[发明专利]热电联产汽轮发电机组的运行方式

说明书

本发明提出一种热电联产汽轮发电机组的运行方式，包括如下两种运行状态：A、全功率发电状态；B、在发电的同时，也向城市提供采暖供热的热电联产状态；上述两种状态根据市场需要适时切换，在冬季来临之际，机组由全功率发电状态切换至热电联产状态，采暖供热季节结束时，机组由热电联产状态切换至全功率发电状态。该方式仍是用低压排汽供热，但不用拆除转子低压末级动叶片的手段提高背压，故在季节变更，机组运行状态切换时，无需揭缸换转子，增加机组的年运行天数，从而大幅提高电厂的经济效益。

技术领域

本发明涉及大型火力发电设备，具体说，是一种热电联产汽轮发电机组的运行方式。

背景技术

我国北方的汽轮发电机组大多在冬季承担着向城市提供采暖供热的任务，汽轮机采暖供热的方式多样，早期，是在汽机中排处（缸体或连通管）打孔，抽取中压排汽，其缺点是：一是进入低压缸的汽量减少，发电量减少；二是抽出的蒸汽参数（通常在200℃，0.5MPa左右）大大高于用户热网循环水所需温度（70℃~130℃），还需降温处理才能送入用户热网，产生能量浪费；三是低压排汽（乏汽）的余热未被利用；这些缺点导致电厂的经济效益低下。为解决此问题，业内技术人员努力探索，提出了用低压排汽供热的方式，其技术手段是，冬季来临之际，拆除转子低压末2-3级动叶片，提高机组背压，以满足用户热网循环水的压力要求，采暖供热季节结束后，重新换上完整叶片的转子，机组恢复全功率发电。其优点是供热季节低压排汽的余热得以利用，并省去了冷却低压排汽的能耗，供热季节电厂的经济效益显著增加，成为当前采暖供热的主流方式。但该方式也有缺点，即每年需要安排两次大修，用来揭开低压缸更换转子，每年揭缸大修工期约2×30天，机组的年运行天数太少，电厂的综合经济效益仍不是很好。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种热电联产汽轮发电机组的运行方式，该方式仍是用低压排汽供热，但不用拆除转子低压末级动叶片的手段提高背压，故在季节变更，机组运行状态切换时，无需揭缸换转子，增加机组的年运行天数，从而大幅提高电厂的经济效益。

本发明的技术解决方案是：

一种热电联产汽轮发电机组的运行方式，包括如下两种运行状态：

A、全功率发电状态；

B、在发电的同时，也向城市提供采暖供热的热电联产状态；

上述两种状态根据市场需要适时切换，在冬季来临之际，机组由全功率发电状态切换至热电联产状态，采暖供热季节结束时，机组由热电联产状态切换至全功率发电状态；

其特征在于，所述汽轮发电机组的凝汽器设置为机头凝汽器和机尾凝汽器，两凝汽器之间设有连通阀，通过控制连通阀的启闭状态，可实现两凝汽器并联或串联的联接方式切换，在全功率发电时，两凝汽器并联，使机组处于低背压状态；低压排汽经凝汽器与冷却水换热，凝结为水重返锅炉产蒸汽；在热电联产时，两凝汽器串联，使机组处于高背压状态；关闭冷却水，将用户热网循环水引入凝汽器，替代冷却水与低压排汽换热，排汽冷凝水重返锅炉产蒸汽，吸热后的热网循环水作为采暖热源，在用户热网中循环。

所述汽轮发电机组的转子低压通流部分的末级动叶片的结构采用特殊设计，使该叶片具有寛背压使用性能，既可满足全功率发电状态低背压的要求，也可满足热电联产状态高被压的要求。

所述汽轮发电机组的低压轴承需采用椭圆轴承，外圆配置调整垫片，用于调整轴承标高，在热电联产时，通过拆除调整垫片降低标高，以抵消因排汽温度升高引起的部件膨胀加大导致的轴系标高上抬分量；在全功率发电时，再加入调整垫片，使轴系标高始终保持恒定。

在低压末级级后设置全周喷水，喷射角度避开末级动叶片，当机组运行在热电联产状态时，对排汽缸喷水进行强制冷却，以降低动叶片的环境温度，避免末级动叶片过热。

在机组安全保护系统设置如下保护功能：