[发明专利]一种适用于超低负荷运行的汽轮机组及其运行方法

说明书

本发明公开了一种适用于超低负荷运行的汽轮机组及其运行方法，汽轮机组包括蒸汽发生器、与蒸汽发生器连通的高压缸；主蒸汽管路和副蒸汽管路，主蒸汽管路设于蒸汽发生器与高压缸之间，主蒸汽管路上设有主汽阀和主路调节阀，主路调节阀设置在主汽阀和高压缸之间；副蒸汽管路的进口与主汽阀的进气端连通，副蒸汽管路的出口与调节阀的出气端连通，副蒸汽管路上设有旁路截止阀和旁路调节阀。在蒸汽发生器和高压缸的主蒸汽管路上增加副蒸汽管路，通过副蒸汽管路实现汽轮机长期在低负荷状态下运行，保护主蒸汽管路上的主汽阀和主路调节阀，确保汽轮机组的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及汽轮机技术领域，具体涉及一种适用于超低负荷运行的汽轮机组及其运行方法。

背景技术

随着新能源发电的快速发展，容量较小的火电机组，如150MW、200MW，甚至是300MW都逐渐存在退役和被淘汰的问题。为解决企业生存问题，小容量机组在尽可能的降低运行负荷，部分机组在超低负荷运行，或者将机组运行在少汽无功的状态下，作为备用。电力结构改革的深入进行，越来越多的火电机组运行在低负荷甚至超低负荷下，随之而来的一系列问题产生。其中，调节阀在小开度下运行就是问题之一。

在低负荷时，常常从顺序阀切换为单阀调节模式运行，是为了保证汽缸均匀受热膨胀，但由于阀门开度很小，在调节阀阀体和阀座的缝隙处会出现严重节流，受节流效应影响，阀座处产生高温通过阀壳传热直接加热汽缸，使汽缸的热膨胀量超过设计值。而此时调节级后温度相对较低，造成转子热膨胀量低于设计值。如此将导致汽轮机出现严重的负胀差，会影响汽轮机正常运行。

而且，调节阀开度过小时，流道间隙过小，介质流速过大，阀芯、阀座冲刷非常厉害，短期内可使调节阀报废；负荷跨度大，剧烈的压力、流速变化，当超过调节阀的刚度时，导致调节阀产生剧烈震荡，也使阀门寿命大大降低；调节阀开度过小时，会出现跳跃关闭和跳跃开启现象，调节阀在这个开度是不能进行正常调节的，机组运行的安全性也会受到威胁。

发明内容

因此，本发明为了克服现有技术中的汽轮机长期在低负荷运行，汽轮机主汽阀、调节阀磨损严重影响汽轮机组运行安全性及稳定性的缺陷，从而提供一种适用于超低负荷运行的汽轮机组。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种适用于超低负荷运行的汽轮机组，包括蒸汽发生器、与所述蒸汽发生器连通的高压缸；主蒸汽管路和副蒸汽管路，所述主蒸汽管路设于所述蒸汽发生器与所述高压缸之间，所述主蒸汽管路上设有主汽阀和主路调节阀，所述主路调节阀设置在所述主汽阀和所述高压缸之间；所述副蒸汽管路的进口与所述主汽阀的进气端连通，所述副蒸汽管路的出口与所述主路调节阀的出气端连通，所述副蒸汽管路上设有旁路截止阀和旁路调节阀。

根据本发明的一些实施例，所述旁路调节阀设置在所述旁路截止阀和所述高压缸之间，所述旁路调节阀用于调节所述副蒸汽管路的流量大小，所述旁路截止阀用于控制所述副蒸汽管路的通断。

根据本发明的一些实施例，所述旁路截止阀上设有蓄能器。

根据本发明的一些实施例，所述主蒸汽管路包括并联的第一支路和第二支路，所述第一支路上设有第一主汽阀、第一主路调节阀和第三主路调节阀，所述第二支路上设有第二主汽阀、第二主路调节阀和第四主路调节阀；所述副蒸汽管路有两条，两条所述副蒸汽管路分别与所述第一支路和所述第二支路并联。

根据本发明的一些实施例，所述第一支路设有第一并联调节管道，所述第三主路调节阀设于所述第一并联调节管道上，所述第三主路调节阀与所述第一主路调节阀并联；所述第二支路上设有第二并联调节管道，所述第四主路调节阀设于所述第二并联调节管道上，所述第四主路调节阀与所述第二主路调节阀并联。

根据本发明的一些实施例，两条所述副蒸汽管路分别为第一旁路和第二旁路，所述第一旁路上设有第一旁路截止阀和第一旁路调节阀，所述第二旁路上设有第二旁路截止阀和第二旁路调节阀；