CN108643980B - 超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组 - Google Patents
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Abstract
本发明超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组涉及一种超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的,经回热***进一步优化,主蒸汽、一次再热蒸汽、二次再热蒸汽参数进一步优化的燃煤电站超超临界等级的二次再热机组,能显著降低超超临界等级的二次再热机组热耗,显著减少温室气体排放。
Description
(一)技术领域:
本发明超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组涉及一种超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的,经回热***进一步优化,主蒸汽、一次再热蒸汽、二次再热蒸汽参数进一步优化的燃煤电站超超临界等级的二次再热机组,能显著降低超超临界等级的二次再热机组热耗,显著减少温室气体排放。
(二)背景技术:
现有技术的二次再热的汽轮发电机组典型的汽机侧主汽温度/一次再热汽温度/二次再热汽温度的设计值为600℃/620℃/620℃;主汽压力/一次再热汽压力/二次再热汽压力的设计值为33.4MPa/10.3MPa/3.3MPa;二次再热的汽轮机组通常由同轴的超高压缸、高压缸、中压缸、低压缸及众多辅助设备组成;也有将超高压缸、高压缸布置在高位,中压缸、低压缸布置在低位的双轴双发电机的高低位布置机组;一次再热器布置在超高压缸的排汽缸与高压缸的一次再热联合汽门之间;二次再热器布置在高压缸的排汽缸与中压缸的二次再热联合汽门之间;中压缸的排汽缸与低压缸的进汽口之间通常由中低压联通管连接。
现有技术认为回热级数越多,抽汽管道压降越小,加热器端差越小,给水温度越高的给水回热***是越接近理想的给水回热***;充分利用较低压力的抽汽可以增大回热做功比,降低机组热耗。典型的二次再热的给水回热***配有4台或5台高压加热器和2台或3台分离的蒸汽冷却器,锅炉给水温度可高达330℃。
现有技术超超临界二次再热机组的高压缸、中压缸进汽温度均高达620℃,2抽(高压缸的前级抽汽)焓值升高,温度可到540℃以上;3抽(高压缸的后级抽汽)也达510℃;4抽(高压缸排汽)434℃;5抽(中压缸的前级抽汽)又高达545℃;6抽(中压缸的后级抽汽)供除氧器使用仍高达432℃,甚至需要用专用的减温减压器先期减温减压后再送入除氧器;2抽、3 抽、4抽、5抽、6抽的回热做功比急剧下降,用高焓值、高过热度的高、中压缸抽汽去加热给水会大幅度增加给水回热过程exergy(火用)损失,抬升机组的热耗。
再热温度由亚临界机组的535℃逐步攀升到高效超超临界机组的620℃,由一次再热演进为二次再热,使给水回热过程exergy(火用)损失增大的问题变得越来越突出,如不改进、优化,到700℃/720℃、700℃/720℃/720℃机组,会更严重地损害高参数、二次再热带来的节能效果。
现有技术的二次再热的汽轮机组使用的高压加热器是机组给水回热***的重要组成部分,典型的高压加热器为卧式、U形传热管、管壳式换热器;U形传热管组通常分为过热蒸汽冷却区、凝结放热区、疏水冷却区三部分;4台/5台高压加热器的管侧串联布置,给水泵出口与5号高压加热器的管侧入口连接,5号高压加热器的管侧出口与4号高压加热器的管侧入口连接,4号高压加热器的管侧出口与3号高压加热器的管侧入口连接,3号高压加热器的管侧出口与2号高压加热器的管侧入口连接,2号高压加热器的管侧出口与1号高压加热器的管侧入口连接,1号高压加热器的管侧出口与分离的蒸汽冷却器的管侧入口连接,分离的蒸汽冷却器的管侧出口与二次再热锅炉的省煤器入口连接;1号高压加热器壳侧接受汽轮机超高压缸排汽(1抽);高压缸的前级抽汽(2抽)经分离的蒸汽冷却器(2抽)的壳侧预冷,进入2 号高压加热器壳侧;高压缸的后级抽汽(3抽)经分离的蒸汽冷却器(3抽)的壳侧预冷,进入3号高压加热器壳侧;4号高压加热器壳侧接受高压缸的排汽(4抽);中压缸的前级抽汽(5 抽)经分离的蒸汽冷却器(5抽)的壳侧预冷,进入5号高压加热器壳侧;给水在5号高压加热器内被加热到5抽压力下的饱和温度,给水在4号高压加热器内被加热到4抽压力下的饱和温度,给水在3号高压加热器内被加热到3抽压力下的饱和温度,给水在2号高压加热器内被加热到2抽压力下的饱和温度,给水在1号高压加热器内被加热到1抽压力下的饱和温度,给水在分离的蒸汽冷却器中另有8~11K温度升高;高压加热器的疏水逐级回流,1号高压加热器的疏水回流到2号高压加热器的壳侧,2号高压加热器的疏水回流到3号高压加热器的壳侧,3号高压加热器的疏水回流到4号高压加热器的壳侧,4号高压加热器的疏水回流到5号高压加热器的壳侧,5号高压加热器的疏水回流到除氧器。
现有技术的二次再热机组,1号高压加热器通常具有最高的给水焓升,最大的换热面积,最大的凝汽量,是因为1抽与2抽、3抽、4抽、5抽、6抽相比较,1抽相对具有较大的回热做功比。多用1抽,就现有技术的给水回热***,从热经济性角度看是合理的。
现有技术的二次再热机组通常提供不同压力的9级到10级抽汽,与该机组所配置的高压加热器、除氧器、低压加热器数相匹配。
用于凝结水回热的6抽、7抽、8抽、9抽、10抽,虽然压力已不高,但因经过二次再热其焓值、过热度仍然很高,如6抽过热度达227.6K,用焓值来表示的过热度达491.6kJ/kg,用于温度较低的凝结水回热会大幅度增加凝结水回热过程exergy(火用)损失,抬升机组的热耗。
给水泵及其前置泵采用小汽轮机驱动几乎是现有技术的不二选择,通常小汽轮机与除氧器合用6抽/5抽,排汽进入主机凝汽器,也有小汽轮机使用超高压缸排汽,小汽轮机排汽进入除氧器,小汽轮机抽汽用于给水回热的双机***。
典型的现有技术二次再热机组主汽压力33.37MPa、超高压缸排汽压力11.22MPa、高压缸排汽压力3.66MPa;超高压缸有效焓降289.9kJ/kg、高压缸有效焓降337.7kJ/kg、中、低压缸合计有效焓降1328kJ/kg;超高压缸有效焓降、高压缸有效焓降、中、低压缸有效焓降总计1955.6kJ/kg。
从热经济性角度看,在现有技术采用的主蒸汽压力下,现有技术采用的一次再热压力和二次再热压力均偏高,超高压缸的排汽温度和高压缸的排汽温度一般在415~450℃,限制了一次再热***和二次再热***的吸热量;再加上用于给水回热和凝结水回热的经过再热的抽汽总质量流量约占主汽流量的31.5%,仍具有强大做功能力的2抽、3抽、4抽、5抽、6抽、7 抽、8抽、9抽、10抽被用于低效的给水回热和凝结水回热,失去了转化为有效轴功率的机遇。
现有技术典型的锅炉排烟余热利用***是两级烟气余热利用***,即在电除尘器的前后各布置一级低温省煤器,用部分/全部凝结水去冷却烟气,获取25K到30K的排烟余热,其限制条件通常是工作温度最低的低温省煤器的壁面温度不低于烟气酸露点以下10K。如果,这部分凝结水吸热不计入汽轮机***热平衡图的输入热,算是白捡的,排挤了某级抽汽,可以获取约60kJ/kWh的热耗得益。
湿法脱硫***已成为火电机组的标配,净烟气出吸收塔的温度与原烟气进吸收塔的温度正相关,当原烟气进吸收塔的温度降到50℃时,净烟气出吸收塔的温度约46℃,仍在脱硫主反应良好的温度范围内(一般在42℃到58℃之间),原烟气中的部分水蒸汽已凝结,可以帮助维持脱硫塔的水平衡,脱硫工艺水水耗显著下降。
与一次再热机组相比,二次再热机组的中压缸进、排汽比容大幅度增加,其容积流量是相同出力的一次再热机组的两倍以上,现有技术应对方案之一是将1000MW以上更大容量机组的中压缸拆分成2个双流的中压缸。
在二次再热温度一定时,低压缸末级叶片排汽湿度与二次再热压力高低有关,为避免低压缸末级叶片排汽湿度进入威尔逊区,现有技术避免选取较低的二次再热压力,即以低压缸末级叶片排汽湿度来反定二次再热压力,这样,往往显著压缩了高压缸的有效焓降,也限制了二次再热***的吸热量。
现有技术希望控制低压缸进口压力不超过0.5MPa,温度不超过400℃,与一次再热机组相比,低压缸进口比容显著增加,中低压联通管及低压缸进汽室显著放大。
本申请人有一项在先申请一种超超临界二次再热机组的优化方案对本发明而言,已构成现有技术的一部份,其概要情况如下:
[发明授权]一种超超临界二次再热机组的优化方案
授权公告号:CN104806308B
授权公告日:2016.07.20 发明专利证书号:第2147972号
申请号:2015101024008
申请日:2015.03.09
专利权人:章礼道
发明人:章礼道
地址:253024山东省德州市德城区华兴路10号华能德州发电厂生活区3号楼101室
分类号:F01K7/32(2006.01)I;F01K7/22(2006.01)I;
摘要:本发明一种超超临界二次再热机组的优化方案涉及一种经回热***优化,主蒸汽、一次再热蒸汽、二次再热蒸汽参数优化和汽轮机本体结构优化的燃煤电站二次再热机组,能显著降低二次再热机组热耗,显著减少温室气体排放并显著降低超超临界二次再热机组的造价。以1200MW等级的机组为例,单轴4缸4排汽,由一个单流的带全部给水回热抽汽的超高压缸,一个双流的高中压缸,2个双流的中低压缸组成;无中压缸,无中低压联通管,在高中压缸和中低压缸上均无抽汽口;给水回热由1抽、新2抽、新3抽、新4抽提供;以超低温省煤器、热一次风凝结水加热器替代7抽、8抽、9抽、10抽加热凝结水,取消全部低压加热器。
(三)发明内容:
所要解决的技术问题:
1.大幅度提高主蒸汽压力到40MPa;大幅度提高一次再热蒸汽压力到14MPa;大幅度提高二次再热蒸汽压力到3.5MPa;
2.给水高压加热器由3级增加到4级,给水温度由303℃大幅度提高到340℃,且不需要使用分离的蒸汽冷却器;
3.暖风器具有提高空气预热器进风温度80K的能力,抬升空气预热器出口烟气温度,足以将超低温省煤器出口水温提升到150℃,并大幅度减少除氧器用汽量;
4.超高压缸的附加回热级不再向除氧器供汽,改由高中压缸增设的附加回热级向除氧器和暖风器供汽,有效增加了一次再热***的吸热量和有效降低了机组的热耗;
5.在二次再热蒸汽压力3.5MPa、二次再热蒸汽温度620℃的条件下,设计背压降低到 3.5kPa;
6.综合上述技术措施,所要解决的技术问题是:显著降低二次再热机组的热耗。
解决其技术问题采用的技术方案:
本发明的目的是提供一种585℃/620℃/620℃汽温等级的超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组,显著降低二次再热机组的热耗。
本发明超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组继承了单轴4缸4排汽的总体布局;由一个单流的带4级给水回热抽汽的超高压缸,向4台高压加热器供汽,给水温度提高到340℃,且无分离的蒸汽加热器;一个双流的高中压缸,其一侧带有附加回热级,分别向除氧器和暖风器供汽;暖风器疏水用泵打入除氧器;和2个双流的中低压缸组成,无中压缸,无中低压联通管;在高中压缸和中低压缸上的主流道上均无抽汽口;4台高压加热器分别由1 抽、新2抽、新3抽、新4抽提供;超高压缸的附加回热级不再向除氧器供汽,改由高中压缸增设的附加回热级向除氧器和暖风器供汽,有效增加了一次再热***的吸热量;以超低温省煤器加热凝结水到150℃,取消全部低压加热器。
本发明一种超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组包括:锅炉水冷壁和省煤器(1)、锅炉过热器***(2)、带有附加回热级的超高压缸(3)、锅炉一次再热器***(4)、带有附加回热级的高中压缸(5)、锅炉二次再热器***(6)、中低压缸(7)、暖风器(8)、暖风器疏水泵(9)、凝汽器(10)、凝结水泵(11)、超低温省煤器(12)、除氧器(13)、电动给水泵(14)、4号高压加热器(15)、3号高压加热器(16)、2号高压加热器(17)、1号高压加热器(18);带有附加回热级的超高压缸(3)包括超高压缸的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构,排汽缸成为大型抽汽口,排汽缸后新增加5级短叶片的压力级,分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新2抽、新3抽、新4抽接口输出低过热度、低焓值抽汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的排汽1抽向1号高压加热器(18)供汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的新2抽向2号高压加热器(17)供汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的新3抽向3号高压加热器(16)供汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的新4抽向4号高压加热器(15)供汽;带有附加回热级的高中压缸(5)的新5抽向除氧器(13)供汽;带有附加回热级的高中压缸(5)的新6抽向暖风器(8)供汽;暖风器(8)的疏水用暖风器疏水泵(9)打入除氧器(13);带有附加回热级的超高压缸(3)的进汽压力40MPa、排汽压力15MPa;带有附加回热级的高中压缸 (5)的进汽压力14MPa、排汽压力3.78MPa;中低压缸(7)的进汽压力3.5MPa、排汽压力3.5kPa;带有附加回热级的高中压缸(5)提供的新5抽压力1.22MPa、温度255℃;带有附加回热级的高中压缸(5)提供的新6抽压力0.3MPa、温度133.5℃,已有微湿度;暖风器(8)具有提高空气预热器进风温度80K到100K的能力;超低温省煤器(12)的凝结水侧出口设计温度150℃。
发明的有益效果:
●带有附加回热级的高中压缸(5)提供的新6抽压力0.3MPa、温度133.5℃,已有微湿度,使暖风器具有提高空气预热器进风温度80K到100K的能力,抬升空气预热器出口烟气温度,足以将超低温省煤器出口水温提升到150℃,对降低机组热耗做出巨大贡献;
●带有附加回热级的高中压缸(5)提供的新5抽压力1.22MPa、温度255℃,在超低温省煤器出口水温提升到150℃的条件下,用汽量明显减少,单位质量的新5抽在二次再热机组中做功量明显增加,有助于二次再热机组的热耗下降;
●以焓值较低、过热度较低的新2抽、新3抽、新4抽顶替焓值较高、过热度较高的现有技术高压缸、中压缸上的2抽、3抽、4抽、5抽、6抽,明显增加发电机输出功率,降低机组热耗、提高运行安全性,有明显的热经济性效益;
●高压加热器的U形传热管组通常分为过热蒸汽冷却区、凝结放热区、疏水冷却区三部分,凝结放热区的传热系数明显高于过热蒸汽的传热系数,高压加热器的进汽过热度越低,给水温升相同的高压加热器的尺寸越小,造价越低,高压加热器由4台或5台再加2台或3 台分离的蒸汽冷却器优化为4台高压加热器,基建投资大幅度降低,且能得到更高的给水温度;
●高压加热器的进汽过热度越低,高压加热器的管板的热应力越小、热疲劳越轻微,有利于高压加热器的长周期安全运行;
●高压加热器的进汽温度越低,同一壳体材质的许用应力越高,造价越低;
●连接高压加热器***的管道因高压加热器数量减少和工作温度降低,投资额明显减少;
●舍弃分离的蒸汽冷却器,用大幅度提高超高压缸排汽压力的方法,提高给水温度到 340℃可以明显降低二次再热机组的热耗,并提高高压加热器***的可靠性;
●由于新4抽的过热度大幅度下降,有条件使用控制4号高压加热器的进汽截止调节阀的开度来提高主机的加负荷瞬态响应能力,而不必使用能耗大的主机调阀预节流或主机旁通补汽阀方案,使二次再热机组的运行热耗降低,并改变节流调节方式的二次再热机组调频能力差的局面;
●超低温省煤器打破了长久以来“工作温度最低的低温省煤器的壁面温度不低于烟气酸露点以下10K”的几乎成为本领域技术人员共识的禁忌,开创了利用烟气中高达10到15kPa 的水蒸汽分压所携带的汽化潜热的新格局;
●超低温省煤器的凝结水进口温度低达26.7℃,大大低于排烟的酸露点,超低温省煤器布置在引风机与脱硫吸收塔之间,足以把烟气冷却到50℃,脱硫***工艺水耗量大幅度下降,同时,烟气中包含的水蒸汽的汽化热放出近半,还有生成硫酸时的水合热也被低温凝结水吸收;
●与现有技术低温省煤器、低低温省煤器相比超低温省煤器不是排挤了部分某级抽汽,而是彻底取代了低压加热器,超低温省煤器的水侧阻力远小于4台或5台低压加热器水侧阻力之和,凝结水泵的轴功率明显下降,也没有升压水泵等功耗;由于进入脱硫塔的烟气温度明显下降,工艺水用量大幅度减少,烟气的容积流量明显减少,引风机的功耗明显下降,机组的供电热耗会下降得更多;
●越是高效超超临界、二次再热的大容量机组采用高速变频电动给水泵(中频变频异步电动机驱动或者高速变频同步电动机驱动),越有明显的节能、减排效益,发电热耗约下降3.2%,供电热耗约下降0.4%;
●中压缸的前级并入高压缸,命名为“高中压缸”,中压缸后级并入低压缸后改称为“中低压缸”,取消中低压联通管,轴系长度明显缩短,可以建造1200MW或者更大容量的单轴二次再热机组;
●取消中低压联通管,减少近9kPa中低压联通管和中压缸排汽、低压缸进汽的阻力损失,机组发电热耗下降;
●高中压缸取消抽汽口可以简化高中压缸结构,进一步提高高中压缸内效率,减少高中压缸发生水冲击的危险;
●中低压缸取消抽汽口可以简化中低压缸结构,进一步提高中低压缸内效率,减少中低压缸发生水冲击的危险;
●采用585℃/620℃/620℃方案,比较容易实现超高压缸设计最高工作压力40MPa的目标。
(四)附图说明:
图1为超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组的原则性热力***图;
在图1中:
1 锅炉水冷壁和省煤器、 2 锅炉过热器***、
3 带有附加回热级的超高压缸、 4 锅炉一次再热器***、
5 带有附加回热级的高中压缸、 6 锅炉二次再热器***、
7 中低压缸、 8 暖风器、
9 暖风器疏水泵、 10 凝汽器、
11 凝结水泵、 12 超低温省煤器、
13 除氧器、 14 电动给水泵、
15 4号高压加热器、 16 3号高压加热器、
17 2号高压加热器、 18 1号高压加热器。
(五)具体实施方式:
实施例1:
现结合图1,以一台1000MW等级,汽机侧主汽温度/一次再热汽温度/二次再热汽温度的设计值为585℃/620℃/620℃的二次再热汽轮机组为例说明实现本发明的优选方式。
本发明一种超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组包括:锅炉水冷壁和省煤器(1)、锅炉过热器***(2)、带有附加回热级的超高压缸(3)、锅炉一次再热器***(4)、带有附加回热级的高中压缸(5)、锅炉二次再热器***(6)、中低压缸(7)、暖风器(8)、暖风器疏水泵(9)、凝汽器(10)、凝结水泵(11)、超低温省煤器(12)、除氧器(13)、电动给水泵(14)、4号高压加热器(15)、3号高压加热器(16)、2号高压加热器(17)、1号高压加热器(18);带有附加回热级的超高压缸(3)包括超高压缸的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构,排汽缸成为大型抽汽口,排汽缸后新增加5级短叶片的压力级,分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新2抽、新3抽、新4抽接口输出低过热度、低焓值抽汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的排汽(1抽)向1号高压加热器(18) 供汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的新2抽向2号高压加热器(17)供汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的新3抽向3号高压加热器(16)供汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的新4抽向4号高压加热器(15)供汽;带有附加回热级的高中压缸(5)的新5抽向除氧器(13)供汽;带有附加回热级的高中压缸(5)的新6抽向暖风器(8)供汽;暖风器 (8)的疏水用暖风器疏水泵(9)打入除氧器(13);带有附加回热级的超高压缸(3)的进汽压力40MPa、排汽压力15MPa;带有附加回热级的高中压缸(5)的进汽压力14MPa、排汽压力3.78MPa;中低压缸(7)的进汽压力3.5MPa、排汽压力3.5kPa;带有附加回热级的高中压缸(5)提供的新5抽压力1.22MPa、温度255℃;带有附加回热级的高中压缸 (5)提供的新6抽压力0.3MPa、温度133.5℃,已有微湿度;暖风器(8)具有提高空气预热器进风温度80K到100K的能力;超低温省煤器(12)的凝结水侧出口设计温度150℃。
带有附加回热级的超高压缸(3)单流、切向全周进气、全部由冲动式透平级构成;带有附加回热级的超高压缸(3)的主通流部分为内外双层缸结构,由7级或8级冲动式透平级构成;超高压内缸采用红套箍提供中分面密封紧力,设计最高工作压力40MPa,超高压内缸无抽汽口、无过载补汽阀进口;提供新2抽、新3抽、新4抽的回热级为单层缸结构,由Z1级、Z2 级、Z3级、Z4级、Z5级构成,Z1级后的抽汽口提供新2抽,Z2级、Z3级后的抽汽口提供新3抽, Z,4级、Z5级后的抽汽口提供新4抽;新2抽的抽汽量与2号高压加热器需要的凝汽量相匹配,2 号高压加热器需要的凝汽量足以把流经2号高压加热器的给水加热到2号高压加热器壳侧压力下的饱和温度,新2抽的压力为2号高压加热器壳侧压力的105%;提供的新3抽的抽汽量与3 号高压加热器需要的凝汽量相匹配,3号高压加热器需要的凝汽量足以把流经3号高压加热器的给水加热到3号高压加热器壳侧压力下的饱和温度,新3抽的压力为3号高压加热器壳侧压力的105%;提供的新4抽的抽汽量与4号高压加热器需要的凝汽量相匹配,4号高压加热器需要的凝汽量足以把流经4号高压加热器的给水加热到4号高压加热器壳侧压力下的饱和温度,新4 抽的压力为4号高压加热器壳侧压力的105%;自动主汽门、调速汽门布置在超高压缸两侧,与超高压缸两侧的进汽口直连;自动主汽门、调速汽门、超高压缸转子、超高压缸进汽室、超高压内缸的材质按工作温度600℃选取。
带有附加回热级的高中压缸(5)双流、切向全周进气、全部由冲动式透平级构成;带有附加回热级的高中压缸(5)为内外双层缸结构,由2×7级或8级冲动式透平级构成主通流,无抽汽口;在主通流的一侧带有附加回热级,zz1级、zz2级和zz3级、zz1级后向除氧器(13)供汽,zz3级后向暖风器(8)供汽;高中压缸进汽联合汽门布置在高中压缸两侧,与高中压缸两侧的进汽口直连;高中压缸进汽联合汽门、高中压缸转子、高中压缸内缸、高中压缸进汽室的材质按工作温度620℃选取。
中低压缸(7)共有2个,双流,4排汽口;4台中低压缸进汽联合汽门分为2组,分列在2 个中低压缸进汽部位的两侧,切向全周进汽;中低压缸(7)为3层缸结构,由2×2×8级冲动式透平级构成,无抽汽口,内层为高温进汽室,高温进汽室附带3级高温隔板,中层为低压内缸,外层为低压外缸;锅炉高温二次再热器出口有4根二次再热热段管道分别与4台中低压缸进汽联合汽门连接;中低压缸进汽联合汽门、中低压缸转子、中低压缸内缸、中低压缸高温进汽室的材质按工作温度620℃选取。
超低温省煤器(12)由H型鳍片管串联组成蛇形管,基管水平布置,H型鳍片呈垂直状态,低温凝结水经超低温省煤器(12)的入口联箱进入H型鳍片管串联组成的蛇形管的底部管的管侧,沿蛇形管向上流动,烟气由上向下流动,形成逆流传热;若干蛇形管经超低温省煤器 (12)的入口联箱和出口联箱并联构成A/B组超低温省煤器(12),分别布置在A/B侧低尘烟道上;凝结水全流量通过压降不超过200kPa;逆流布置,分为热段和冷段,基管壁面温度不低于烟气酸露点以下10K部分为热段,热段H型鳍片管材质为ND钢,基管壁面温度低于烟气酸露点以下10K部分为冷段,冷段H型鳍片管材质为双相不锈钢,外覆盖0.02mm厚聚四氟乙烯涂层;超低温省煤器外壳及膨胀节材质为ND钢,覆盖玻璃钢防腐层;超低温省煤器的设计出口凝结水温度为150℃,超低温省煤器设计寿命30年。
Claims (5)
1.一种超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组,其特征在于包括:锅炉水冷壁和省煤器(1)、锅炉过热器***(2)、带有附加回热级的超高压缸(3)、锅炉一次再热器***(4)、带有附加回热级的高中压缸(5)、锅炉二次再热器***(6)、中低压缸(7)、暖风器(8)、暖风器疏水泵(9)、凝汽器(10)、凝结水泵(11)、超低温省煤器(12)、除氧器(13)、电动给水泵(14)、4号高压加热器(15)、3号高压加热器(16)、2号高压加热器(17)、1号高压加热器(18);带有附加回热级的超高压缸(3)包括超高压缸的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构,排汽缸成为大型抽汽口,排汽缸后新增加5级短叶片的压力级,分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新2抽、新3抽、新4抽接口输出低过热度、低焓值抽汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的排汽1抽向1号高压加热器(18)供汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的新2抽向2号高压加热器(17)供汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的新3抽向3号高压加热器(16)供汽;带有附加回热级的超高压缸(3)的新4抽向4号高压加热器(15)供汽;带有附加回热级的高中压缸(5)的新5抽向除氧器(13)供汽;带有附加回热级的高中压缸(5)的新6抽向暖风器(8)供汽;暖风器(8)的疏水用暖风器疏水泵(9)打入除氧器(13);带有附加回热级的超高压缸(3)的进汽压力40MPa、排汽压力15MPa;带有附加回热级的高中压缸(5)的进汽压力14MPa、排汽压力3.78MPa;中低压缸(7)的进汽压力3.5MPa、排汽压力3.5kPa;带有附加回热级的高中压缸(5)提供的新5抽压力1.22MPa、温度255℃;带有附加回热级的高中压缸(5)提供的新6抽压力0.3MPa、温度133.5℃,已有微湿度;暖风器(8)具有提高空气预热器进风温度80K到100K的能力;超低温省煤器(12)的凝结水侧出口设计温度150℃。
2.根据权利要求1所述的超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组,其特征是所述的带有附加回热级的超高压缸(3)单流、切向全周进气、全部由冲动式透平级构成;带有附加回热级的超高压缸(3)的主通流部分为内外双层缸结构,由7级或8级冲动式透平级构成;超高压内缸采用红套箍提供中分面密封紧力,设计最高工作压力40MPa,超高压内缸无抽汽口、无过载补汽阀进口;提供新2抽、新3抽、新4抽的回热级为单层缸结构,由Z1级、Z2级、Z3级、Z4级、Z5级构成,Z1级后的抽汽口提供新2抽,Z2级、Z3级后的抽汽口提供新3抽,Z,4级、Z5级后的抽汽口提供新4抽;新2抽的抽汽量与2号高压加热器需要的凝汽量相匹配,2号高压加热器需要的凝汽量足以把流经2号高压加热器的给水加热到2号高压加热器壳侧压力下的饱和温度,新2抽的压力为2号高压加热器壳侧压力的105%;提供的新3抽的抽汽量与3号高压加热器需要的凝汽量相匹配,3号高压加热器需要的凝汽量足以把流经3号高压加热器的给水加热到3号高压加热器壳侧压力下的饱和温度,新3抽的压力为3号高压加热器壳侧压力的105%;提供的新4抽的抽汽量与4号高压加热器需要的凝汽量相匹配,4号高压加热器需要的凝汽量足以把流经4号高压加热器的给水加热到4号高压加热器壳侧压力下的饱和温度,新4抽的压力为4号高压加热器壳侧压力的105%;自动主汽门、调速汽门布置在超高压缸两侧,与超高压缸两侧的进汽口直连;自动主汽门、调速汽门、超高压缸转子、超高压缸进汽室、超高压内缸的材质按工作温度600℃选取。
3.根据权利要求1所述的超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组,其特征是所述的带有附加回热级的高中压缸(5)双流、切向全周进气、全部由冲动式透平级构成;带有附加回热级的高中压缸(5)为内外双层缸结构,由2×7级或8级冲动式透平级构成主通流,无抽汽口;在主通流的一侧带有附加回热级,zz1级、zz2级和zz3级、zz1级后向除氧器(13)供汽,zz3级后向暖风器(8)供汽;高中压缸进汽联合汽门布置在高中压缸两侧,与高中压缸两侧的进汽口直连;高中压缸进汽联合汽门、高中压缸转子、高中压缸内缸、高中压缸进汽室的材质按工作温度620℃选取。
4.根据权利要求1所述的超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组,其特征是所述的中低压缸(7)共有2个,双流,4排汽口;4台中低压缸进汽联合汽门分为2组,分列在2个中低压缸进汽部位的两侧,切向全周进汽;中低压缸(7)为3层缸结构,由2×2×8级冲动式透平级构成,无抽汽口,内层为高温进汽室,高温进汽室附带3级高温隔板,中层为低压内缸,外层为低压外缸;锅炉高温二次再热器出口有4根二次再热热段管道分别与4台中低压缸进汽联合汽门连接;中低压缸进汽联合汽门、中低压缸转子、中低压缸内缸、中低压缸高温进汽室的材质按工作温度620℃选取。
5.根据权利要求1所述的超高压缸和高中压缸均带有附加回热级的二次再热机组,其特征是所述的超低温省煤器(12)由H型鳍片管串联组成蛇形管,基管水平布置,H型鳍片呈垂直状态,低温凝结水经超低温省煤器(12)的入口联箱进入H型鳍片管串联组成的蛇形管的底部管的管侧,沿蛇形管向上流动,烟气由上向下流动,形成逆流传热;若干蛇形管经超低温省煤器(12)的入口联箱和出口联箱并联构成A/B组超低温省煤器(12),分别布置在A/B侧低尘烟道上;凝结水全流量通过压降不超过200kPa;逆流布置,分为热段和冷段,基管壁面温度不低于烟气酸露点以下10K部分为热段,热段H型鳍片管材质为ND钢,基管壁面温度低于烟气酸露点以下10K部分为冷段,冷段H型鳍片管材质为双相不锈钢,外覆盖0.02mm厚聚四氟乙烯涂层;超低温省煤器外壳及膨胀节材质为ND钢,覆盖玻璃钢防腐层;超低温省煤器的设计出口凝结水温度为150℃,超低温省煤器设计寿命30年。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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