CN102913892A - 一种具有再热器的t型锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有再热器的T型锅炉，所述锅炉的受热面包括过热器、再热器、省煤器；所述T型锅炉由柱体上行炉膛及其出口左右两侧对称或不对称布置的水平烟道成“Т”形结构，水平烟道再分别和下行对流烟道连接；从烟气流向看，烟气从炉膛左或右出口流出，依次流经低温过热器、高温过热器、再热高温再热器、再热低温再热器、省煤器；所述T型锅炉左右两侧均带有折焰角。

Description

一种具有再热器的T型锅炉

技术领域

本发明涉及一种用于电力工业的有再热器的锅炉。

背景技术

在发电厂中，T型锅炉是由柱体上行，炉膛及其出口左右两侧对称或不对称布置的水平烟道成大致“Т”形结构，再分别和下行对流烟道组成的锅炉。

在发电厂中，蒸汽在汽轮机高压缸中做功后变为相对较低的压力，由高压缸排出，进入锅炉一次再热器中加热，并供给汽轮机一次再热中压缸做功后排出，进入锅炉二次再热器中加热，并供给汽轮机二次再热中压缸和低压缸做功。这种具有两次再热的热力循环比一次再热的热力循环具有更高的效率。上述具有二次再热的锅炉用于发电厂中。

对热力循环效率影响因素主要有用于做功的蒸汽压力、蒸汽温度和再热级数。当前一次再热机组的蒸汽温度普遍在600℃。而已有的二次再热机组过热器及再热器温度普遍较低，未超过580℃。为了进一步提高热力循环效率，本发明提出过热汽温和再热汽温都达到600℃以上的二次再热锅炉。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有两次再热器的T型锅炉，它的过热器、一次再热器、二次再热器的出口温度都能够达到600℃以上。根据工程需要，温度优选600℃-695℃范围内，最优选610℃-620℃和630℃-650℃。

为了实现本发明的目的，本发明的技术方案为：

一种具有再热器的T型锅炉，所述锅炉的受热面包括过热器、再热器、省煤器；所述T型锅炉由柱体上行炉膛及其出口左右两侧对称或不对称布置的水平烟道成“Т”形结构，水平烟道再分别和下行对流烟道连接；从烟气流向看，烟气从炉膛左或右出口流出，依次流经低温过热器、高温过热器、再热高温再热器、再热低温再热器、省煤器；所述T型锅炉左右两侧均带有折焰角。

优选的，主汽系统流程为：

给水进入左、右省煤器，左右省煤器为并联布置，省煤器出口水由炉膛下部进入水冷壁，水冷壁出口连接分离器，分离器出口蒸汽依次进入低温过热器和高温过热器中，最终进入汽机做功；

一次再热器的蒸汽来自汽机排汽，从蒸汽侧温度由低到高流向看，一次再热器依次包括一次再热低温再热器、一次再热高温再热器；最后该蒸汽进入汽机中做功；

一次再热器的蒸汽在汽机做功后，即成为汽机的排汽；二次再热器的蒸汽来自该汽机的排汽，从蒸汽侧温度由低到高流向看，包括二次再热低温再热器、二次再热高温再热器；最后该蒸汽进入汽机做功；

一次再热器和二次再热器分别布置在炉膛左右两侧的垂直烟道中，从蒸汽侧看，为串联布置。

低温过热器、高温过热器和高温再热器布置在水平烟道内；低温再热器和省煤器布置在垂直烟道内。

左右省煤器各自均为两级串联布置；一次或二次低温再热器均分多级串联布置。

从左右两侧的空气预热器前抽取温度较低的烟气，通过左右两侧的再循环风机将抽取的烟气送入空气烟气混合器，作为一次风或二次风一部分送入炉内燃烧。

在高温再热器后的炉膛尾部处，两个烟道出口安装烟气挡板，进行耦合调节各自的烟气量进行一次再热和二次再热出口蒸汽温度的平衡。

所述过热器、一次再热器和二次再热器出口蒸汽温度达到600℃至695℃。

优选的，一次再热高温再热器分为冷段和热段，二次再热高温再热器分为冷段和热段；所述一、二次再热高温再热器冷段提前布置，即放在高温过热器下方或前方（从烟气侧流向看）布置，处在辐射特性强的区域，吸收部分辐射热， 所述一、二次再热高温再热器热段放在高温过热器上方或后方布置。

所述过热器、一次再热器和二次再热器出口蒸汽温度达到600℃至695℃；

二次再热锅炉过热器和一次再热器和二次再热器的吸热百分比为，过热器吸热量为65%-75%，一次再热器吸热量为15%-25%，二次再热器吸热量为10%-15%，三者之和为100%。

所述过热器内的蒸汽压力为28MPa-35MPa；

所述一次再热器内的蒸汽压力为5MPa-14MPa；

所述二次再热器内的蒸汽压力为2MPa-5MPa；

常规锅炉的二次再热，一次和二次再热器都是串联布置的，由于辐射热量在穿过受热面后有很大的下降。为使两次出口温度在600℃以上的再热器都能吸收部分辐射热，且保证都能获得较高的传热温差。本发明不采用通常采用的串联形式，而采用将两次再热器并联布置的方式，而且布置在T型锅炉的两侧，一次再热器和二次再热器布置T型锅炉左右两侧。

本二次再热方案与常规一次再热方案的不同点就是增加了一路要求达到600℃以上的蒸汽，就是说一般的，锅炉燃烧产生烟气温度不变，要多一个高温的受热面来吸热，如何布置？因为传热是要有一定温差的，一般连续串联放两个出口温度达到600℃的受热面，其后的烟气温度就不足以将第三个受热面加热到600℃了，所以本发明采用了并联的方案，让两个受热面共享比较高的烟温。再热器部分提前的目的一是为了提高传热效率，二是为了摆动燃烧器这个调温手段有较高的灵敏性。但提前再热器也不是简单的提前就可以的，而是有风险的。在目前常规超超临界常用材料的选择范围内，为保证安全性，受辐射热的再热器的蒸汽温度不能太高，否则金属壁温会很高，导致没有可选择的材料。至于低温过热器更靠前却不存在安全性问题，这是因为过热器的压力比再热器高的多，蒸汽传热特性更好，蒸汽的特性决定了同样的蒸汽温度下，再热器的金属管壁温度比过热器要更高，所以再热器不能盲目提前。而目前的高参数二次再热方案，就要精确地计算受热面布置，既满足达到温度又达到安全可靠。

再热器的调温特性由摆动燃烧器，调节过量空气系数和烟气挡板调节结合完成。通过燃烧器的摆动使炉膛内火焰中心抬高或降低，具有辐射特性的再热器出口温度会因此升高或降低。

附图说明

图1为T型锅炉的侧视示意图；

图2为另一T型锅炉的侧视示意图。

附图标记说明：低温过热器1、高温过热器2、一次再热高温再热器3、二次再热高温再热器4、一次再热低温再热器5、二次再热低温再热器6、省煤器7、一次再热高温再热器冷段31和热段32、二次再热高温再热器冷段41和热段42。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但本发明不局限于以下的实施例。

如图1所示，具有二次再热器的超临界T型锅炉，T型锅炉由柱体上行炉膛及其出口左右两侧对称或不对称布置的水平烟道成“Т”形结构，水平烟道再分别和下行对流烟道连接，T型锅炉左右两侧均带有折焰角，带有折焰角，气流更加平稳。从烟气流向看，烟气从炉膛右出口流出，依次流经右低温过热器、右高温过热器、一次再热高温再热器、一次再热低温再热器、右省煤器；烟气从炉膛左出口流出，依次流经左低温过热器、左高温过热器、二次再热高温再热器、二次再热低温再热器、左省煤器。

该T型主汽系统流程为：

给水进入左、右省煤器，从汽水介质侧看，左右省煤器为并联布置，省煤器出口水由炉膛下部进入水冷壁，水冷壁出口连接分离器，分离器出口蒸汽依次进入低温过热器和高温过热器中，最终进入汽机高压缸做功。

一次再热器的蒸汽来自汽机高压缸的排汽，即过热蒸汽做功后的排气。从蒸汽侧温度由低到高流向看，一次再热器依次包括一次再热低温再热器、一次再热高温再热器；最后该蒸汽进入汽机中压缸做功。

一次再热器的蒸汽在汽机中压缸做功后，即成为汽机中压缸的排汽；二次再热器的蒸汽来自该汽机中压缸的排汽，即一次再热器的蒸汽在汽机中做功后的排气。从蒸汽侧温度由低到高流向看，包括二次再热低温再热器、二次再热高温再热器；最后该蒸汽进入汽机低压缸中做功。

一次再热器和二次再热器分别布置在炉膛左右两侧的垂直烟道中，从蒸汽侧看，一次再热器和二次再热器为串联布置。

低温过热器、高温过热器和高温再热器布置在水平烟道；

低温再热器和省煤器布置在垂直烟道内。

左右省煤器各自均两级串联布置。

一次或二次低温再热器均分多级串联布置。

从左右两侧的空气预热器前抽取温度较低的烟气，通过左右两侧的再循环风机将抽取的烟气送入空气烟气混合器，作为一次风或二次风一部分送入炉内燃烧。

在高温再热器后的炉膛尾部处，两个烟道出口安装烟气挡板，进行耦合调节各自的烟气量进行一次再热和二次再热出口蒸汽温度的平衡。

过热器、一次再热器和二次再热器出口蒸汽温度达到600℃至695℃。

如图2所示，与图1类似的，不同的是：一次再热高温再热器分为冷段31和热段32，二次再热高温再热器分为冷段41和热段42，一、二次再热高温再热器冷段提前布置，即放在高温过热器下方或前方（从烟气侧流向看）布置，处在辐射特性强的区域，吸收部分辐射热， 所述一、二次再热高温再热器热段放在高温过热器上方或后方布置。本发明将部分再热器受热面置于靠近炉膛部分的烟道中，借以吸收部分炉膛的辐射热量，从而达到用较少面积获得足够温升的目的。同时，再热器具有辐射受热面特性对负荷降低时保证再热器出口额定温度也有益处。

Claims (10)

1.一种具有再热器的T型锅炉，所述锅炉的受热面包括过热器、再热器、省煤器；其特征在于：

所述T型锅炉由柱体上行炉膛及其出口左右两侧对称或不对称布置的水平烟道成“Т”形结构，水平烟道再分别和下行对流烟道连接；

从烟气流向看，烟气从炉膛左或右出口流出，依次流经低温过热器（1）、高温过热器（2）、再热高温再热器、再热低温再热器、省煤器（7）；所述T型锅炉左右两侧均带有折焰角。

2.根据权利要求1所述的一种具有再热器的T型锅炉，其特征在于：

再热器分为一次再热器和二次再热器；

主汽系统流程为：

给水进入左、右省煤器，左右省煤器为并联布置，省煤器出口水由炉膛下部进入水冷壁，水冷壁出口连接分离器，分离器出口蒸汽依次进入低温过热器和高温过热器中，最终进入汽机做功；

一次再热器的蒸汽来自汽机排汽，从蒸汽侧温度由低到高流向看，一次再热器依次包括一次再热低温再热器（5）、一次再热高温再热器（3）；最后该蒸汽进入汽机中做功；

一次再热器的蒸汽在汽机做功后，即成为汽机的排汽；二次再热器的蒸汽来自该汽机的排汽，从蒸汽侧温度由低到高流向看，包括二次再热低温再热器（6）、二次再热高温再热器（4）；最后该蒸汽进入汽机做功；

一次再热器和二次再热器分别布置在炉膛左右两侧的垂直烟道中，从蒸汽侧看，为串联布置。

3.根据权利要求2所述的一种具有再热器的T型锅炉，其特征在于：

低温过热器（1）、高温过热器（2）和再热高温再热器布置在水平烟道内；

再热低温再热器和省煤器布置在垂直烟道内。

4.根据权利要求3所述的一种具有再热器的T型锅炉，其特征在于：

左右省煤器各自均为两级串联布置；一次或二次低温再热器均分多级串联布置。

5.根据权利要求4所述的一种具有再热器的T型锅炉，其特征在于：

从左右两侧的空气预热器前抽取温度较低的烟气，通过左右两侧的再循环风机将抽取的烟气送入空气烟气混合器，作为一次风或二次风一部分送入炉内燃烧。

6.根据权利要求5所述的一种具有再热器的T型锅炉，其特征在于：

在高温再热器后的炉膛尾部处，两个烟道出口安装烟气挡板，进行耦合调节各自的烟气量进行一次再热和二次再热出口蒸汽温度的平衡。

7.根据权利要求6所述的一种具有再热器的T型锅炉，其特征在于：

所述过热器、一次再热器和二次再热器出口蒸汽温度达到600℃至695℃。

8.根据权利要求2所述的一种具有再热器的T型锅炉，其特征在于：

一次再热高温再热器分为冷段（31）和热段（32），二次再热高温再热器分为冷段（41）和热段（42）；

所述一、二次再热高温再热器冷段提前布置，即放在高温过热器下方或前方（从烟气侧流向看）布置，处在辐射特性强的区域，吸收部分辐射热， 所述一、二次再热高温再热器热段放在高温过热器上方或后方布置。

9.根据权利要求8所述的一种具有再热器的T型锅炉，其特征在于：

所述过热器、一次再热器和二次再热器出口蒸汽温度达到600℃至695℃；

二次再热锅炉过热器和一次再热器和二次再热器的吸热百分比为，过热器吸热量为65%-75%，一次再热器吸热量为15%-25%，二次再热器吸热量为10%-15%，三者之和为100%。

10.根据权利要求9所述的一种具有再热器的T型锅炉，其特征在于：

所述过热器内的蒸汽压力为28MPa-35MPa；

所述一次再热器内的蒸汽压力为5MPa-14MPa；

所述二次再热器内的蒸汽压力为2MPa-5MPa。

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