由汽輪機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該發(fā)電機(jī)4將其輸出的實(shí)際功率值反饋給流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的控制裝置16，控制裝置16對實(shí)際功率值與目標(biāo)功率值比較后向流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的流量調(diào)節(jié)閥7發(fā)出控制信號(hào)，以調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥7的開度，從而控制旁路管道15內(nèi)給水流量的大小:當(dāng)實(shí)際功率值大于目標(biāo)功率值時(shí)，控制裝置16控制流量調(diào)節(jié)閥7的開度增大，使旁路管道15內(nèi)的給水流量增大，從而使進(jìn)入高壓加熱系統(tǒng)11的給水量減小，根據(jù)熱平衡原理可以知道，高壓加熱系統(tǒng)11從汽輪機(jī)的抽汽量減小，通過汽輪機(jī)的蒸汽量相對增加，進(jìn)而提高汽輪機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)4的輸出功率；當(dāng)實(shí)際功率值小于目標(biāo)功率值時(shí)，控制裝置16控制流量調(diào)節(jié)閥7的開度減小，使旁路管道15內(nèi)的給水流量減小，從而使進(jìn)入高壓加熱系統(tǒng)11的給水量增大，根據(jù)熱平衡原理，高壓加熱系統(tǒng)11從汽輪機(jī)的抽汽量增大，通過汽輪機(jī)內(nèi)的蒸汽量相對減小，進(jìn)而降低汽輪機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)4的輸出功率。由此,實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻。
[0035]上述的“抽汽”指的是通過抽汽管路20從汽輪機(jī)中抽取蒸汽。
[0036]本實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)或原理:
[0037]1、本實(shí)施例通過流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對旁路管道15內(nèi)的給水流量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以改變進(jìn)入高壓加熱器12的給水流量，進(jìn)而間接地改變高壓加熱器12的抽汽量，實(shí)現(xiàn)對汽輪機(jī)輸出功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，由此，實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻。由于該自動(dòng)調(diào)節(jié)不存在對蒸汽的節(jié)流控制，因而能夠減小蒸汽的節(jié)流損失和熱耗，有利于降低經(jīng)濟(jì)損失。
[0038]2、所述的控制裝置16分別與發(fā)電機(jī)4和流量調(diào)節(jié)閥7電氣連接，流量調(diào)節(jié)閥7安裝在所述的旁路管道15上。因而，旁路管道15內(nèi)的給水流量大小的控制是通過調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥7的開度來實(shí)現(xiàn)的，控制裝置16根據(jù)發(fā)電機(jī)4輸出的實(shí)際功率值與目標(biāo)功率值進(jìn)行比較后，向流量調(diào)節(jié)閥7發(fā)出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對流量調(diào)節(jié)閥7的開度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0039]3、所述的控制裝置16包括控制模塊和功率比較模塊，功率比較模塊與控制模塊電連接，所述的控制模塊與所述的流量調(diào)節(jié)閥7電氣連接。因而，上述的控制裝置16是通過其功率比較模塊對發(fā)電機(jī)4輸出的實(shí)際功率值和目標(biāo)功率值進(jìn)行比較的,功率比較模塊在對實(shí)際功率值和目標(biāo)功率值進(jìn)行比較后得到差值信號(hào)并傳送給控制模塊，控制模塊則根據(jù)該差值信號(hào)向流量調(diào)節(jié)閥7發(fā)出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對流量調(diào)節(jié)閥7開度的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻。
[0040]4、高壓加熱器12是從高壓汽缸I或中壓汽缸2抽取蒸汽的，低壓加熱器801則通過抽汽管路20從低壓汽缸3抽取蒸汽；所述的旁路管道15可與高壓加熱系統(tǒng)11內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)高壓加熱器12進(jìn)行并聯(lián)連接，改變并聯(lián)連接的高壓加熱器12的數(shù)量，所達(dá)到的調(diào)頻
效果基本一致。
[0041]5、所述的高壓汽缸I連接有進(jìn)汽管道18，該進(jìn)汽管道18上安裝有主調(diào)門19。通過調(diào)節(jié)該主調(diào)門19的節(jié)流程度，也可以實(shí)現(xiàn)對汽輪機(jī)輸出功率的調(diào)節(jié)。但是，在上述的流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對旁路通道給水流量的調(diào)節(jié)能夠滿足汽輪機(jī)的調(diào)頻要求時(shí)，該主調(diào)門19可以全開不參與調(diào)節(jié)，從而避免蒸汽的節(jié)流損失；當(dāng)對汽輪機(jī)輸出功率的調(diào)節(jié)幅度要求較高時(shí)，本發(fā)明可以結(jié)合主調(diào)門19節(jié)流進(jìn)行聯(lián)合調(diào)節(jié)，雖然聯(lián)合調(diào)節(jié)仍具有一定的節(jié)流損失，但是相對于完全靠主調(diào)門19調(diào)節(jié)，可以減小主調(diào)門19的節(jié)流程度，仍然可以減小蒸汽的節(jié)流損失，從而也有利于減小經(jīng)濟(jì)損失。
[0042]6、所述的除氧器9起到除氧作用，能夠使相關(guān)設(shè)備免受腐蝕，提高設(shè)備使用壽命。該除氧器9將凝汽器5后面的水路系統(tǒng)分成兩部分，除氧器9前的為凝結(jié)水系統(tǒng)，除氧器9后的為給水系統(tǒng)。
[0043]7、所述的旁路管道15上設(shè)置有流量測點(diǎn)151。通過該流量測點(diǎn)151可以對旁路管道15內(nèi)的給水流量進(jìn)行測量。
[0044]8、通過對凝結(jié)水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)流，也可實(shí)現(xiàn)對汽輪機(jī)輸出功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，然而由于沿管路該凝結(jié)水系統(tǒng)位于除氧器9的前方，使得該調(diào)節(jié)方式會(huì)影響除氧器9的水位控制，即當(dāng)汽輪機(jī)需要改變凝結(jié)水流量時(shí)，不可避免地會(huì)對除氧器9水位造成影響，汽輪機(jī)的控制系統(tǒng)此時(shí)無法判斷兩種不同要求的優(yōu)先權(quán)，這會(huì)造成控制邏輯設(shè)計(jì)困難。本實(shí)施例中，由于沿管路所述的高壓加熱器12設(shè)于所述除氧器9的后面，因而調(diào)節(jié)旁路管道15的給水流量來改變進(jìn)入高壓加熱器12的給水流量時(shí)，不會(huì)影響除氧器9的水位，從而不影響除氧器9的水位控制邏輯。
[0045]9、本實(shí)施例能夠降低汽輪機(jī)組的熱耗，且較難引起機(jī)組軸系振動(dòng)，有利于回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0046]10、所述的一次調(diào)頻方法能夠減小蒸汽的節(jié)流損失和熱耗，有利于降低經(jīng)濟(jì)損失。
[0047]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括汽輪機(jī)、凝汽器、低壓加熱系統(tǒng)、高壓加熱系統(tǒng)以及由汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，汽輪機(jī)、凝汽器、低壓加熱系統(tǒng)和高壓加熱系統(tǒng)通過管路依次連接，所述的汽輪機(jī)和高壓加熱系統(tǒng)之間以及所述的汽輪機(jī)和低壓加熱系統(tǒng)之間分別連接有抽汽管路，所述高壓加熱系統(tǒng)上并聯(lián)連接有旁路管道，旁路管道上安裝有流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置與發(fā)電機(jī)電氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括有控制裝置以及流量調(diào)節(jié)閥，所述的控制裝置分別與發(fā)電機(jī)和流量調(diào)節(jié)閥電氣連接，流量調(diào)節(jié)閥安裝在所述的旁路管道上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制裝置包括控制模塊和功率比較模塊，功率比較模塊與控制模塊電連接，該功率比較模塊具有第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端與所述發(fā)電機(jī)電連接，第二輸入端用于設(shè)定目標(biāo)功率值，所述的控制模塊與所述的流量調(diào)節(jié)閥電氣連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的汽輪機(jī)包括高壓汽缸、中壓汽缸和低壓汽缸，高壓汽缸、中壓汽缸和低壓汽缸通過管路依次連接，所述的凝氣器通過管路與所述的低壓汽缸相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的高壓加熱系統(tǒng)包括多個(gè)高壓加熱器，此多個(gè)高壓加熱器通過管路以串聯(lián)的方式連接，所述的高壓汽缸和中壓汽缸分別通過抽汽管路與相應(yīng)的高壓加熱器相連接，所述的旁路管道與至少一個(gè)所述的高壓加熱器并聯(lián)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的低壓加熱系統(tǒng)包括至少兩個(gè)通過管路串聯(lián)連接的低壓加熱器，這些低壓加熱器分別通過抽汽管路與所述的低壓汽缸相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的高壓汽缸連接有進(jìn)汽管道，該進(jìn)汽管道上安裝有主調(diào)門。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，沿所述的低壓加熱系統(tǒng)向高壓加熱系統(tǒng)的管路上依次設(shè)置有除氧器，除氧器與所述的汽輪機(jī)之間也連接有所述的抽汽管路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的旁路管道上設(shè)置有流量測點(diǎn)。
10.一種回?zé)醾?cè)間接調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的一次調(diào)頻方法，其特征在于，該方法為: 發(fā)電機(jī)將其產(chǎn)生的實(shí)際功率值傳輸給流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對實(shí)際功率值與目標(biāo)功率值比較后，控制旁路管道內(nèi)給水流量的大小:當(dāng)實(shí)際功率值大于目標(biāo)功率值時(shí)，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置控制旁路管道內(nèi)的給水流量增大，使高壓加熱系統(tǒng)從汽輪機(jī)的抽汽量減小，提高汽輪機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的輸出功率；當(dāng)實(shí)際功率值小于目標(biāo)功率值時(shí)，流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置控制旁路管道內(nèi)的給水流量減小，使高壓加熱系統(tǒng)從汽輪機(jī)的抽汽量增大，降低汽輪機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的輸出功率。
【文檔編號(hào)】F01D25/10GK103452600SQ201310340562
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】霍沛強(qiáng), 鄒羅明, 范永春 申請人:中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院