[发明专利]一种提升机组调峰能力和灵活性的母管制系统及运行方法

说明书

本发明公开了一种提升机组调峰能力和灵活性的母管制系统及运行方法，包括汽轮机组汽水系统及增设系统。增设系统将主蒸汽、再热冷段及热段蒸汽、中压缸排汽、低压缸抽汽及最终给水分别连通至对应母管。部分机组锅炉停运、热备用或二班制运行时，可通过控制各母管与机组间连接阀组使停炉机组汽轮机获得主、再热蒸汽，并回收停炉机组冷再热蒸汽，实现停炉不停机，此外，停炉机组回热抽汽来自相邻机组，中压缸排汽倒送至其他机组低压缸，提高多台机组平均低压缸运行效率。采用本发明方法，机组在“少炉多机”运行工况下，可实现进一步的“机、炉解耦”，在投运锅炉正常运行条件下，进一步降低深度调峰运行工况下的汽轮发电机组输出电动率。

技术领域

本发明属于热力发电领域，具体涉及一种提升机组调峰能力和灵活性的母管制系统及运行方法。

背景技术

近年来，在国家政策的大力引导下，我国可再生能源发展迅速。截止2020年第三季度风电和光伏发电装机容量均超过2.23亿千瓦，2020年前三季度累计发电量5322亿千瓦时，风电、太阳能累计发电量占全部发电量的比重为10.0％。

由于风电、光伏发电的随机性、间歇性较强，其大规模并网给电网的安全稳定运行带来了负面影响。为提高可再生能源的消纳能力，承担着全国70％以上发电量的火电机组须承担电网的调峰任务，且深度调峰工作将趋于常态化。随着电网对传统火电机组调峰能力的要求进一步提高，机组调峰幅度急需突破传统的负荷区间。

目前常见的火电机组灵活性改造技术-“锅炉低负荷稳燃”和“机组热电解耦”，均有其限制性。其中，对于“锅炉低负荷稳燃”，因为锅炉低负荷运行时因火焰在炉内充满程度较差，煤粉在炉内稳定燃烧难等因素限制了机组负荷进一步降低的空间；“热电解耦技术”的应用，需要电站周边存在较大的热负荷用户，限制了深度调峰的实际应用。

因此，提出一种适用于火电机组所有运行方式下的深度调峰技术，对发电系统的新能源化转型具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提升机组调峰能力和灵活性的母管制系统及运行方法，从而实现提升机组深度调峰运行工况下的灵活性以及锅炉设备事故状态下的机组发电量。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种提升机组调峰能力和灵活性的母管制系统，包括汽轮机组汽水系统及增设系统；其中，增设系统包括：主蒸汽连通母管、再热冷段蒸汽连通母管、再热热段蒸汽连通母管、高压缸抽汽连通母管、除氧器抽汽连通母管、三段抽汽连通母管、最终给水连通母管、中压缸排汽连通母管；

主蒸汽连通母管分别连接至每台机组锅炉的过热器出口主蒸汽管道，连接点介于锅炉过热器出口阀组与汽轮机进汽阀组之间的管道上，连接点至主蒸汽连通母管间设置单机至主蒸汽连通母管控制、隔离阀组；

再热冷段蒸汽连通母管连接各机组锅炉的再热冷段蒸汽管道，连接点介于汽轮机高压缸出口与锅炉再热器蒸汽入口阀组之间的管道上，连接点至再热冷段蒸汽连通母管间设置单机至再热冷段蒸汽连通母管控制、隔离阀组；

再热热段蒸汽连通母管连接各机组锅炉的再热热段蒸汽管道，连接点介于锅炉再热器蒸汽出口阀组与汽轮机中压缸入口之间的管道上，连接点至再热热段蒸汽连通母管间设置单机至再热热段蒸汽连通母管控制、隔离阀组；

高压缸抽汽连通母管连接各机组汽轮机高压缸抽汽至高压加热器系统管道，连接点介于汽轮机高压缸抽汽阀组与高压加热器系统进汽阀组之间的管道上，连接点至高压缸抽汽连通母管间设置单机至高压缸抽汽连通母管控制、隔离阀组；

除氧器抽汽连通母管连接汽轮机除氧器抽汽至除氧器的管道，连接点介于汽轮机除氧器抽汽阀组与除氧器进汽阀组之间的管道上，连接点至除氧器抽汽连通母管间设置单机至除氧器抽汽连通母管控制、隔离阀组；