[发明专利]一种并联高压缸的一次再热汽轮机

说明书

本发明涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种并联高压缸的一次再热汽轮机，包括主汽轮机系统和辅助高压缸，主汽轮机系统包括高压缸、中压缸、低压缸和再热器，高压缸的进汽口与高压蒸汽管道连通，且排汽口通过冷再热蒸汽管道与再热器的入口连通；辅助高压缸的进汽口通过辅助进汽管道与高压蒸汽管道连通，且排汽口通过辅助排汽管道与冷再热蒸汽管道连通，辅助进汽管道上设有辅助进汽阀组；再热器的出口通过热再热蒸汽管道与中压缸的进汽口连通；高压缸上设有高压抽汽口，高压抽汽口处连接有通向第一加热器的第一抽汽管道，第一加热器与第一旁路并联。可提升部分负荷工况的经济性，同时提高高负荷工况的经济性，保证额定负荷的经济性。

技术领域

本发明涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种并联高压缸的一次再热汽轮机。

背景技术

近年来，受宏观经济影响，用电量保持低速增长已经成为常态，与此同时，我国电网容量不断扩大，能源结构不断调整，可再生能源的占比稳步上升。为了保证可再生能源的基本负荷，火电机组将参与深度调峰，长期在低负荷工况运行是必然的趋势。火电机组的设计重点也有所变化，从原来的保证基本负荷的高效，升级为保证机组在全负荷的高效。

目前，国内电力行业应用三种不同的设计规范来定义汽轮机的容量：原电力部行业标准DL/T892-2004、国标GB5578-2007、国际IEC60045-1。其中，DL/T892-2004标准提出一种按夏季极端高背压11.8kPa(a)定义机组容量的规范：(1)铭牌出力为夏季工况(TRL)；(2)最大连续出力工况(TMCR)；(3)热耗率验收工况(THA)；(4)阀门全开工况(VWO)；通流设计的最大容量约为额定工况的112％-113％。GB5578-2007标准提出一种按当地夏季背压定义机组容量的规范：(1)铭牌出力、最大保证出力、热耗率保证三个合为同一个工况(TMCR)；(2)夏季工况(TRL)；(3)阀门全开工况(VWO)；通流设计的最大容量约为额定工况的108％-110％。IEC60045-1以最大保证连续功率来定义机组的容量：(1)铭牌出力、最大保证出力、热耗率保证三个合为同一个工况(TMCR)；(2)阀门全开工况(VWO)；通流设计的最大容量约为额定工况的103％-105％。按照目前的设计规范配置的汽轮机，最小在87％的通流能力下，已经能发出额定出力，机组长期在部分负荷下运行，明显降低了机组的经济性。随着火电机组的年利用小时数不断下降，机组的经济性下降更加明显。

现有技术中，为了提高机组在低负荷的经济性，将汽轮机设计工况的发电能力降低至83％-95％额定出力，汽轮机组在低于额定负荷的工况就可以达到额定的主蒸汽压力。相应地，部分负荷的主蒸汽压力、回热抽汽压力、最终给水温度都会提高，部分负荷的整体经济性得以提升。与此同时，通过采用加热器旁路调节和汽轮机超压运行的技术手段，提高汽轮机在该通流容量下的出力，达到汽轮机发额定出力的要求。

如图1所示，为上述现有汽轮机的结构示意图，锅炉01中的高压蒸汽经调节阀组02进入汽轮机的高压缸HP中，高压缸HP上设有一个抽汽口，从该抽汽口引出蒸汽，并通过加热器031加热给水，回收汽化潜热。高压缸HP的排汽引至再热器04，进行加热升温，然后进入中压缸IP。中压缸IP上设有两个抽汽口，从两个抽汽口引出蒸汽，并分别通过加热器033和加热器034加热给水，回收汽化潜热。中压缸IP的排汽引至第一低压缸LP1和第二低压缸LP2。同时，高压缸HP和中压缸IP的排汽分别通过加热器032和加热器035加热给水或供给其它用户。加热器031、加热器032、加热器033和加热器034分别与一旁路并联。机组通过发电机05向电网输送电能。

由于该方案降低了汽轮机组通流设计的最大容量，使得机组在部分负荷的经济性得以提升。但是同时，为了满足汽轮机组的发电能力，需要依次投入旁路，降低了最终给水温度和热力循环效率，显著地降低了汽轮机组在高负荷工况的经济性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可提高部分负荷经济性、具备发额定负荷能力、同时能够保证全负荷经济性的并联高压缸的一次再热汽轮机，以克服现有技术的上述缺陷。