[發明專利]發電廠回熱系統中的外置蒸汽冷卻器系統及回熱系統

有效

• 申請號: 201310077630.4
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103115349A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 申松林;施剛夜;林磊;姚君
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團華東電力設計院
• 主分類號: F22D1/32
• 分類號: F22D1/32
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 祝蓮君;雷芳

技術領域

本發明涉及火力發電設備，具體涉及火力發電設備回熱系統中的外置蒸汽冷卻器系統。

背景技術

在火力發電廠的回熱系統中，對過熱度較高的抽汽，通常配外置蒸汽冷卻器以提高熱力系統效率。

對于過熱蒸汽量大的汽輪發電機組，通常采用如圖1所示的全給水容量的外置蒸汽冷卻器系統。即在末級給水加熱器3之后布置外置冷卻器4，且末級給水加熱器3的給水全部進入外置蒸汽冷卻器4，經過外置蒸汽冷卻器4冷卻后的高過熱度抽汽進入末級給水加熱器3之前某一級給水加熱器或除氧器2或凝結水加熱器1。

而對于過熱蒸汽量小的汽輪發電機組，通常采用如圖2所示的部分給水容量的外置蒸汽冷卻器系統。即在末級給水加熱器3之后布置外置冷卻器4，且末級給水加熱器3的給水一部分進入外置蒸汽冷卻器4，而另一部分直接走旁路到外置蒸汽冷卻器4后給水總管，經過外置蒸汽冷卻器4冷卻后的高過熱度抽汽進入末級給水加熱器3之前某一級給水加熱器或除氧器2或凝結水加熱器1。

兩種現有系統均利用蒸汽的過熱度，加熱高壓給水，提高回熱量，達到節能減排、提高熱力循環效率的目的。

現有技術的系統中，外置蒸冷器的被加熱介質為高壓給水，壓力很高。例如對目前多見的超超臨界機組，高壓給水額定運行壓力在30MPa.g以上，設備和給水管系設計壓力在38MPa.g以上。很高的運行和設計壓力導致設備制造難度大、造價高、運行安全要求高，同時管系（包括管道、管件、閥門等）的造價很高，影響投資收益率。

對于很多已經投運但沒有配外置蒸汽冷卻器的汽輪發電機組，雖然知道配外置蒸汽冷卻器可以提高熱力系統效率、節能降耗，但由于以上原因，該現有技術未得到大范圍推廣。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術系統壓力高導致投資高、相對收益率低、推廣難的缺點，通過采用壓力相對低的新系統，在提高熱力系統效率的同時，降低設備和管系的造價，提高投資收益率，擴大節能降耗技術的應用范圍。

為實現上述目的，根據本發明的一方面，提供了一種發電廠回熱系統中的外置蒸汽冷卻器系統，所述回熱系統包括多級給水加熱器、除氧加熱器、給水管系，以及疏水管系，所述外置蒸汽冷卻器系統包括外置蒸汽冷卻器和蒸汽管系，其特征在于：所述外置蒸汽冷卻器布置在給水加熱器的疏水管路上且其蒸汽入口通過管道與汽輪機的高過熱度抽汽連通，所述外置蒸汽冷卻器用于加熱所述給水加熱器的疏水。

優選地，疏水被加熱汽化后，產生的蒸汽被引回所述給水加熱器，加熱給水。

優選地，高過熱度蒸汽被冷卻后成為低過熱度的蒸汽后供給前級的給水加熱器、除氧器、或凝結水加熱器。

優選地，所述外置蒸汽冷卻器布置在末級給水加熱器與末級給水加熱器前一級給水加熱器之間的疏水管路上，用于加熱末級給水加熱器的疏水。

優選地，所述外置蒸汽冷卻器布置在任一中間級給水加熱器與該級給水加熱器前一級給水加熱器之間的疏水管路上，用于加熱給水加熱器的疏水。

優選地，所述外置蒸汽冷卻器數量為兩級，其中一級布置在末級給水加熱器之后，用于加熱給水，而另一級布置在任一級給水加熱器與該級給水加熱器前一級給水加熱器之間的疏水管路上，用于加熱所述任一級給水加熱器的疏水。

根據本發明的另一方面，還提供了一種發電廠回熱系統，所述回熱系統包括多級給水加熱器、除氧加熱器、給水管系，疏水管系，以及上述的外置蒸汽冷卻器系統。

本發明的外置蒸汽冷卻器系統中，利用高過熱度蒸汽的過熱度，加熱給水加熱器的壓力較低的疏水，疏水被加熱汽化后，產生的蒸汽引回末級或某一中間級給水加熱器，達到間接加熱給水的目的。與利用高過熱度蒸汽的過熱度通過現有的外置蒸汽冷卻器系統、直接加熱高壓給水的系統相比，本發明在提高熱力系統效率的同時，顯著降低設備和管系的造價，提高投資收益率，擴大節能降耗技術的應用范圍。

本發明的系統配置中，外置蒸冷器的被加熱介質為給水加熱器的疏水，壓力相對較低。例如對目前多見的超超臨界機組，末級給水加熱器疏水的額定運行壓力約9MPa.g，較低的壓力可降低外置蒸冷器設備制造難度、降低造價、提高運行安全性，同時汽水管系（包括管道、管件、閥門等）的造價顯著降低，最終提高投資收益率。例如對1臺1000MW超超臨界火力發電機組，本發明的外置蒸汽冷卻器系統的設備和管系投資可降低到約1000萬元，對1臺1000MW超超臨界火力發電機組，相比于現有外置蒸汽冷卻器系統的設備和管系的高達約2000萬元的投資，可降低約1000萬元的投資。

附圖說明