[發明專利]一種中間再熱小容量分軸式汽輪發電機組

有效

• 申請號: 201310679693.7
• 申請日: 2013-12-15
• 公開（公告）號: CN103696816A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 程祖田;潘誠;韋迎旭;王哲;姜曙
• 申請（專利權）人: 河南省電力勘測設計院
• 主分類號: F01K7/22
• 分類號: F01K7/22
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春;李想

技術領域

本發明屬于火力發電行業小容量汽輪發電機組發電領域，具體為一種中間再熱小容量分軸式汽輪發電機組。

背景技術

在火力發電行業機組容量在125MW及以上時才采用中間再熱式汽輪發電機組，過去由于受制造水平、制造成本、燃料費用限制，對于小容量機組一般采用提高主汽溫度、壓力參數提高熱效率，一般情況下提高蒸汽壓力每提高1MPa，機組的熱耗率就可下降0.13%～0.15%；主蒸汽溫度每提高10℃，機組的熱效率可提高0.25%～0.3%，125MW以下機組目前參數為超高壓、高溫參數，而100MW~12MW機組一般為高壓、高溫參數，12MW及以下機組一般為次高壓和中壓、次高溫、高溫參數。隨著燃料價格上升，節能減排壓力越來越大，提高機組的熱效率不僅對大型機組重要，對于小容量汽輪發電機組也至關重要，受此影響國內主要制造商紛紛通過研發，將12MW純凝機組、6MW背壓機組的進汽參數提高到高壓、高溫參數，25MW純凝機組的進汽參數提高到超高壓參數。

隨著國內外化石能源利用的污染和枯竭加劇，促進了新能源和可再生能源技術發展，由于用于火力發電的可再生能源受區域條件限制較大，其發電容量勢必小型化，而提高機組初參數受汽輪機排汽濕度影響機組的安全性，而合金鋼管材大量使用將使用戶承擔不起高昂的建設投資費用，提高初參數使機組發電效率提高所獲得的優勢將不復存在。

典型的小容量汽輪發電機組系統：在機組容量小于125MW時，進汽壓力小于10MPa，進汽溫度小于550℃時，一般采用非再熱式汽輪發電機組，汽輪機3可為高中壓合缸，通過聯通管與低壓缸相連接，也可為高中低壓合缸，蒸汽在汽輪機內做功，通過一根軸傳到發電機4，機械能轉化為電能向外輸送，當汽輪機為背壓式時，排汽直接供給熱用戶，當汽輪機為凝汽式時，排汽至凝汽器5，在凝汽器中被凝結的水或補水，由凝結水泵6加壓，經過低壓加熱器7、除氧器8被加熱和除氧，經給水泵9二次加壓提高水壓，經高壓加熱器10加熱提高給水溫度，加熱后的給水進入鍋爐或換熱器11，給水經過換熱后變成蒸汽，通過管道輸送至汽輪機做功（見附圖1），這種方式，發電效率低。

發明內容

為解決現有小容量汽輪發電機組系統發電效率低的問題，本發明提供一種中間再熱小容量分軸式汽輪發電機組，它包括蒸發量為410t/h-120t/h的再熱鍋爐，雙循環聯通兩臺容量為120MW-15MW的汽輪機，每臺汽輪機配置匹配的發電機。

所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發電機組，所述雙循環聯通的第一循環為：再熱鍋爐的高壓蒸汽進入高壓汽輪機，高壓汽輪機的排汽進入再熱鍋爐循環；第二循環為：高壓汽輪機的排汽經過再熱鍋爐循環再熱后，進入中低壓汽輪機，中低壓汽輪機為凝汽式汽輪機，中低壓汽輪機排汽至凝汽器，凝汽器中被凝結的水或補水經處理后，進入再熱鍋爐產生高壓蒸汽進入第一循環。

所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發電機組，所述高壓汽輪機為高背壓汽輪機。

所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發電機組，所述再熱鍋爐的受熱面位置設置，適合高壓汽輪機的排汽進入再熱鍋爐循環加熱。

所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發電機組，所述再熱鍋爐適合高壓汽輪機的排汽進入再熱鍋爐循環加熱的受熱面，采用噴水調溫。

所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發電機組，所述再熱鍋爐適合高壓汽輪機的排汽進入再熱鍋爐循環加熱的受熱面，采用煙氣擋板調溫。

使用上述技術方案，利用已成熟的高參數背壓汽輪機和中低壓參數汽輪機技術，將現有小容量單軸式汽輪機拆分為雙軸汽輪機，一套高參數汽輪機改變為1臺高參數背壓機和1臺中低壓參數后置機，同時1套大容量發電機改變為2臺更小容量的發電機。改變后2臺汽輪機分開布置可以從系統上解決小容量機組采用再熱技術帶來的管道無法布置問題，分軸后2根汽輪發電機軸系均變短，有利于增加軸系的穩定性，分缸后由于每臺汽輪機的功率均變小，有利于減小推力軸承所承受的軸向不平衡力。

中間再熱鍋爐結構改變比較簡單，可以采用大容量中間再熱鍋爐同比例縮小或采用再熱器噴水減溫技術，對爐膛的整體設計和制造影響不大。

本專利的實施，將會在現有技術上實現小容量機組采用中間再熱技術提高效率3~5%的目標，機組的可靠性也將得到保證，同時不會引起工程造價的大幅增加，提高能源利用率，降低污染物排放。

附圖說明：

圖1現有小容量汽輪發電機組。

圖2中間再熱小容量分軸式汽輪發電機組。

具體實施方式