[发明专利]一种新型供热汽轮机系统及其调节方法

说明书

技术领域

本发明属于热电技术领域，特别涉及一种新型供热汽轮机系统及其调节方法。

背景技术

低真空供热由来已久，在热电联产各种形式中，低真空供热的节能优势最为突出，能够真正实现能源的梯级利用。但是低真空供热的汽轮机需要满足如下要求：在供热期要进行供热，汽轮机低真空运行，在非供热期纯凝发电，其背压调节能力要求范围较大。这对于100MW及以下的小机组来说，由于其蒸汽流量较小，末级叶片较短，背压调节范围可以基本满足上述要求，而对于200MW及以上机组，其蒸汽流量较大，末级叶片较长，运行中背压如果调高，不仅带来效率的大幅下降，更重要的是会使得末级产生负反动度，低压缸超温，叶片振颤，危及机组安全。

另一方面，从技术发展来看，由于SSS离合器的发明，可在线切换的汽轮机联轴器已获得突破，可实现汽轮机缸体的在线切换，这对于汽轮机的控制是一项重大进步。另外，双向联接发电机业已问世。这些对于本专利起到了有力的支撑作用。

综上，为实现大容量机组供暖期低真空运行，同时实现非供热期纯凝运行，充分发挥以低真空供热为核心的热电联产节能优势，需要一种在保证供热量的前提下，尽量降低供热热能的品位以回收动力的节能装置和节能方法，这是解决热电联产供热节能的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于解决背景技术中所述的在保证供热量的前提下，尽量降低所供热能的品位以回收动力的节能装置和节能方法，解决热电联产供热节能的关键问题，实现供热汽轮机供暖期低真空运行，非供暖期纯凝运行，提供一种新型供热汽轮机系统及其调节方法，其技术方案为：

新型供热汽轮机系统由新型供热汽轮发电机组以及电厂冷端和供热负荷耦合调节系统构成，所述新型供热汽轮发电机组中，汽轮机高压缸1、汽轮机中压缸2、发电机3、汽轮机Ⅰ号低压缸5和汽轮机Ⅱ号低压缸11同轴布置；发电机3置于汽轮机Ⅰ号低压缸5与汽轮机中压缸2之间，汽轮机中压缸2的轴与发电机3轴的一端连接，发电机3轴的另一端用SSS离合器Ⅰ4与汽轮机Ⅰ号低压缸5的轴连接，SSS离合器Ⅰ4的输入侧与汽轮机Ⅰ号低压缸5的轴连接，SSS离合器Ⅰ4的输出侧与所述发电机3轴的另一端连接，汽轮机高压缸1的轴用SSS离合器Ⅱ12与汽轮机Ⅱ号低压缸11的轴连接，SSS离合器Ⅱ12的输入侧与汽轮机Ⅱ号低压缸11的轴连接，SSS离合器Ⅱ12的输出侧与汽轮机高压缸1的轴连接；

或者，发电机3置于汽轮机Ⅱ号低压缸11与汽轮机高压缸1之间，所述发电机3轴的一端用SSS离合器Ⅱ12与Ⅱ号汽轮机低压缸11的轴连接，SSS离合器Ⅱ12的输入侧与汽轮机Ⅱ号低压缸11的轴连接，SSS离合器Ⅱ12的输出侧与所述发电机3轴的一端连接，汽轮机高压缸1的轴与所述发电机3轴的另一端连接，汽轮机中压缸2的轴用SSS离合器Ⅰ4与汽轮机Ⅰ号低压缸5的轴连接，SSS离合器Ⅰ4的输入侧与汽轮机Ⅰ号低压缸5的轴连接，SSS离合器Ⅰ4的输出侧与汽轮机中压缸2的轴连接；

汽轮机高压缸1的高压缸进汽口与锅炉主蒸汽管13连接，汽轮机中压缸2的中压缸进汽口与锅炉再热蒸汽热段管14连接，汽轮机高压缸1的高压缸排汽口与锅炉再热蒸汽冷段管36连接，中压缸和Ⅰ号低压缸连通管29将中压缸排汽口和汽轮机Ⅰ号低压缸5的Ⅰ号低压缸进汽口连接，中压缸和Ⅱ号低压缸连通管30将中压缸排汽口和汽轮机Ⅱ号低压缸11的Ⅱ号低压缸进汽口连接，阀门Ⅱ19串接在中压缸和Ⅰ号低压缸连通管29中，阀门Ⅰ18串接在中压缸和Ⅱ号低压缸连通管30中，Ⅰ号低压缸和Ⅰ号凝汽器连通管31将Ⅰ号低压缸排汽口和Ⅰ号凝汽器6的Ⅰ号凝汽器蒸汽入口连接，阀门Ⅳ21串接在Ⅰ号低压缸和Ⅰ号凝汽器连通管31中，Ⅰ号凝汽器6的Ⅰ号凝汽器凝结水出口与电厂热力系统凝结水管15连接，Ⅱ号低压缸和Ⅱ号凝汽器连通管32将Ⅱ号低压缸排汽口和Ⅱ号凝汽器10的Ⅱ号凝汽器蒸汽入口连接，阀门Ⅲ 20串接在Ⅱ号低压缸和Ⅱ号凝汽器连通管32中，Ⅱ号凝汽器10的Ⅱ号凝汽器凝结水出口与电厂热力系统凝结水管15连接；