带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统及方法与流程

本发明属于燃机热电联产供热，尤其涉及一种带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、大中型燃气-蒸汽联合循环热电联产机组一般由燃机、余热锅炉和抽凝(背压)式汽轮机组成，适用于联片供热(冷)地区和产业园区，也可适用于中小企业、商业区和区民小区使用。燃机热电联产是城市燃煤机组升级换代的需要。采用清洁环保的燃机(热电)机组进行替代升级，是既保证城市中心电力和热力供应安全，又满足环保需要的最好选择。

3、典型的燃气-蒸汽联合循环热电联产机组汽水系统是低压蒸汽管道接至中低压缸联通管，并在连通管上设置抽汽管道与热网相联。发明人发现，此种供热系统存在的以下问题：若蒸汽轮机出现事故等情况将不能保证向城市热网提供供热负荷。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，其能够使得燃气循环供热系统和蒸汽循环供热系统灵活切换，提高供热系统的稳定性，同时带来更好的经济效益。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供了一种带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统。

4、一种带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，其包括高压缸、中压缸、低压缸、高温再热蒸汽管道、低压主蒸汽管道、中低压联通管供热管道和抽汽供热管道，其特征在于，所述中压缸和低压缸之间设置有同步自动换挡离合器；所述同步自动换挡离合器用于控制机组在凝汽运行模式和背压供热运行模式之间切换；

5、所述高温再热蒸汽管道还与中压旁路供热管道的一端相连通，所述中压旁路供热管道的出口与抽汽供热管道相连通；

6、所述低压主蒸汽管道还与低压旁路供热管道的一端相连通，低压旁路供热管道的另一端与抽汽供热管道相连通。

7、作为一种实施方式，所述中压旁路供热管道通过中压旁路入口管道与高温再热蒸汽管道相连通。

8、作为一种实施方式，所述中压旁路入口管道与中压旁路出口管道相连通，所述中压旁路供热管道的出口与凝汽器管道相连通。

9、作为一种实施方式，所述中压旁路供热管道的出口上还设置有关断阀。

10、作为一种实施方式，所述中压旁路入口管道上设置有中压旁路阀。

11、作为一种实施方式，在所述中压旁路入口管道上，在所述中压旁路阀之后设置两道安全阀。

12、作为一种实施方式，通过同步自动换挡离合器和采暖系统共同作用，使得机组采暖期和非采暖期之间切换；采暖期中压缸排汽及低压主蒸汽部分或全部去往热网加热器，机组处于抽凝或背压运行工况；非采暖期，全部中压缸排汽及低压主蒸汽进入低压缸做功，机组处于纯凝工况。

13、作为一种实施方式，在中低压联通管供热管道上设置两道全容量安全阀；

14、作为一种实施方式，在中低压联通管供热管道上设置气动止回阀；

15、作为一种实施方式，在中低压联通管供热管道上设置液动快关调节阀。

16、作为一种实施方式，在中低压联通管上设置液动调节阀；

17、作为一种实施方式，在中低压联通管上设置液动快关阀；

18、作为一种实施方式，在低压旁路供热管道接至抽汽供热管道之前设置止回阀。

19、本发明的第二个方面提供了一种如上述所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统的工作方法。

20、一种如上述所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统的工作方法，包括：

21、利用同步自动换挡离合器控制机组在凝汽运行模式和背压供热运行模式之间切换；

22、当在非采暖期时，控制机组处于机组纯凝工况；

23、当在采暖季外界环境温度为0-5℃时，汽轮机可抽最大供热汽量满足热网负荷要求，控制机组处于抽凝工况；

24、当在采暖季外界环境温度小于0℃时，控制机组切换至背压供热运行模式；

25、在汽轮机发生事故时，汽轮机全切，控制机组进入旁路供热工况，此时余热锅炉来的全部蒸汽通过汽轮机高、中、低压旁路向热网加热器提供加热蒸汽，并在抽汽供热管道的调节阀前接入供热系统。

26、本发明的有益效果是：

27、(1)本发明增设了中压、低压旁路供热管道，用于汽轮机全切时，满足热网供热需求。考虑到中旁供热工况供热设备故障时，中压旁路要快速切换排汽至凝汽器，因此中旁出口至凝汽器的关断阀需考虑快关快开功能。同时中旁阀后关断阀前需要设置安全阀，防止蒸汽切换过程中管道超压，为实现中旁供热与低旁供热的流量可调性，在低旁供热管道上设置调节阀。

28、(2)本发明实现了燃气-蒸汽联合循环热电联产机组供热系统灵活切换，避免了汽轮机故障或停机等工况发生不能满足外部供热问题的发生，可在燃气-蒸汽联合循环热电联产机组中进行推广应用。

29、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，包括高压缸、中压缸、低压缸、高温再热蒸汽管道、低压主蒸汽管道、中低压联通管供热管道和抽汽供热管道，其特征在于，所述中压缸和低压缸之间设置有同步自动换挡离合器；所述同步自动换挡离合器用于控制机组在凝汽运行模式和背压供热运行模式之间切换；

2.如权利要求1所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，其特征在于，所述中压旁路供热管道通过中压旁路入口管道与高温再热蒸汽管道相连通。

3.如权利要求2所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，其特征在于，所述中压旁路入口管道与中压旁路出口管道相连通，所述中压旁路供热管道的出口与凝汽器管道相连通。

4.如权利要求3所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，其特征在于，所述中压旁路供热管道的出口上还设置有关断阀。

5.如权利要求2所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，其特征在于，所述中压旁路入口管道上设置有中压旁路阀。

6.如权利要求5所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，其特征在于，在所述中压旁路入口管道上，在所述中压旁路阀之后设置两道安全阀。

7.如权利要求1所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，其特征在于，通过同步自动换挡离合器和采暖系统共同作用，使得机组采暖期和非采暖期之间切换；采暖期中压缸排汽及低压主蒸汽部分或全部去往热网加热器，机组处于抽凝或背压运行工况；非采暖期，全部中压缸排汽及低压主蒸汽进入低压缸做功，机组处于纯凝工况。

8.如权利要求1所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，其特征在于，在中低压联通管供热管道上设置两道全容量安全阀；

9.如权利要求1所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，其特征在于，在中低压联通管上设置液动调节阀；

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统的工作方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明属于燃机热电联产供热技术领域，提供了一种带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统及方法。其中，带同步自动换挡离合器的燃机热电联产供热系统，包括高压缸、中压缸、低压缸、高温再热蒸汽管道、低压主蒸汽管道、中低压联通管供热管道和抽汽供热管道，所述中压缸和低压缸之间设置有同步自动换挡离合器；同步自动换挡离合器用于控制机组在凝汽运行模式和背压供热运行模式之间切换；所述高温再热蒸汽管道还与中压旁路供热管道的一端相连通，所述中压旁路供热管道的出口与抽汽供热管道相连通；所述低压主蒸汽管道还与低压旁路供热管道的一端相连通，低压旁路供热管道的另一端与抽汽供热管道相连通。

技术研发人员：苏伟,宗秋冬,张涛,祁金胜,苗井泉,姬锋军,曹洪振,韩露,杜燕,刘振华
受保护的技术使用者：山东电力工程咨询院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15