CN104533554A - 一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统 - Google Patents

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本发明一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统涉及一种火电站一次再热机组使用的新型给水回热技术方案,能显著降低机组热耗的给水回热系统。带全部給水回热抽汽的高压缸(42)包括高压缸(17)的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构及1抽抽汽口,排汽缸成为大型抽汽口,排汽缸后新增加4级短叶片的压力级,分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新3抽、新4抽接口输出低焓值抽汽,大幅度减少给水回热过程exergy(火用)损失,封闭中压缸上的3抽、4抽,给水泵驱动小汽轮机被高速变频同步电动机取代,明显增加发电机输出功率,兼具增加机组出力、节能、减排、提高运行安全性的效果,解决现有技术的一次再热机组的进一步降低热耗的问题。

Description

一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统
(一)技术领域:
本发明一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统涉及一种火电站一次再热机组使用的新型给水回热技术方案,能显著降低机组热耗的给水回热系统。
(二)背景技术:
现有技术的火电站使用的一次再热电站锅炉用于向一次再热的汽轮发电机组供汽,典型的高效超超临界汽轮机的汽机侧主汽温度/一次再热汽温度的设计值为600℃/620℃;一次再热的汽轮机组通常由同轴的高压缸、中压缸、低压缸及众多辅助设备组成;一次再热器(以下简称再热器)布置在高压缸的排汽缸与中压缸的中压联合汽门之间。
给水回热是降低汽轮机组热耗的有效手段。现有技术的一次再热汽轮机组通常由高、中、低压缸分别提供不同压力的共7级到9级抽汽,与该机组所配置的高压加热器、除氧器、低压加热器数相匹配用于给水回热和凝结水回热。
现有技术认为回热级数越多,抽汽管道压降越小,加热器端差越小,给水温度越高的给水回热系统是越接近理想的给水回热系统;充分利用较低压力的抽汽可以增大回热做功比,降低机组热耗。典型的高效一次再热机组的给水回热系统配有3台高压加热器和1台分离的蒸汽冷却器,锅炉给水温度可高达300℃;高压缸的排汽温度一般在340~360℃。
高效超超临界机组的中压缸进汽温度高达620℃,3抽(中压缸的前级抽汽)焓值升高,温度可到500℃以上;4抽(中压缸的后级抽汽)也接近400℃;3抽和4抽的回热做功比急剧下降,用高焓值、高过热度的中压缸抽汽去加热给水会大幅度增加给水回热过程exergy(火用)损失,抬升机组的热耗。
再热温度由亚临界机组的535℃逐步攀升到高效超超临界机组的620℃使给水回热过程exergy(火用)损失增大的问题变得越来越突出,如不改进,到700℃/720℃机组,问题会更严重。
现有技术一次再热汽轮机组使用的高压加热器是机组给水回热系统的重要组成部分,典型的高压加热器为卧式、U形传热管、管壳式换热器;U形传热管组通常分为过热蒸汽冷却区、凝结放热区、疏水冷却区三部分,以凝结放热区为主;3台高压加热器的管侧串联布置,给水泵出口与3号高压加热器的管侧入口连接,3号高压加热器的管侧出口与2号高压加热器的管侧入口连接,2号高压加热器的管侧出口与1号高压加热器的管侧入口连接,1号高压加热器的管侧出口与分离的蒸汽冷却器的管侧入口连接,分离的蒸汽冷却器的管侧出口与一次再热锅炉的省煤器入口连接;1号高压加热器壳侧接受汽轮机高压缸抽汽(1抽),高压缸的排汽(2抽)进入2号高压加热器壳侧,3抽(中压缸的前级抽汽)经分离的蒸汽冷却器的壳侧预冷,进入3号高压加热器壳侧;给水在3号高压加热器内被加热到3抽压力下的饱和温度,给水在2号高压加热器内被加热到2抽压力下的饱和温度,给水在1号高压加热器内被加热到1抽压力下的饱和温度,给水在分离的蒸汽冷却器中另有3~6K温度升高;高压加热器的疏水逐级回流,1号高压加热器的疏水回流到2号高压加热器的壳侧,2号高压加热器的疏水回流到3号高压加热器的壳侧,3号高压加热器的疏水回流到除氧器。
现有技术的2号高压加热器通常具有最高的给水温升,最大的换热面积,最大的凝汽量,是因为2抽与1抽、3抽相比较,2抽具有较大的回热做功比。多用2抽,在现有技术的给水回热系统条件下,从热经济性角度看是合理的。
除氧器和给水泵驱动用小汽轮机通常共用4抽(中压缸的后级抽汽),小汽轮机的排汽排入主机的凝汽器/单设的凝汽器。现有技术给水泵驱动用小汽轮机也有采用主机高压缸排汽和/或锅炉低温再热汽出口蒸汽驱动,小汽轮机排汽送入除氧器,小汽轮机的抽汽用于主机给水回热的设计,但此种设计难以使小汽轮机和主机给水回热始终同时处于高效匹配状态,通常其主机热耗还略高于小汽轮机使用4抽的方案。
(三)发明内容:
所要解决的技术问题:
大幅度减少给水回热过程exergy(火用)损失,以新3抽、新4抽顶替中压缸上的3抽、4抽,明显增加发电机输出功率,降低机组热耗、提高运行安全性;用高速变频同步电动机替代给水泵驱动小汽轮机,解决现有技术的一次再热机组进一步降低热耗的问题。
解决其技术问题采用的技术方案:
本发明的目的是提供一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统,采取与现有技术完全不同的技术路线。
本发明一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统包括1号高加进汽逆止阀(28)、1号高加进汽截止阀(31)、2号高加进汽逆止阀(29)、2号高加进汽截止阀(32)、3号高加进汽逆止阀(30)、3号高加进汽截止调节阀(33)、除氧器进汽逆止阀(43)、除氧器进汽截止阀(44)、1号高压加热器(34)、2号高压加热器(35)、3号高压加热器(36)、1号高加疏水调节阀(37)、2号高加疏水调节阀(38)、3号高加疏水调节阀(39)、除氧器(22)、给水泵(15)、给水泵出口阀(14)、贮水箱出口截止阀(8)、分离器水位调节阀(9)、带全部給水回热抽汽的高压缸(42)、中压缸(20);带全部給水回热抽汽的高压缸(42)包括高压缸(17)的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构及1抽抽汽口,排汽缸成为大型抽汽口,排汽缸后新增加4级短叶片的压力级,分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新3抽、新4抽接口输出低焓值抽汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的抽汽(1抽)通过1号高加进汽逆止阀(28)和1号高加进汽截止阀(31)向1号高压加热器(34)供汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的2抽通过2号高加进汽逆止阀(29)、2号高加进汽截止阀(32)向2号高压加热器(35)供汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的新3抽通过3号高加进汽逆止阀(30)、3号高加进汽截止调节阀(33)向3号高压加热器(36)供汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的新4抽通过除氧器进汽逆止阀(43)、除氧器进汽截止阀(44)向除氧器(22)供汽;使用4抽的给水泵驱动小汽轮机(40)被高速变频同步电动机取代;中压缸(20)上的3抽抽汽口和4抽抽汽口被封闭;给水泵(15)的出口经给水泵出口阀(14)与3号高压加热器(36)的管侧入口连接,3号高压加热器(36)的管侧出口与2号高压加热器(35)的管侧入口连接,2号高压加热器(35)的管侧出口与1号高压加热器(34)的管侧入口连接,1号高压加热器(34)的管侧出口与省煤器(5)的入口连接;1号高压加热器(34)的疏水经1号高加疏水调节阀(37)回流到2号高压加热器(35)的壳侧,2号高压加热器(35)的疏水经2号高加疏水调节阀(38)回流到3号高压加热器(36)的壳侧,3号高压加热器(36)的疏水经3号高加疏水调节阀(39)回流到除氧器(22);增大高压缸进汽量,以较低焓值的新3抽顶替较高焓值的3抽用于加热给水,高焓值3抽在中压缸、低压缸得以完整转换为轴功率;以较低焓值的新4抽顶替较高焓值的4抽用于除氧器(22)加热给水,高焓值4抽在中压缸、低压缸得以完整转换为轴功率;顶替较高焓值的3抽、4抽的新3抽和新4抽的质量流量要大于3抽、4抽的质量流量,并且抽汽点前移,不进入再热器,再热器吸热份额减少;中压缸取消抽汽口可以简化中压缸结构,减少中压缸发生水冲击的危险;优化中压通流子午面型线,进一步提高中压缸内效率;优化提高新4抽、新3抽的压力,即多用一些新4抽、新3抽去顶替一部分2抽,可以进一步降低主机热耗;控制3号高加进汽截止调节阀(33)的开度可以提高主机加负荷瞬态响应能力。
发明的有益效果:
·以较低焓值的新3抽顶替较高焓值的3抽用于加热给水,高焓值3抽在中压缸、低压缸得以完整转换为轴功率,有明显的热经济性效益;
·以较低焓值的新4抽顶替较高焓值的4抽用于在除氧器内加热给水,高焓值4抽在中压缸、低压缸得以完整转换为轴功率,有明显的热经济性效益;
·新3抽、新4抽的回热做功比已高于2抽,适当提高新4抽、新3抽的压力,即多用一些新4抽、新3抽去顶替一部分2抽,可以进一步降低主机热耗;
·使用4抽的给水泵驱动小汽轮机被高速变频同步电动机取代,发电机组热耗大幅度下降,因为高速变频同步电动机的变速传动效率颇高于小汽轮机,机组供电煤耗也有所下降;
·高压加热器的U形传热管组通常分为过热蒸汽冷却区、凝结放热区、疏水冷却区三部分,凝结放热区的传热系数明显高于过热蒸汽的传热系数,高压加热器的进汽过热度越低,给水温升相同的高压加热器的尺寸越小,造价越低;
·高压加热器的进汽过热度越低,高压加热器的管板的热应力越小、热疲劳越轻微,有利于高压加热器的长周期安全运行;
·高压加热器的进汽温度越低,同样壳体材质的许用应力越高,造价越低;
·中压缸取消抽汽口可以简化中压缸结构,减少中压缸发生水冲击的危险,优化中压通流子午面型线,进一步提高中压缸内效率;
·连接3号高压加热器的管道因工作温度降低,可以使用耐温等级较低的材料,基建投资减少;
·顶替较高焓值的3抽、4抽的新3抽、新4抽质量流量要大于3抽、4抽的的质量流量,并且抽汽点前移,不进入再热器,再热器系统吸热份额减少,锅炉的高温再热器受热面可以减少,再热热段蒸汽管道直径、厚度减少,明显降低造价;
·舍弃分离的蒸汽冷却器,新3抽的过热度已很小,略低的给水温度有利于锅炉水冷壁管的选材和取得较低的排烟温度;
·大幅度减少给水回热过程exergy(火用)损失,以新3抽、新4抽顶替中压缸上的3抽、4抽,明显增加发电机输出功率,降低机组热耗、提高运行安全性;用高速变频同步电动机替代给水泵驱动小汽轮机,解决现有技术的一次再热机组进一步降低热耗的问题;
·由于新3抽的过热度大幅度下降,有条件使用控制3号高加进汽截止调节阀(33)的开度来提高主机加负荷瞬态响应能力,而不必使用能耗大的主机调阀预节流/主机旁通补汽阀方案。
(四)附图说明:
图1为现有技术给水回热系统图;
图2为新型高效给水回热系统图。
在图1和图2中:
1 高温过热器、              2 屏式过热器、            3 低温过热器、
4 水冷壁、                  5 省煤器、                6 汽水分离器、
7 汽水分离器贮水箱、        8 贮水箱出口截止阀、      9 分离器水位调节阀、
10 一次高温再热器、         11 一次低温再热器、       12 分流孔板、
13 分离的蒸汽冷却器、       14 给水泵出口阀、         15 给水泵、
16 高压主汽阀、             17 高压缸、               18 高压旁路阀
19 中压联合汽门、           20 中压缸、               21 除氧器减压排汽阀、
22 除氧器、                 23 低压旁路阀、           24 低压缸、
25 凝汽器、                 26 凝结水泵、             27 低压加热器、
28 1号高加进汽逆止阀、      29 2号高加进汽逆止阀、    30 3号高加进汽逆止阀、
31 1号高加进汽截止阀、      32 2号高加进汽截止阀、    33 3号高加进汽截止调节阀、
34 1号高压加热器、          35 2号高压加热器、        36 3号高压加热器、
37 1号高加疏水调节阀、      38 2号高加疏水调节阀、    39 3号高加疏水调节阀、
40 给水泵驱动小汽轮机、     41 小机主汽阀、
42 带全部給水回热抽汽的高压缸、                       43 除氧器进汽逆止阀、
44 除氧器进汽截止阀。
(五)具体实施方式:
实施例1:
现结合图2,以一台1000MW等级,汽机侧主汽温度/一次再热汽温度的设计值为600℃/620℃,平均背压为4.92kPa的一次再热高效超超临界汽轮机组为例说明实现发明的优选方式。
本发明一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统包括1号高加进汽逆止阀(28)、1号高加进汽截止阀(31)、2号高加进汽逆止阀(29)、2号高加进汽截止阀(32)、3号高加进汽逆止阀(30)、3号高加进汽截止调节阀(33)、除氧器进汽逆止阀(43)、除氧器进汽截止阀(44)、1号高压加热器(34)、2号高压加热器(35)、3号高压加热器(36)、1号高加疏水调节阀(37)、2号高加疏水调节阀(38)、3号高加疏水调节阀(39)、除氧器(22)、给水泵(15)、给水泵出口阀(14)、贮水箱出口截止阀(8)、分离器水位调节阀(9)、带全部給水回热抽汽的高压缸(42)、中压缸(20);带全部給水回热抽汽的高压缸(42)包括高压缸(17)的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构及1抽抽汽口,排汽缸成为大型抽汽口,排汽缸后新增加4级短叶片的压力级,分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新3抽、新4抽接口输出低焓值抽汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的抽汽(1抽)通过1号高加进汽逆止阀(28)和1号高加进汽截止阀(31)向1号高压加热器(34)供汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的2抽通过2号高加进汽逆止阀(29)、2号高加进汽截止阀(32)向2号高压加热器(35)供汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的新3抽通过3号高加进汽逆止阀(30)、3号高加进汽截止调节阀(33)向3号高压加热器(36)供汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的新4抽通过除氧器进汽逆止阀(43)、除氧器进汽截止阀(44)向除氧器(22)供汽;使用4抽的给水泵驱动小汽轮机(40)被高速变频同步电动机取代;中压缸(20)上的3抽抽汽口和4抽抽汽口被封闭;给水泵(15)的出口经给水泵出口阀(14)与3号高压加热器(36)的管侧入口连接,3号高压加热器(36)的管侧出口与2号高压加热器(35)的管侧入口连接,2号高压加热器(35)的管侧出口与1号高压加热器(34)的管侧入口连接,1号高压加热器(34)的管侧出口与省煤器(5)的入口连接;1号高压加热器(34)的疏水经1号高加疏水调节阀(37)回流到2号高压加热器(35)的壳侧,2号高压加热器(35)的疏水经2号高加疏水调节阀(38)回流到3号高压加热器(36)的壳侧,3号高压加热器(36)的疏水经3号高加疏水调节阀(39)回流到除氧器(22);增大高压缸进汽量,以较低焓值的新3抽顶替较高焓值的3抽用于加热给水,高焓值3抽在中压缸、低压缸得以完整转换为轴功率;以较低焓值的新4抽顶替较高焓值的4抽用于除氧器(22)加热给水,高焓值4抽在中压缸、低压缸得以完整转换为轴功率;顶替较高焓值的3抽、4抽的新3抽和新4抽的质量流量要大于3抽、4抽的质量流量,并且抽汽点前移,不进入再热器,再热器吸热份额减少;中压缸取消抽汽口可以简化中压缸结构,减少中压缸发生水冲击的危险;优化中压通流子午面型线,进一步提高中压缸内效率;优化提高新4抽、新3抽的压力,即多用一些新4抽、新3抽去顶替一部分2抽,可以进一步降低主机热耗;控制3号高加进汽截止调节阀(33)的开度可以提高主机加负荷瞬态响应能力。
1号高加疏水调节阀(37)、2号高加疏水调节阀(38)、3号高加疏水调节阀(39)、为笼式平衡阀芯调节阀,最大通流能力为VWO质量流量的30%,承压能力按VWO工况下各加热器的壳侧最高压力考虑,并留有足够的安全裕度。
带全部給水回热抽汽的高压缸(42)提供的新3抽的设计压力与3抽压力相同/适当提高新3抽压力;提供的新3抽的抽汽量与其在3号高压加热器(36)的凝汽量相匹配。
带全部給水回热抽汽的高压缸(42)提供的新4抽的设计压力与4抽压力相同/适当提高新4抽压力;提供的新4抽的抽汽量与其在除氧器(22)的耗汽量相匹配;除氧器(22)能够承受3号高加进汽截止调节阀(33)全关时的新4抽的压力,并有足够的安全余量。
封闭中压缸通往3号高压加热器的抽汽口(3抽)是指在3抽近本体端用“窝头形”封头封闭,“窝头形”封头的材质与3抽的最高工作温度相匹配并设置疏水袋和疏水阀,避免积水。
3号高压加热器(36)的外壳材质可以使用Q345R。
封闭中压缸通往4号高压加热器的抽汽口(4抽)是指在4抽近本体端用“窝头形”封头封闭,并设置疏水袋和疏水阀,避免积水。
该型机组在THA工况下,3抽的焓值为3470.4kJ/kg,压力2.628MPa,温度504.1℃;4抽的焓值为3229.4kJ/kg,压力1.175MPa,温度385.0℃;新3抽焓值为2916.25kJ/kg,压力2.628MPa,温度264.98℃(饱和温度226.63℃);新4抽焓值为2777.97kJ/kg,压力1.175MPa,温度187.02℃(干度为0.9975),可见新3抽的焓值颇低于3抽的焓值,可见新4抽的焓值颇低于4抽的焓值,低压缸排汽焓为2314.2kJ/kg,3抽与新3抽相比,4抽与新4抽相比,在汽轮机组内的做功能力有巨大差异。
经过再热的高焓值蒸汽用于发电,不再参与高exergy(火用)损失的给水回热过程。
3抽的质量流量为42.63kg/s;3抽留在机组内可增发49288.8kW。
4抽进除氧器的质量流量为26.563kg/s;留在机组内可增发24309.2kW。
以新3抽(2.628MPa)顶替3抽,主机热耗比基准热耗7143kJ/kWh低45.5kJ/kWh。
以新3抽(2.628MPa)顶替3抽,以新4抽(1.175MPa)顶替4抽,主机热耗比基准热耗7143kJ/kWh低65.7kJ/kWh。
使用4抽的给水泵驱动小汽轮机(40)被高速变频同步电动机取代后,4抽进给水泵驱动小汽轮机(40)的蒸汽质量流量为42.109kg/s;留在机组内可增发38.152MW,主机热耗进一步下降到6855.8kJ/kWh(高效电动给水泵),主机热耗比基准热耗7143kJ/kWh低287.2kJ/kWh。
比基准值热耗下降达287.2kJ/kWh,是一个颇为可观的数字。
以新3抽(2.628MPa)顶替3抽供3号高压加热器(36)和以新4抽(1.175MPa)顶替4抽供除氧器(22),锅炉再热系统有效热量占锅炉总有效热量由19.84%下降到17.81%;经过再热的较高焓值的3抽和4抽全部用于发电,不再参与高exergy(火用)损失的给水回热过程。
以上估算是基于新3抽、新4抽的压力分别与3抽、4抽的压力相同进行的,实际上新3抽、新4抽的回热做功比已高于2抽,提高新4抽、新3抽的压力,即多用一些新4抽、新3抽去顶替一部分2抽,可以进一步降低主机热耗。特别是新4抽用于除氧器加热给水,除氧器是混合式加热器,具有0端差特性,新4抽的回热做功比是最高的。
如新3抽压力由2.628MPa提高到3.51MPa,新4抽压力由1.175MPa提高到1.63MPa,主机热耗可以进一步降低到7052.2kJ/kWh(汽动给水泵),比基准热耗下降90.8kJ/kWh。
提高新3抽压力必须同时提高3号高压加热器壳侧承压能力;提高新4抽压力必须同时提高除氧器承压能力,以确保安全运行。
以新3抽(3.51MPa)、新4抽(1.63MPa)替代3抽、4抽并以高速变频同步电动机取代小机后的热耗为6831.7kJ/kWh(高效电动给水泵),比基准值热耗下降达311.3kJ/kWh。
新3抽(3.51MPa)温度297.16℃,过热度54.43K,3抽温度504.1℃,过热度277.47K,由于新3抽(3.51MPa)过热度大幅度下降,有条件使用控制3号高加进汽截止调节阀(33)的开度来提高主机加负荷瞬态响应能力,在主机接到加负荷信号后,在锅炉加风、加燃料量的同时,关小3号高加进汽截止调节阀(33)的开度,3号高压加热器(36)的凝汽量减少,流经中、低压缸的流量瞬态增加,有效改进了节流调节方式的主机的加负荷瞬态响应能力,而不必使用能耗高的主机调阀预节流/主机旁通阀方案;3号高加进汽截止调节阀(33)由全开到全关,主机瞬态出力可增加36.7MW,并不会使3号高压加热器(36)产生过大的热应力。
3号高加进汽截止调节阀(33)为一只通用的中压截止阀,有良好的关断截止能力,不过其控制信号由开关量改为模拟量,可以全开、全关也可以接受DCS的指令停留在之间某一开度,宜采用快速变频电驱执行机构或者气动执行机构。

Claims (8)

1.一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统,其特征在于:包括1号高加进汽逆止阀(28)、1号高加进汽截止阀(31)、2号高加进汽逆止阀(29)、2号高加进汽截止阀(32)、3号高加进汽逆止阀(30)、3号高加进汽截止调节阀(33)、除氧器进汽逆止阀(43)、除氧器进汽截止阀(44)、1号高压加热器(34)、2号高压加热器(35)、3号高压加热器(36)、1号高加疏水调节阀(37)、2号高加疏水调节阀(38)、3号高加疏水调节阀(39)、除氧器(22)、给水泵(15)、给水泵出口阀(14)、贮水箱出口截止阀(8)、分离器水位调节阀(9)、带全部給水回热抽汽的高压缸(42)、中压缸(20);带全部給水回热抽汽的高压缸(42)包括高压缸(17)的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构及1抽抽汽口,排汽缸成为大型抽汽口,排汽缸后新增加4级短叶片的压力级,分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新3抽、新4抽接口输出低焓值抽汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的抽汽(1抽)通过1号高加进汽逆止阀(28)和1号高加进汽截止阀(31)向1号高压加热器(34)供汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的2抽通过2号高加进汽逆止阀(29)、2号高加进汽截止阀(32)向2号高压加热器(35)供汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的新3抽通过3号高加进汽逆止阀(30)、3号高加进汽截止调节阀(33)向3号高压加热器(36)供汽;带全部給水回热抽汽的高压缸(42)的新4抽通过除氧器进汽逆止阀(43)、除氧器进汽截止阀(44)向除氧器(22)供汽;使用4抽的给水泵驱动小汽轮机(40)被高速变频同步电动机取代;中压缸(20)上的3抽抽汽口和4抽抽汽口被封闭;给水泵(15)的出口经给水泵出口阀(14)与3号高压加热器(36)的管侧入口连接,3号高压加热器(36)的管侧出口与2号高压加热器(35)的管侧入口连接,2号高压加热器(35)的管侧出口与1号高压加热器(34)的管侧入口连接,1号高压加热器(34)的管侧出口与省煤器(5)的入口连接;1号高压加热器(34)的疏水经1号高加疏水调节阀(37)回流到2号高压加热器(35)的壳侧,2号高压加热器(35)的疏水经2号高加疏水调节阀(38)回流到3号高压加热器(36)的壳侧,3号高压加热器(36)的疏水经3号高加疏水调节阀(39)回流到除氧器(22);增大高压缸进汽量,以较低焓值的新3抽顶替较高焓值的3抽用于加热给水,高焓值3抽在中压缸、低压缸得以完整转换为轴功率;以较低焓值的新4抽顶替较高焓值的4抽用于除氧器(22)加热给水,高焓值4抽在中压缸、低压缸得以完整转换为轴功率;顶替较高焓值的3抽、4抽的新3抽和新4抽的质量流量要大于3抽、4抽的质量流量,并且抽汽点前移,不进入再热器,再热器吸热份额减少;中压缸取消抽汽口可以简化中压缸结构,减少中压缸发生水冲击的危险;优化中压通流子午面型线,进一步提高中压缸内效率;优化提高新4抽、新3抽的压力,即多用一些新4抽、新3抽去顶替一部分2抽,可以进一步降低主机热耗;控制3号高加进汽截止调节阀(33)的开度可以提高主机加负荷瞬态响应能力。
2.根据权利要求1所述的一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统,其特征是所述的带全部給水回热抽汽的高压缸(42)提供的新3抽的设计压力与3抽压力相同/适当提高新3抽压力;提供的新3抽的抽汽量与其在3号高压加热器(36)的凝汽量相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统,其特征是所述的带全部給水回热抽汽的高压缸(42)提供的新4抽的设计压力与4抽压力相同/适当提高新4抽压力;提供的新4抽的抽汽量与其在除氧器(22)的耗汽量相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统,其特征是所述的封闭中压缸通往3号高压加热器的抽汽口(3抽)是指在3抽近本体端用“窝头形”封头封闭,“窝头形”封头的材质与3抽的最高工作温度相匹配并设置疏水袋和疏水阀,避免积水。
5.根据权利要求1所述的一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统,其特征是所述的封闭中压缸通往4号高压加热器的抽汽口(4抽)是指在4抽近本体端用“窝头形”封头封闭,并设置疏水袋和疏水阀,避免积水。
6.根据权利要求1所述的一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统,其特征是所述的1号高加疏水调节阀(37)、2号高加疏水调节阀(38)、3号高加疏水调节阀(39)、为笼式平衡阀芯调节阀,最大通流能力为VWO质量流量的30%,承压能力按VWO工况下各加热器的壳侧最高压力考虑,并留有足够的安全裕度。
7.根据权利要求1所述的一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统,其特征是所述的3号高加进汽截止调节阀(33)为一只通用的中压截止阀,有良好的关断截止能力,不过其控制信号由开关量改为模拟量,可以全开、全关也可以接受DCS的指令停留在之间某一开度,宜采用快速变频电驱执行机构或者气动执行机构。
8.根据权利要求1所述的一种用于一次再热机组的新型高效给水回热系统,其特征是所述的控制3号高加进汽截止调节阀(33)的开度可以提高主机加负荷瞬态响应能力是指在主机接到加负荷信号后,在锅炉加风、加燃料量的同时关小3号高加进汽截止调节阀(33)的开度,3号高压加热器(36)的凝汽量减少,流经中、低压缸的流量瞬态增加,有效改进了节流调节方式的主机的加负荷瞬态响应能力。
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