[發明專利]二次再熱汽輪機熱力系統的高溫抽汽冷卻系統

有效

• 申請號: 201410331232.5
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104061027A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 申松林;姚君;葉勇健;施剛夜;林磊;朱佳琪
• 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: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 蔡繼清;邱忠貺

技術領域

本發明涉及二次再熱汽輪機發電機組，具體涉及二次再熱汽輪機高溫抽汽冷卻系統。

背景技術

采用二次再熱技術的火力發電廠，其再熱系統為，將主汽輪機內做了部分功的蒸汽引出進行再次加熱，然后引回汽輪機繼續做功，以提高熱力系統效率。

采用二次再熱技術的火力電廠，通常也配置回熱系統，用主汽輪機抽汽的熱量通過加熱器來加熱凝結水和/或給水，將抽汽的熱量全部回收到工質水中，減少循環水帶走的汽化潛熱排放，以提高熱力系統效率。

對于參數較高的機組(如主蒸汽和再熱蒸汽溫度620℃以上，甚至700℃以上)，某幾級抽汽溫度高，需要提升抽汽管道、閥門、加熱器的材料等級，抽汽管系需要用到P91、或P92甚至鎳基材料，極大提高了管道、閥門及設備的制造成本，可行性差。

附圖1是現有技術中二次再熱汽輪機熱力系統的示意圖。該二次再熱汽輪機熱力系統包括超高壓缸1、高壓缸2、中壓缸3、低壓缸4、發電機5、一次再熱器6、二次再熱器7、加熱器8、除氧器9以及冷凝器10。正常運行中，超高壓缸1的排汽被引至一次再熱器6進行加熱升溫后進入高壓缸2，高壓缸2的排汽被引至二次再熱器7進行加熱升溫后再進入中壓缸3，在高壓缸2和中壓缸3中間分別設有一個或多個抽汽口，從該抽汽口引出的高溫蒸汽通過抽汽管道11傳輸至加熱器8和除氧器9用于加熱凝結水和給水。回收汽化潛熱以提高熱力循環效率。然而，再熱后抽汽的溫度較高且過熱度大，過熱部分的能量也隨汽化潛熱被用來加熱水，影響熱力循環效率。對于參數較高的機組(如主蒸汽和再熱蒸汽溫度620℃以上，甚至700℃以上)，某幾級抽汽溫度高，需要提升抽汽管道、閥門、加熱器的材料等級，例如使用P91、或P92甚至鎳基材料，這將大大提升管道、閥門及設備的制造成本，也影響了高參數機組的發展。

發明內容

本發明的目的是對二次再熱汽輪機熱力系統的高溫抽汽進行降溫，使其溫度減至普通合金鋼材料制作的抽汽管道和加熱器能夠承受的溫度范圍之內，從而降低系統中管道、閥門及設備的制造成本，利于高參數機組的發展。

為實現上述目的，本發明提供了一種二次再熱汽輪機熱力系統的高溫抽汽冷卻系統，該二次再熱汽輪機熱力系統包括超高壓缸、高壓缸、中壓缸、低壓缸、發電機、一次再熱器、二次再熱器、加熱器以及抽汽管道，在高壓缸、中壓缸上設有與抽汽管道相連的一個或多個抽汽口，該熱力系統運行時，超高壓缸的排汽被引至至一次再熱器進行加熱升溫后進入高壓缸，高壓缸的排汽被引至二次再熱器進行加熱升溫后再進入中壓缸，從該抽汽口引出的高溫蒸汽通過抽汽管道傳輸至加熱器用于加熱凝結水和/或給水，在二次再熱汽輪機熱力系統中還設有冷卻系統，該冷卻系統包括減溫器、調節閥和減溫水管系，減溫器經由減溫水管系與減溫水源流體連通，其中，該減溫器設置成使得高溫抽汽能夠在減溫器處與減溫水發生熱交換并降低溫度后再次進入抽汽管道，調節閥設在減溫水管系上并用于調節減溫水流量。

優選地，該抽汽管道上設有高溫抽汽逆止閥，減溫器布置在高溫抽汽逆止閥之后的抽汽管道上。

優選地，該減溫器距離高溫抽汽逆止閥之后一適當距離。

優選地，減溫水管系與加熱器的疏水管系連接，從而使得減溫水管系中的減溫水來自加熱器的疏水，用于將高溫抽汽減溫。

優選地，通向所述多級加熱器中的一級加熱器的抽汽管道與所述多級加熱器中的所述一級加熱器的前一級加熱器的疏水管道連接，從而利用來自所述一級加熱器的前一級加熱器的疏水對高溫抽汽進行減溫。優選地，所述多級加熱器中的一級加熱器的疏水經幾路減溫水管系分別與后幾級加熱器對應的抽汽管道上的減溫器流體連通，用于對相應的高溫抽汽減溫。

優選地，該調節閥用于調節減溫水管系中疏水的流量從而使高溫抽汽的溫度減至減溫器之后的抽汽管道和加熱器能夠承受的溫度范圍之內。

優選地，減溫水管系述減溫器流體連通，使得減溫水進入減溫器后吸熱發生汽化并與被減溫的抽汽一同進入加熱器用于加熱凝結水和/或給水。

優選地，該冷卻系統還包括啟停或危急減溫水管系，當啟動或者停止二次再熱汽輪機熱力系統時或出現正常減溫水出現故障時，該啟停或危急減溫水管系的供水用于高溫抽汽的減溫，使得高溫抽汽的溫度降低到減溫器之后的相應設備所能承受的溫度范圍之內。

優選地，二次再熱汽輪機熱力系統中還設有排汽管道，從排汽管道引出另一抽汽管道，該另一抽汽管道中的抽汽傳輸至加熱器用于加熱凝結水和/或給水，另一抽汽管道上設有減溫器，減溫器設置成使得排汽管道引出的抽汽能夠在減溫器處與減溫水發生熱交換并降低溫度。