CN104895629B - 将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法,所述凝汽式汽轮发电机组包括顺序布置的高压缸、中压缸、低压缸及其凝汽器、发电机,以及与之配套的锅炉,其改造方法包括如下技术措施:拆除低压缸及其凝汽器,在其基坑位置增设一个中压缸,定义原中压缸为A,新增中压缸为B,中压缸B的尾端直接联接发电机;在中压缸A和中压缸B的尾端分别开供热抽气口,使机组成为背压式机组;热力***采用一次再热方式,高压排汽经再热后同时送入中压缸A和中压缸B继续做功,直接抽取中压排汽送往热用户;改造锅炉,提升蒸汽参数或扩大锅炉容量,并对汽轮机做适应性改进。
Description
技术领域
本发明属于火力发电技术领域,涉及热电厂技术改造,具体说,是一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法。
背景技术
传统的凝汽式汽轮发电机组因其热效率低、热污染严重与国家现行的节能减排政策、环境保护政策日益冲突,必须进行改造,否则将被强制停运,遭到淘汰。
凝汽式机组热效率低、热污染严重的原因是要把做功后的乏汽冷凝为水返回锅炉再产蒸汽,乏汽蕴含的热量被浪费,且冷却该乏汽还要消耗能源,故热效率低;冷凝过程中,冷却介质又把热量散发在空气中,对环境造成热污染。可见,问题的关键是为乏汽找到一条可资利用的出路。
这条出路就是用乏汽对城市居民提供采暖供热,它不仅使老热电厂逃脱被关停的厄运,还获利匪浅,效益倍增。进一步的,还抽取部分中压蒸汽,向工业用户提供工业供热。
对外供热就需要提高机组的背压,才能满足供热蒸汽的压力要求,经改造提高了背压的机组习惯上称为背压机组。
目前的改造方案是:对于采暖供热,拆除凝汽器和低压通流或末几个做功级,提高低压排汽的压力,抽取低压排汽向城市供热,低压转子保留;对于工业供热,直接在中压通流适当级数抽取中压蒸汽,向工业热用户供热;为适应抽汽工况,还要对汽轮机做适应性改进。
不言而喻,对外供热必然要牺牲部分发电功率,实际发电功率与标称的额定功率相去甚远,不能真实反映电厂的装机容量,不利于电网调度。
尽管对汽轮机做了适应性改进,但蒸汽参数没有改变,机组热耗依然很高。
另外,拆除凝汽器和低压通流后,低压转子仍被保留,撤除的级次中存在鼓风效应,对其安全性造成损害;除此之外,其基坑被闲置,基建设施折旧依然进入成本,由于凝汽器体积庞大,占地面积很大,这部分成本也不少,成为电厂增加效益有待解决的问题。
发明内容
针对以上问题,本发明提供一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法,用该方法改造的机组,发电功率提高约10%,与标称的额定功率接近,热耗降低,低压缸原基坑被利用,其技术解决方案如下:
一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法,所述凝汽式汽轮发电机组包括顺序布置的高压缸、中压缸、低压缸及其凝汽器、发电机,以及与之配套的锅炉,其改造方法包括如下技术措施:
-拆除低压缸及其凝汽器,在其基坑位置增设一个中压缸,定义原中压缸为A,新增中压缸为B,中压缸B的尾端直接联接发电机;在中压缸A和中压缸B的尾端分别开供热抽气口,使机组成为背压式机组;
-热力***采用一次再热方式,高压排汽经再热后同时送入中压缸A和中压缸B继续做功,直接抽取中压排汽送往热用户;
-按如下方式之一改造锅炉
a、将蒸汽压力温度由超高压提升至亚临界;
b、在温度压力不变情况下对锅炉扩容,增大蒸汽流量;
c、既提升蒸汽压力温度,又扩大锅炉容量;
并对汽轮机做适应性改进。
所述凝汽式汽轮发电机组的额定功率≥200MW。
所述改造后的背压式汽轮发电机组将给水泵布置在发电机尾端,由发电机主轴驱动;在发电机与给水泵之间设有变速器,发电机提供的转矩经变速后驱动给水泵。
本发明的有益效果:
以200MW凝汽式汽轮发电机组改造为例,通过上述改造,机组的发电功率提高10%,200MW等级凝汽式机组改造后提高到220MW等级,输出功率207MW,与原标称额定功率非常接近,利于电网调度。
原低压缸及其凝汽器的基坑得以合理利用,进一步降低电厂的成本,实现效益最大化。
下面以200MW凝汽式汽轮发电机组改造为例,详细说明本发明。
附图说明
图1是200MW凝汽式汽轮发电机组构造及布置形式图
图2是改造后的机组构造及布置形式图
图3是改造后的机组的热力***图。
具体实施方式
首先介绍200MW凝汽式汽轮发电机组的基本构造和布置方式。
参见图1,它包括顺序布置的高压缸1、中压缸2、低压缸及其凝汽器3、发电机4,以及与之配套的其他设备。
其改造方法包括如下技术措施:
实例一
-拆除低压缸及其凝汽器,在其基坑位置增设一个中压缸5,定义原中压缸为A 2,新增中压缸为B 5,中压缸B 5的尾端直接联接发电机4;在中压缸A 2和中压缸B 5的尾端分别开供热抽气口,使机组成为背压式机组。
另外,本发明将给水泵7布置在发电机4的尾端,由发电机4主轴驱动。在发电机4与给水泵7之间设有变速器6,将发电机4提供的转矩经变速后驱动给水泵7。
改造后的机组构造和布置方式见图2。
-改造锅炉,将蒸汽压力温度由超高压提升至亚临界;蒸汽参数由12.75MPa ~13.73MPa /535℃~537℃/535℃~537℃提升为16.7MPa/537℃/537℃。并按常规方法对汽轮机做适应性改进。
-热力***采用一次再热方式,高压排汽经再热后同时送入中压缸A 2和中压缸B5继续做功,直接抽取中压排汽送往热用户。
排汽参数为:1.0MPa/397℃,抽汽流量为1116t/h。
参见图3,机组的工作过程:来自锅炉的16.7MPa/537℃蒸汽进入高压缸1,做功后返回锅炉再热器,再次加热至537℃,进入中压缸A 2和中压缸B 5继续做功,中压排汽直接送往热用户。
改造后,机组的发电功率提高10%, 200MW等级凝汽式机组改造后提高到220MW等级,输出功率207MW,与原标称额定功率非常接近,利于电网调度。
实例二
与实例一的区别是,改造锅炉时,不提升蒸汽压力温度,而是扩大锅炉容量,增大蒸汽流量,其余与实例一相同。当然,还可既提升蒸汽压力温度,又扩大锅炉容量,亦可取得的同等效果。
本发明的技术方案也适用于200MW以上等级的凝汽式汽轮发电机组改造。
Claims (4)
1.一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法,所述凝汽式汽轮发电机组包括顺序布置的高压缸、中压缸、低压缸及其凝汽器、发电机,以及与之配套的锅炉,其改造方法包括如下技术措施:
-拆除低压缸及其凝汽器,在其基坑位置增设一个中压缸,定义原中压缸为A,新增中压缸为B,中压缸B的尾端直接联接发电机;在中压缸A和中压缸B的尾端分别开供热抽气口,使机组成为背压式机组;
-热力***采用一次再热方式,高压排汽经再热后同时送入中压缸A和中压缸B继续做功,直接抽取中压排汽送往热用户;
-按如下方式之一改造锅炉
a、将蒸汽压力温度由超高压提升至亚临界;
b、在温度压力不变情况下对锅炉扩容,增大蒸汽流量;
c、既提升蒸汽压力温度,又扩大锅炉容量;
并对汽轮机做适应性改进。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述凝汽式汽轮发电机组的额定功率≥200MW。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述凝汽式汽轮发电机组将给水泵布置在发电机尾端,由发电机主轴驱动。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在发电机与给水泵之间设有变速器,发电机提供的转矩经变速后驱动给水泵。
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