專利名稱：一種用于電網調度微調的低壓加熱器大旁路調節裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種火力發電領域的裝置，具體涉及一種用于電網調度微調的低壓加熱器大旁路調節裝置。
背景技術：
在現有技術背景下，發電機組生產的電能不能被大規模儲存，電力生產、輸電、配電供應以及消耗都是同步完成的，發電機組的發電量需要根據消耗量的變化而調整。火電發電根據工程熱力學基本原理，利用水在液態和氣態的相變過程中具有吸收和釋放熱能的特性并可以周而復始重復循環利用的特點，以及汽輪機具有將熱能轉換成機械能的能力，通過鍋爐燃燒實現煤的化學能量轉換成熱能，再通過水和蒸汽的熱力循環系統將熱能輸送到汽輪機中實現熱能轉換成機械能；最后，通過與汽輪機同軸連接的發電機實現機械能轉換成電能，滿足社會的用電需求。水和蒸汽的熱力循環系統包括依次串聯并形成環路的鍋爐、主蒸汽管道、調速汽門、汽輪機組、凝汽器、凝結水泵、低壓加熱器及凝結水管道、除氧器、高壓給水泵、高壓加熱器及高壓給水管道等設備組成，并通過與汽輪機組同軸驅動的發電機，將機械能轉換為電能。其中調速汽門是滿足電網負荷調度而設置的主要調節設備。蒸汽在多級汽輪機推動各級葉輪轉動作功之后，其所具有的能量會逐級降低，最后通過凝汽器將氣態的乏蒸汽凝結為液態的水，再通過水泵輸送到鍋爐重復循環使用。為提高熱力循環效率，火力發電通過設計的抽汽回熱系統，將各級蒸汽通過汽輪機設置的抽汽口和抽汽管道，分別輸送到由凝結水管道串接的表面式低壓加熱器，以及由高壓給水管道串聯的表面式高壓加熱器中，逐級加熱從凝汽器中輸出的凝結水，以及從除氧器中除氧的高壓給水，進一步提高鍋爐的進水溫度，節省鍋爐的燃料消耗。在抽汽回熱系統中，從汽輪機組中被輸出的蒸汽量與加熱器中流經的凝結水(或高壓給水)量是自動相互對應匹配的。現有電網為保證電力用戶對供電質量的要求，在對并網運行的火力發電汽輪機組實行自動發電控制(簡稱AGC)和一次調頻管理時，提出了 AGC和一次調頻控制的負荷變化速率和變化幅度等主要技術指標的控制要求。目前并網運行的火力發電汽輪機組在減負荷過程調速汽門基本能夠滿足這些要求，但增加負荷過程因鍋爐燃燒調整滯后的原因，與AGC和一次調頻的主要技術指標存在一些差距和問題:當電網中的用電需求快速提升時，現有的調節方法為彌補傳統設計因鍋爐燃燒調整滯后而瞬時過開汽輪機調速汽門所帶來的擾動等問題，采用在汽輪機某一級或幾級抽汽管道上設置調節閥門，通過調節和減少蒸汽抽出量來提高汽輪機組內蒸汽的流量，釋放熱力循環系統內的容器所蓄積的潛能的方式，來快速提升發電機組的輸出功率。但這種調節方式存在以下缺陷:除氧器和凝汽器中的水位會隨著低壓加熱器中凝結水流量變化而改變，增加了汽輪機組的運行風險，不僅會打亂除氧器和凝汽器原來穩定的工作狀態，還導致鍋爐內的水和蒸汽的流量變化，影響鍋爐內燃料的燃燒調整和后期水位恢復階段的供能效果。除此之外，調速汽門為滿足電網的調度要求而處于節流狀態，降低汽輪機組經濟性。
實用新型內容為了解決現有技術的不足，本實用新型提供一種用于電網調度微調的低壓加熱器大旁路調節裝置，本實用新型的進一步目的是:提供一種反映速度更快，調節幅度更大，且在瞬時提升汽輪機組功率時對機組水或蒸汽的熱力循環系統或設備的工質平衡基本沒有影響，對機組正常運行基本沒有擾動，無安全風險的用于電網調度微調的低壓加熱器大旁路調節裝置。本實用新型通過以下方式實現:一種用于電網調度微調的低壓加熱器大旁路調節裝置，包括低壓加熱器以及位于其兩側的進水管和出水管，所述低壓加熱器的進水管上分叉設置有一帶調節閥門的大旁路管道，所述大旁路管道的后端與所述低壓加熱器的出水管連通。通過在所述低壓加熱器兩側進水管和出水管之間架設大旁路管道，對流經低壓加熱器內循環水實現分流，改變了原有方案中直接限制熱力循環裝置循環水流量的方式，在不影響熱力循環裝置循環水流量的前提下，通過控制大旁路管道上的調節閥門來控制低壓加熱器內循環水流量，并進一步影響抽汽管道對汽輪機組的抽汽量，讓更多的蒸汽留存在汽輪機組中做功，實現汽輪機輸出功率提升；熱力循環裝置中的循環水流量由低壓加熱器和低壓旁路管道共同分擔，有效確保熱力循環裝置穩定運行；流經低壓加熱器內的循環水具有的能量較低，對管件的要求較低，有效降低安裝、維護成本，且抽汽管道從低壓汽輪機中抽出能量較低的蒸汽，所以此結構能促使汽輪機迅速、小幅度地提升功率，且運行風險較小。作為優選，所述大旁路管道兩端均通過一三通分別與所述低壓加熱器兩側的進水管和出水管匹配連通。通過三通實現大旁路管道前端與所述低壓加熱器的進水管間、大旁路管道后端與所述低壓加熱器的出水管連通，既確保管道連接處強度，還方便拆裝，在安裝時，進水三通位于所述凝結水泵的出水管道與所述低壓加熱器進水管道之間；出水三通位于所述低壓加熱器出水管道與所述除氧器的進水管道之間。作為優選，所述調節閥門為無級調節閥。調節閥門任意調節閥門開閉程度，使得大旁路管道中循環水流量可以根據電網需求而任意調節，能有效瞬時提升汽輪機功率。本實用新型的有益效果:在所述低壓加熱器兩側進水管和出水管之間架設大旁路管道，實現對低壓加熱器中循環水進行分流，消除了汽輪機必須處于部分節流狀態來響應電網要求的狀況，既能有效瞬時提升汽輪機功率，還確保熱力循環裝置中循環水流量穩定，降低因循環水流量變化對鍋爐、除氧器以及凝汽器的影響，保持鍋爐燃料燃燒穩定，提高汽輪機工作效率和經濟性；由于流經低壓加熱器內的循環水具有的能量較低，對管件的要求較低，有效降低安裝、維護成本，且抽汽管道從低壓汽輪機中抽出能量較低的蒸汽，所以此結構能促使汽輪機迅速、小幅度地提升功率，且運行風險較小。
圖1為低壓加熱器大旁路管道結構示意圖；圖2為本實用新型結構及循環水流向示意圖；圖中:1、主蒸汽管道，2、鍋爐，3、汽輪機組，4、凝汽器，5、凝結水泵，6、低壓加熱器，
7、高壓加熱器，8、調節閥門，9、大旁路管道，10、三通，11、抽汽管道，12、除氧器，13、發電機，14進水管，15、出水管，16、高壓給水泵，17、調速汽門。
具體實施方式
下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型的實質性特點作進一步的說明。如圖1、2所示的一種用于電網調度微調的低壓加熱器大旁路調節裝置，包括低壓加熱器6以及位于其兩側的進水管14和出水管15，所述低壓加熱器6的進水管14上分叉設置有一帶調節閥門8的大旁路管道9，所述大旁路管道9的后端與所述低壓加熱器6的出水管15連通；所述大旁路管道9兩端均通過一三通10分別與所述低壓加熱器6兩側的進水管14和出水管15匹配連通；所述調節閥門8為無級調節閥。在運行過程中，大旁路管道9上的調節閥門8通常處于關閉狀態；當電網需要汽輪機組快速提升輸出功率時，打開調節閥門8，使得部分凝結水繞過低壓加熱器6直接進入出水管15中，同時，低壓加熱器6由于其內流經的凝結水量減少而降低從汽輪機組中蒸汽的抽出量，使得汽輪機組瞬時獲得較多的蒸汽，以此快速提高汽輪機組功率。在快速打開調節閥門8所釋放的抽汽回熱系統的蓄熱能量，能夠在電網的穩態調整過程中，通過熱力循環系統的自平衡和自調整能力，重新恢復和蓄積抽汽回熱系統的蓄熱潛能，為進一步響應電網快速提升負荷的要求創造必要條件和能力。在實際操作中，大旁路管道9后端與所述低壓加熱器6的出水管15連通，也可以根據實際情況連接在除氧器12上，均應視為本實用新型的具體實施例。在實際操作中，大旁路管道9的管徑不大于所述進水管14管徑，并與滿足汽輪機組3快速提升功率所需要的主蒸汽流量相適應，既滿足分流的高壓給水能順利通過，還降低管道鋪設成本。在實際操作中，本實用新型可以作為原有方案調節方式的補充和替代方案，在不影響火力發電熱力循環系統正常工作(進入鍋爐的高壓給水流量、鍋爐輸出到汽輪機的主蒸汽流量、再熱蒸汽流量、進出除氧器的流量等主要參數基本不變)的前提下，通過動態快速釋放抽汽回熱系統的蓄熱潛能來響應電網快速提升負荷的要求，在彌補火力發電汽輪機組采用現有技術消除鍋爐輸出熱能之后的特性方面，優于現有技術，解決了汽輪機組對電網快速增加負荷的動態響應滯后的問題，并為電網后續調節奠定基礎，且可以在電網調整的穩態過程中，通過熱力循環系統的自平衡和自調整能力，恢復和蓄積抽汽回熱系統的蓄熱潛能，為進一步響應電網快速提升負荷的要求創造必要條件和能力。在實際操作中，本實用新型在動態快速釋放抽汽回熱系統的蓄熱潛能來響應電網快速提升負荷的要求的過程中，不影響火力發電熱力循環系統正常工作(進入鍋爐的高壓給水流量、鍋爐輸出到汽輪機的主蒸汽流量、再熱蒸汽流量、進出除氧器流量等主要參數基本不變)，解決了現有技術所導致的凝汽器和除氧器水位波動問題，降低了汽輪機組運行的安全風險。
權利要求1.一種用于電網調度微調的低壓加熱器大旁路調節裝置，包括低壓加熱器(6)以及位于其兩側的進水管(14)和出水管(15)，其特征在于所述低壓加熱器(6)的進水管(14)上分叉設置有一帶調節閥門(8)的大旁路管道(9)，所述大旁路管道(9)的后端與所述低壓加熱器(6)的出水管(15)連通。
2.根據權利要求1所述的一種用于電網調度微調的低壓加熱器大旁路調節裝置，其特征在于所述大旁路管道(9 )兩端均通過一三通(10 )分別與所述低壓加熱器(6 )兩側的進水管(14)和出水管(15)匹配連通。
3.根據權利要求1所述的一種用于電網調度微調的低壓加熱器大旁路調節裝置，其特征在于所述調節閥門(8)為 無級調節閥。
專利摘要本實用新型涉及一種用于電網調度微調的低壓加熱器大旁路調節裝置。現有熱力循環裝置為了瞬時提高功率采用調整循環水流量的方式，對熱力循環裝置正常運行產生擾動，影響安全生產。本實用新型包括低壓加熱器以及位于其兩側的進水管和出水管，所述低壓加熱器的進水管上分叉設置有一帶調節閥門的大旁路管道，所述大旁路管道的后端與所述低壓加熱器的出水管連通，通過在所述低壓加熱器兩側進水管和出水管之間架設大旁路管道，改變了原有方案中直接限制熱力循環裝置循環水流量的方式，在不影響熱力循環裝置循環水流量的前提下，讓更多的蒸汽留存在汽輪機組中做功，實現汽輪機輸出功率提升。
文檔編號F01K17/02GK203081518SQ20122072921
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者謝尉揚, 倪定, 鄭謂建 申請人:浙江浙能能源技術有限公司