CN103925019B - 超超临界二次再热机组再热器与热力系统匹配方法 - Google Patents

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本发明属于超超临界二次再热大型火电机组领域，涉及一种能使二次再热所需换热面积与热力系统匹配的方法，具体为超超临界二次再热机组再热器与热力系统匹配方法。本发明的布置方案减少了再热器所需受热面，实现了再热器与热力系统的合理匹配，且采用混合式加热器吸收给水泵汽轮机的排汽，减少了换热面积，减少了电厂初投资。给水泵汽轮机抽汽的热量最终回收到热力系统，提高了电厂的经济性。综上，本发明方案有助于减少电厂初投资和提升电厂的运行效益。

Description

超超临界二次再热机组再热器与热力系统匹配方法
技术领域
本发明属于超超临界二次再热大型火电机组领域，涉及一种能使二次再热所需换热面积与热力系统匹配的方法，以及相应的超超临界机组二次再热系统。
背景技术
超超临界二次再热机组由于机组功率很大，所以蒸汽流量大，又需要二次再热，因此锅炉中再热器所需的面积也大，如不采取措施，很难使再热器与热力系统匹配。现存的解决此问题的方法就是增加锅炉尺寸，从而增加再热器的布置空间，增加再热器有效换热面积，达到再热器与热力系统匹配的目的。但是增加锅炉尺寸会增加电厂初投资，从而使得电厂的经济性降低。因此，需要一种既不增加锅炉尺寸，又能使得再热器所需换热面积与热力系统匹配的二次再热系统。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种超超临界二次再热系统，该系统能与热力系统匹配，且能提高系统的经济性。
本发明另一目的是提供一种超超临界二次再热机组再热器与热力系统匹配方法。
本发明的技术方案具体如下：
一种超超临界二次机组再热系统，该系统主要包括汽轮机、锅炉（1）、发电机、给水泵汽机（5）、高压回热加热器（8）、除氧器（7）、混合式加热器（6）、低压加热器（9），所述锅炉（1）为超超临界直流二次再热锅炉，所述汽轮机为单轴汽轮机，包括超高压缸（2）、高压缸（3）和中压缸及低压缸（4）；其中，超高压缸（2）的排汽口一路与锅炉（1）连接，另一路与给水泵汽机（5）连接；给水泵汽机（5）的抽汽口一路与高压回热加热器（8）连接，另一路与除氧器（7）连接，给水泵汽机（5）的排汽管路与混合式加热器（6）连接；锅炉给水依次通过低压加热器（9）、混合式加热器（6）、除氧器（7）、高压回热加热器（8），最后进入锅炉（1）。
所述混合式加热器（6）采用高位布置。
所述锅炉（1）为超超临界二次再热锅炉，压力可达到30MPa。
高压缸（3）排汽全部进入锅炉（1）进行二次再热之后再进入中压缸和低压缸（4）做功。
给水泵汽机（5）上设置抽汽口，用来给除氧器（7）和高压回热加热器（8）供汽，且给水泵汽机（5）排汽排入高位布置的混合式加热器（6）。
超超临界二次再热机组再热器与热力系统匹配方法，该方法中，锅炉（1）为超超临界直流二次再热锅炉，汽轮机设有超高压缸（2），且超高压缸（2）的排汽设有两路，一路去锅炉（1）一次再热，另一路为给水泵汽机（5）供汽；经过一次再热的蒸汽进入高压缸（3）做功，高压缸排汽全部去锅炉（1）二次再热，经锅炉（1）二次再热的蒸汽依次去中压缸和低压缸做功；给水泵汽机（5）的抽汽取自超高压缸（2）排汽，给水泵汽机（5）中间设置抽汽口分别给高压回热加热器（8）和除氧器（7）供汽，给水泵汽机（5）的排汽进入混合式加热器（6）；锅炉给水依次通过低压加热器（9）、混合式加热器（6）、除氧器（7）、高压回热加热器（8），最后进入锅炉（1）。
本发明的有益效果如下：
1、本发明减少了进入再热器及汽轮机后续缸和凝汽器的蒸汽量，很好的匹配了锅炉再热器与热力系统。且给水泵采用汽机驱动，减少厂用电量，给水泵汽机排汽的热量高效的回收到了热力系统中，提高了机组的热经济性。
2、采用给水泵汽机从超高压缸排汽抽汽的布置方案，可以减少进入一、二次再热器的蒸汽流量，减少再热器所需换热面积。为了进一步增加给水泵汽机抽汽量，减少一、二次再热器所需换热面积，在给水泵汽机上开抽汽口，用来给除氧器以及之后的部分高压回热加热器供汽。采取这些措施，可以使给水泵汽机的抽汽量达到总汽量的30%，大大减少了一、二次再热器所需换热面积，达到了超超临界锅炉再热器与热力系统匹配的目的。
3、由于给水泵汽机抽汽量大，因此如果采取普通的表面式回热加热器吸收，所需的换热面积也很大，因此采用混合式加热器吸收给水泵汽机的排汽，可以大大减少所需的材料，且混合式加热器采用高位布置，可以省去其后的升压泵，降低系统的复杂度。采用此种布置方案，不仅能使再热器与热力系统匹配，且利用给水泵汽机抽汽加热给水，给水泵汽机排汽的热量回收到热力系统中，提高整个电厂的效益。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图。
图中标号：1-超超临界二次再热锅炉；2-汽轮机超高压缸；3-汽轮机高压缸；4-汽轮机中压缸与低压缸；5-给水泵汽机；6-混合式加热器；7-除氧器；8-高压回热加热器；9-低压加热器。
具体实施方式：
实施例一：超超临界二次机组再热系统
如图1所示，本发明的超超临界二次机组再热系统，该系统主要包括汽轮机、锅炉（1）、发电机、给水泵汽机（5）、高压回热加热器（8）、除氧器（7）、混合式加热器（6）、低压加热器（9），所述锅炉（1）为超超临界直流二次再热锅炉，所述汽轮机为单轴汽轮机，包括超高压缸（2）、高压缸（3）和中压缸及低压缸（4）；
其中，超高压缸（2）的排汽口一路与锅炉（1）连接，另一路与给水泵汽机（5）连接；给水泵汽机（5）的抽汽口一路与高压回热加热器（8）连接，另一路与除氧器（7）连接，给水泵汽机（5）的排汽管路与混合式加热器（6）连接；锅炉给水依次通过低压加热器（9）、混合式加热器（6）、除氧器（7）、高压回热加热器（8），最后进入锅炉（1）。
本发明系统中锅炉（1）为超超临界二次再热锅炉，压力可达到30MPa。
汽轮机具有超高压缸（2）、高压缸（3）、中压缸及低压缸（4），且超高压缸（2）一部分排汽进入锅炉（1）进行一次再热。
高压缸（3）排汽全部进入锅炉（1）进行二次再热之后再进入中压缸（4）做功。给水泵汽机（5）汽源取自超高压缸（2）排汽。给水泵汽机（5）上设置抽汽口，用来给除氧器（7）和高压回热加热器（8）供汽，且给水泵汽机（5）排汽排入高位布置的混合式加热器（6）。
实施例二：超超临界二次机组再热器与热力系统匹配方法
超超临界二次机组再热器与热力系统匹配方法中，锅炉（1）为超超临界直流二次再热锅炉，汽轮机设有超高压缸（2），且超高压缸（2）的排汽设有两路，一路去锅炉（1）一次再热，另一路为给水泵汽机（5）供汽；经过一次再热的蒸汽进入高压缸（3）做功，高压缸排汽全部去锅炉（1）二次再热，经锅炉（1）二次再热的蒸汽依次去中压缸和低压缸做功；给水泵汽机（5）的抽汽取自超高压缸（2）排汽，给水泵汽机（5）中间设置抽汽口分别给高压回热加热器（8）和除氧器（7）供汽，给水泵汽机（5）的排汽进入混合式加热器（6）；锅炉给水依次通过低压加热器（9）、混合式加热器（6）、除氧器（7）、高压回热加热器（8），最后进入锅炉（1）。
本发明的主要特点如下：
本发明利用汽轮机给水泵代替电动给水泵并将30%的蒸汽从超高压缸排汽抽出的特点，从而减少再热器内的蒸汽流量和后面汽轮机缸内的蒸汽流量和排往凝汽器的蒸汽量，达到再热器与热力系统匹配的目的。
另外，本发明也考虑了给水泵汽机蒸汽量大的特点，在除氧器之前专门设置了一个高位布置的混合式加热器来吸收给水泵汽机排汽，采用混合式加热器吸收给水泵汽机排汽吸收效果好，需要的换热面面积小，高位布置省去了混合加热器后面的升压泵，除氧器及后面部分高压回热加热器的汽源也从给水泵汽机抽汽，充分发挥汽轮机给水泵抽汽的作用。
本发明的布置方案减少了再热器所需受热面，实现了再热器与热力系统的合理匹配，且采用混合式加热器吸收给水泵汽轮机的排汽，减少了换热面积，减少了电厂初投资。给水泵汽轮机的抽汽的热量最终回收到热力系统，提高了电厂的经济性。综上，本发明的设计方案有助于减少电厂初投资和提升电厂的运行效益。
给水泵采用汽机驱动，且汽机的抽汽取自进一次再热器之前的超高压缸排汽，减少进入一、二次再热器的蒸汽量。为了进一步增加给水泵汽机抽汽减少进入一、二次再热器的蒸汽量，给水泵汽机中间设置抽汽口给除氧器及其后的高压回热加热器供汽，采取这样布置方案可以使给水泵汽机的抽汽达到全部蒸汽量的30%，大大减少了再热器所需的换热面积。由于给水泵汽机的抽汽量很大，排汽量也很大。为了有效回收给水泵汽机排汽的热量，故采用混合式加热器，可以减少设备的结构尺寸。
另外，为了不在混合式加热器之后布置升压泵，降低系统复杂度，故混合式加热器采用高位布置。

Claims (4)

1.一种超超临界二次机组再热系统，其特征是：该系统主要包括汽轮机、锅炉（1）、发电机、给水泵汽机（5）、高压回热加热器（8）、除氧器（7）、混合式加热器（6）、低压加热器（9），所述锅炉（1）为超超临界直流二次再热锅炉，所述汽轮机为单轴汽轮机，包括超高压缸（2）、高压缸（3）和中压缸及低压缸（4）；其中，超高压缸（2）的排汽口一路与锅炉（1）连接，另一路与给水泵汽机（5）连接；给水泵汽机（5）的抽汽口一路与高压回热加热器（8）连接，另一路与除氧器（7）连接，给水泵汽机（5）的排汽管路与混合式加热器（6）连接；锅炉给水依次通过低压加热器（9）、混合式加热器（6）、除氧器（7）、高压回热加热器（8），最后进入锅炉（1）；所述混合式加热器（6）采用高位布置；所述高压缸（3）排汽全部进入锅炉（1）进行二次再热之后再进入中压缸和低压缸（4）做功。
2.根据权利要求1所述的超超临界二次机组再热系统，其特征是：所述锅炉（1）为超超临界二次再热锅炉，压力可达到30MPa。
3.根据权利要求1所述的超超临界二次机组再热系统，其特征是：给水泵汽机（5）上设置抽汽口，用来给除氧器（7）和高压回热加热器（8）供汽，且给水泵汽机（5）排汽排入高位布置的混合式加热器（6）。
4.权利要求1所述再热系统与热力系统匹配方法，其特征在于：
该方法中，锅炉（1）为超超临界直流二次再热锅炉，汽轮机设有超高压缸（2），且超高压缸（2）的排汽设有两路，一路去锅炉（1）一次再热，另一路为给水泵汽机（5）供汽；经过一次再热的蒸汽进入高压缸（3）做功，高压缸排汽全部去锅炉（1）二次再热，经锅炉（1）二次再热的蒸汽依次去中压缸和低压缸做功；给水泵汽机（5）的抽汽取自超高压缸（2）排汽，给水泵汽机（5）中间设置抽汽口分别给高压回热加热器（8）和除氧器（7）供汽，给水泵汽机（5）的排汽进入混合式加热器（6）；锅炉给水依次通过低压加热器（9）、混合式加热器（6）、除氧器（7）、高压回热加热器（8），最后进入锅炉（1）。
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