发明内容

本发明的目的在于提供一种快速实现响应电网对机组负荷变化的调频要求、避免汽轮机调频时进蒸汽自动调节阀的频繁开关、运行稳定可靠、保证汽轮机安全运行、显著提高机组寿命及灵活性、节能显著的单旁路控制抽汽式混合换热调频系统。

为了达到上述目的，本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，包括高压缸，通过管道与高压缸相连接的中压缸，通过管道与中压缸相连接的低压缸，通过管道与低压缸相连接的凝汽器，通过管道与凝汽器相连接的凝结水泵，通过管道与凝结水泵相连接的下级低压加热器，通过主管道与下级低压加热器相连接的旁路控制器，既通过主管道与旁路控制器相连接、又通过疏水管道与下级低压加热器直接相连接、并通过抽汽管道与中压缸直接相连接的上级低压加热器，通过管道与上级低压加热器直接相连接的除氧器，通过管道与除氧器直接相连接的高压加热器，入口通过蒸汽管道与高压缸相连接、出口通过蒸汽管道与中压缸相连接的再热器。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，所述的旁路控制器，包括底部设有进汽接口和放水接口、中部设有冷水接口和热水接口的缓冲罐，位于缓冲罐液位下部、既通过管道与缓冲罐放水接口相连接又通过管道与疏水管道相连接的下部增压泵，位于缓冲罐液位下部、既通过管道与缓冲罐进汽接口相连接又通过管道与抽汽管道相连接的下部自动调节阀，位于缓冲罐液位上部、通过管道与缓冲罐热水接口相连接的上部增压泵，既通过管道与上部增压泵相连接又通过左旁路管道与主管道相连接的旁路自动关断阀，位于上级低压加热器与下级低压加热器相连接的主管道上的主路自动关断阀，既通过管道与缓冲罐冷水接口相连接又通过右旁路管道与主管道相连接的旁路自动调节阀，通过管道连接在主路自动关断阀进口与出口之间的上部自动调节阀，一端连接在上部增压泵出口与旁路自动关断阀之间连接管道上的支路自动关断阀，通过管道与支路自动关断阀相连接的热网循环泵出口，一端通过管道与热网循环泵出口相连接、另一端连接在缓冲罐与旁路自动调节阀之间连接管道上的支路自动调节阀。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，所述的旁路控制器，在不调频时也需维持一个基础负荷，实现调频的快速响应。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，所述的旁路控制器，换热介质为锅炉凝结水或冬季热网循环水。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，所述的缓冲罐，为混合式换热，蒸汽与水直接混合换热。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，所述的缓冲罐，为承压罐或常压罐。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，当需要提高电网频率，即增加电厂发电负荷时，需要降低旁路控制器负荷。旁路控制器抽汽减少，更多蒸汽用于汽轮机发电，能快速提高机组负荷以及快速响应电网频率升高的要求。其具体工作过程是：

一是，换热介质为凝结水时，主路自动关断阀、支路自动调节阀、支路自动关断阀为关闭状态，旁路自动关断阀为开启状态。下部自动调节阀阀门开度减少，减少对中压缸的抽汽，因抽汽量减少，为了维持缓冲罐内液位，也需降低下部增压泵的频率，使缓冲罐放水量与抽汽量相当。因抽汽量减少，为了使缓冲罐内凝结水温度保持在设计值范围内，需要减少凝结水进入缓冲罐的流量，增大上部自动调节阀开度，减少旁路自动调节阀开度。为了维持系统水流量平衡，缓冲罐出口上部增压泵频率也需要降低，使缓冲罐热水出水量与冷水进水量相当。

二是，换热介质为热网循环水时，上部自动调节阀、旁路自动调节阀、旁路自动关断阀为关闭状态，主路自动关断阀、支路自动关断阀为开启状态。下部自动调节阀阀门开度减少，减少对中压缸的抽汽，因抽汽量减少，为了维持缓冲罐内液位也需降低下部增压泵的频率使缓冲罐放水量与抽汽量相当。因抽汽量减少，为了使缓冲罐内热网循环水温度保持在设计值范围内，需要减少热网循环水进入缓冲罐的流量，减少支路自动调节阀开度。为了维持热网循环水流量平衡，缓冲罐出口上部增压泵频率也需要降低，使缓冲罐热水出水量与冷水进水量相当。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，当需要降低电网频率，即降低电厂发电负荷时，需要提高旁路控制器负荷。旁路控制器抽汽增多，用于汽轮机发电的蒸汽减少，机组负荷快速下降以及快速响应电网频率降低的要求。其具体工作过程是：

一是，换热介质为凝结水时，主路自动关断阀、支路自动调节阀、支路自动关断阀为关闭状态，旁路自动关断阀为开启状态。下部自动调节阀阀门开度增大，增大对中压缸的抽汽，因抽汽量增大，为了维持缓冲罐内液位也需增大下部增压泵的频率使缓冲罐放水量与抽汽量相当。因抽汽量增大，为了保持缓冲罐内凝结水温度保持在设计值，需要增大凝结水进入缓冲罐的流量，减少上部自动调节阀开度，增大旁路自动调节阀开度。为了维持主系统水流量平衡，缓冲罐出口上部增压泵频率也需要提高，使缓冲罐热水出水量与冷水进水量相当。

二是，当换热介质为热网循环水时，上部自动调节阀、旁路自动调节阀、旁路自动关断阀为关闭状态，主路自动关断阀、支路自动关断阀为开启状态。下部自动调节阀阀门开度增大，增大对中压缸的抽汽，因抽汽量增大，为了维持缓冲罐内液位也需提高下部增压泵的频率使缓冲罐放水量与抽汽量相当。因抽汽量增大，为了使缓冲罐内热网循环水温度保持在设计值，需要增大热网循环水进入缓冲罐的流量，增大支路自动调节阀开度。为了维持主系统热网循环水流量平衡，缓冲罐出口上部增压泵频率也需要提高，使缓冲罐热水出水量与冷水进水量相当。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，所述的缓冲罐，根据电网调频幅度要求，对容量进行设计，以满足热量储存要求。并根据蒸汽温度、压力以及进出口水温要求设计为承压罐或常压罐。缓冲罐放水接口连接的疏水管道，为与缓冲罐抽汽品质相同的疏水管道或与放水口温度、压力相对应的疏水管道。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，所述的主路自动关断阀、旁路自动关断阀、支路自动关断阀，为电动、气动或者液压驱动的阀门，能够自动快速可靠的截止介质。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，所述的下部自动调节阀、旁路自动调节阀、上部自动调节阀、支路自动调节阀，为电动、气动或者液压驱动的阀门，能够自动快速可靠的调节介质流量。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，所述的下部增压泵、上部增压泵，能够自动控制调节介质流量。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，采用旁路控制器，在不改变汽轮机结构以及进蒸汽自动调节阀开度的情况下，通过直接增、减抽取汽轮机高中压缸蒸汽流量，快速实现响应电网对机组负荷变化的调频要求，避免汽轮机调频时进蒸汽自动调节阀的频繁开关，运行稳定可靠，保证了汽轮机安全运行，显著提高机组的寿命及灵活性。

本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，抽取的蒸汽，可直接加热锅炉凝结水或热网水，调频过程能量损耗非常小，几乎无能量损耗，节能显著。

综上所述，本发明单旁路控制抽汽式混合换热调频系统，快速实现响应电网对机组负荷变化的调频要求，避免汽轮机调频时进蒸汽自动调节阀的频繁开关，运行稳定可靠，保证汽轮机安全运行，显著提高机组寿命及灵活性，节能显著。