[發明專利]一種燃煤機組高效亞臨界系統

有效

• 申請號: 201510060341.2
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104832227B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 陳煥;高智溥;黃賢宏;王海晨;繩大為;邢百俊;彭虎勞;付俊杰;胡斌;楊智峰
• 申請（專利權）人: 東方電氣股份有限公司;中國大唐集團公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K7/22
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙)51211
• 代理人: 蔣斯琪

技術領域

本發明屬于火力發電技術領域，具體涉及一種燃煤機組高效亞臨界系統。

背景技術

主蒸汽和再熱蒸汽的參數是火力發電廠重要的參數，因為火力發電廠是依靠蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電，是將蒸汽的熱能轉化為機械能的系統。主蒸汽和再熱蒸汽的參數會影響后面的整個工序，如果主蒸汽和再熱蒸汽的參數過低，會影響電廠的效益。主蒸汽和再熱蒸汽的參數過高將可能增加投資成本。因此主蒸汽和再熱蒸汽的參數的優劣直接關系到火力發電廠能否安全、經濟運行。

常規亞臨界機組采用主蒸汽壓力為16.7MPa（汽機側），主蒸汽溫度為538℃（汽機側），再熱蒸汽溫度538℃（汽機側），其工作過程是：給水進入鍋爐進行定壓吸熱，在過熱器出口的蒸汽壓力達到17.5MPa，溫度達到540℃，蒸汽進入汽輪機高壓缸膨脹做功，做功后的蒸汽再次進入鍋爐進行吸熱，蒸汽在再熱器出口的壓力不超過4.18MPa，溫度到達540℃，然后蒸汽進入汽輪機中壓缸、低壓缸進行膨脹做功。蒸汽在低壓缸做功完畢后進入凝汽器，凝結成水后經過低壓加熱器、除氧器和高壓加熱器后再次進入鍋爐進行定壓吸熱。各級加熱器汽源來自汽輪機的抽汽。

上述常規亞臨界機組由于技術和材料的限制，吸熱面積相對較少，對熱能利用率相對較低，機組運行壓力和溫度水平都相對較低，效率也相對較低，造成了對能源的浪費，對環境污染較為嚴重。

發明內容

本發明為解決上述技術缺陷，提供了一種燃煤機組高效亞臨界系統，通過改變可有效提高機組的效率，節約能源，減小對環境的污染。

本發明的技術方案如下：

一種燃煤機組高效亞臨界系統，包括有鍋爐、汽輪機高壓缸、汽輪機中壓缸、汽輪機低壓缸，鍋爐排出的主蒸汽進入汽輪機高壓缸，主蒸汽經過汽輪機高壓缸做功排出再次進入鍋爐吸熱形成再熱蒸汽排出至汽輪機中壓缸，汽輪機中壓缸輸出蒸汽至汽輪機低壓缸，汽輪機低壓缸輸入蒸汽做功后排出至凝汽器形成凝結水，凝結水經加熱再返回鍋爐，其特征在于：在額定工況下，從鍋爐的過熱器中排出到汽輪機高壓缸的蒸汽為主蒸汽，主蒸汽的壓力為18.5MPa，溫度高于540℃且低于或等于623℃；主蒸汽經過主蒸汽管道進入汽輪機高壓缸的壓力不超過17.5MPa，溫度高于538℃且低于或等于620℃；汽輪機高壓缸排出的蒸汽返回到鍋爐再加熱后形成再熱蒸汽，再熱蒸汽的壓力小于5.21MPa，溫度高于540℃且低于或等于623℃；再熱蒸汽進入汽輪機中壓缸的壓力小于4.96MPa，溫度高于538℃且低于或等于620℃。

鍋爐與汽輪機高壓缸之間輸送主蒸汽的管道為主蒸汽管道，主蒸汽管道采用與壓力、溫度匹配的合金鋼管；鍋爐與汽輪機中壓缸之間輸送再熱蒸汽的管道為再熱蒸汽管道，再熱蒸汽管道采用與壓力、溫度匹配的合金鋼管。

所述鍋爐的給水來自于給水泵，給水泵的入口端連接有除氧器，除氧器的入口端匯集汽輪機中壓缸出來的一路蒸汽和凝結水。

所述汽輪機低壓缸排出的蒸汽經過凝汽器凝結至熱井，通過凝結水泵把凝結水從熱井輸送至除氧器。

所述系統還設置有用于加熱給水的高壓加熱器和低壓加熱器，包括：僅通過汽輪機高壓缸的抽汽進行加熱的高壓加熱器，僅通過汽輪機低壓缸的抽汽進行加熱的低壓加熱器，僅通過汽輪機中壓缸的抽汽進行加熱的高壓加熱器和低壓加熱器。

所述僅通過汽輪機中壓缸的抽汽進行加熱的高壓加熱器的入口前端設置有外置式蒸汽冷卻器，外置式蒸汽冷卻器接入汽輪機中壓缸的抽汽，通過外置式蒸汽冷卻器保護該高壓加熱器，同時用于加熱給水，充分利用抽汽的過熱度。

所述低壓加熱器均用于加熱凝結水，加熱后的凝結水依次進入除氧器、給水泵。

所述高壓加熱器均用于加熱給水泵出來的給水。