CN104832227A - 一种燃煤机组高效亚临界系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤机组高效亚临界系统，通过改变主蒸汽和再热蒸汽的参数，降低热耗，具体是：在额定工况下，从锅炉产生的主蒸汽的压力不超过18.5MPa，温度高于540℃且低于或等于623℃；主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机高压缸的压力不超过17.5MPa，温度高于538℃且低于或等于620℃，高压缸排出的蒸汽返回到锅炉再加热后形成再热蒸汽，再热蒸汽压力小于5.21MPa，温度高于540℃且低于或等于623℃，再热蒸汽进入汽轮机压缸中压力小于4.96MPa，温度高于538℃且低于或等于620℃；本发明基于优化提高的主蒸汽和再热蒸汽的参数，可有效提高机组的效率，节约能源，运行安全稳定、减小环境污染。
Description
技术领域
本发明属于火力发电技术领域，具体涉及一种燃煤机组高效亚临界系统。
背景技术
主蒸汽和再热蒸汽的参数是火力发电厂重要的参数，因为火力发电厂是依靠蒸汽推动汽轮机带动发电机发电，是将蒸汽的热能转化为机械能的系统。主蒸汽和再热蒸汽的参数会影响后面的整个工序，如果主蒸汽和再热蒸汽的参数过低，会影响电厂的效益。主蒸汽和再热蒸汽的参数过高将可能增加投资成本。因此主蒸汽和再热蒸汽的参数的优劣直接关系到火力发电厂能否安全、经济运行。
常规亚临界机组采用主蒸汽压力为16.7MPa（汽机侧），主蒸汽温度为538℃（汽机侧），再热蒸汽温度538℃（汽机侧），其工作过程是：给水进入锅炉进行定压吸热，在过热器出口的蒸汽压力达到17.5MPa，温度达到540℃，蒸汽进入汽轮机高压缸膨胀做功，做功后的蒸汽再次进入锅炉进行吸热，蒸汽在再热器出口的压力不超过4.18MPa，温度到达540℃，然后蒸汽进入汽轮机中压缸、低压缸进行膨胀做功。蒸汽在低压缸做功完毕后进入凝汽器，凝结成水后经过低压加热器、除氧器和高压加热器后再次进入锅炉进行定压吸热。各级加热器汽源来自汽轮机的抽汽。
上述常规亚临界机组由于技术和材料的限制，吸热面积相对较少，对热能利用率相对较低，机组运行压力和温度水平都相对较低，效率也相对较低，造成了对能源的浪费，对环境污染较为严重。
发明内容
本发明为解决上述技术缺陷，提供了一种燃煤机组高效亚临界系统，通过改变可有效提高机组的效率，节约能源，减小对环境的污染。
本发明的技术方案如下：
一种燃煤机组高效亚临界系统，包括有锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸，锅炉排出的主蒸汽进入汽轮机高压缸，主蒸汽经过汽轮机高压缸做功排出再次进入锅炉吸热形成再热蒸汽排出至汽轮机中压缸，汽轮机中压缸输出蒸汽至汽轮机低压缸，汽轮机低压缸输入蒸汽做功后排出至凝汽器形成凝结水，凝结水经加热再返回锅炉，其特征在于：在额定工况下，从锅炉的过热器中排出到汽轮机高压缸的蒸汽为主蒸汽，主蒸汽的压力为18.5MPa，温度高于540℃且低于或等于623℃；主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机高压缸的压力不超过17.5MPa，温度高于538℃且低于或等于620℃；汽轮机高压缸排出的蒸汽返回到锅炉再加热后形成再热蒸汽，再热蒸汽的压力小于5.21MPa，温度高于540℃且低于或等于623℃；再热蒸汽进入汽轮机中压缸的压力小于4.96MPa，温度高于538℃且低于或等于620℃。
锅炉与汽轮机高压缸之间输送主蒸汽的管道为主蒸汽管道，主蒸汽管道采用与压力、温度匹配的合金钢管；锅炉与汽轮机中压缸之间输送再热蒸汽的管道为再热蒸汽管道，再热蒸汽管道采用与压力、温度匹配的合金钢管。
所述锅炉的给水来自于给水泵，给水泵的入口端连接有除氧器，除氧器的入口端汇集汽轮机中压缸出来的一路蒸汽和凝结水。
所述汽轮机低压缸排出的蒸汽经过凝汽器凝结至热井，通过凝结水泵把凝结水从热井输送至除氧器。
所述系统还设置有用于加热给水的高压加热器和低压加热器，包括：仅通过汽轮机高压缸的抽汽进行加热的高压加热器，仅通过汽轮机低压缸的抽汽进行加热的低压加热器，仅通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热的高压加热器和低压加热器。
所述仅通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热的高压加热器的入口前端设置有外置式蒸汽冷却器，外置式蒸汽冷却器接入汽轮机中压缸的抽汽，通过外置式蒸汽冷却器保护该高压加热器，同时用于加热给水，充分利用抽汽的过热度。
所述低压加热器均用于加热凝结水，加热后的凝结水依次进入除氧器、给水泵。
所述高压加热器均用于加热给水泵出来的给水。
本燃煤机组高效亚临界系统，是基于常规燃煤机组参数进行提升，可以实现：锅炉产生高参数的蒸汽，在过热器出口的蒸汽压力不超过18.5MPa（额定工况），温度提高到高于540℃且低于或等于623℃（额定工况），因此具有更高热能的主蒸汽。更高热能的主蒸汽经过材料与高压力、高温度匹配的主蒸汽管道进入汽轮机高压缸膨胀做功，进入汽轮机高压缸的压力不超过17.5℃，温度高于538℃且低于或等于620℃（额定工况），做功后的蒸汽经过低温再热蒸汽管道再次进入锅炉进行吸热，蒸汽在再热器出口的压力小于5.21MPa（额定工况），温度到达高于540℃且低于或等于623℃（额定工况），然后再热蒸汽经过材料与高压力、高温度匹配的再热蒸汽管道先进入汽轮机中压缸，再热蒸汽进入汽轮机中压缸压力小于4.96MPa（额定工况），温度高于538℃且低于或等于620℃（额定工况），汽轮机中压缸排汽再进入汽轮机低压缸进行膨胀做功。蒸汽在汽轮机低压缸做功完毕后进入凝汽器，凝结成水后经过低压加热器、除氧器和高压加热器后再次进入锅炉进行定压吸热。
本发明的有益效果如下：
本发明上可有效提高机组的效率，节约能源，减小对环境的污染；通过改造后的机组，热耗可以大大降低；而且本发明可直接在传统燃煤机组上进行改造，改造成本低，易于实现。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图。
具体实施方式
一种燃煤机组高效亚临界系统，包括有锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、凝汽器，锅炉排出的主蒸汽进入汽轮机高压缸，主蒸汽经过汽轮机高压缸做功排出再次进入锅炉吸热形成再热蒸汽排出至汽轮机中压缸，汽轮机中压缸输出蒸汽至汽轮机低压缸，汽轮机低压缸输入蒸汽做功后排出至凝汽器形成凝结水，凝结水经加热再返回锅炉。
其中，从锅炉的过热器中排出到汽轮机高压缸的蒸汽为主蒸汽，主蒸汽的压力18.5MPa（额定工况），温度为高于540℃且低于或等于623℃（额定工况）；主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机高压缸的压力不超过17.5MPa，温度高于538℃且低于或等于620℃（额定工况）；汽轮机高压缸排出的蒸汽返回到锅炉再加热后形成再热蒸汽，再热蒸汽的压力小于5.21MPa（额定工况），温度高于540℃且低于或等于623℃（额定工况）；再热蒸汽进入汽轮机中压缸压力小于4.96MPa（额定工况），温度高于538℃且低于或等于620℃（额定工况）。
锅炉与汽轮机高压缸之间输送主蒸汽的管道为主蒸汽管道，主蒸汽管道采用与压力、温度匹配的合金钢管，例如：A335P91合金钢管等；锅炉与汽轮机中压缸之间输送再热蒸汽的管道为再热蒸汽管道，再热蒸汽管道采用与压力、温度匹配的合金钢管，例如：A335P91合金钢管，或A335P22合金钢管等。
所述锅炉的给水来自于给水泵，给水泵的入口端连接有除氧器，除氧器的入口端汇集汽轮机中压缸出来的一路蒸汽和凝结水。
所述汽轮机低压缸排出的蒸汽经过凝汽器凝结至热井，通过凝结水泵把凝结水从热井输送至除氧器。
所述系统还设置有用于加热给水的高压加热器和低压加热器，包括：仅通过汽轮机高压缸的抽汽进行加热的高压加热器，仅通过汽轮机低压缸的抽汽进行加热的低压加热器，仅通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热的高压加热器和低压加热器。如图1所示，所述燃煤机组高效亚临界系统设置有若干加热器，包括1号高压加热器、2号高压加热器、3号高压加热器、5号低压加热器、6号低压加热器、7号低压加热器、8号低压加热器，其中1号高压加热器、2号高压加热器的热源为汽轮机高压缸的抽汽，3号高压加热器的热源为来自汽轮机中压缸的抽汽，5号低压加热器的热源为来自汽轮机中压缸的抽汽，6号低压加热器、7号低压加热器、8号低压加热器的热源为来自汽轮机低压缸的抽汽，也可以根据具体工况设计更多个加热器或者更少的加热器个数。
所述仅通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热的高压加热器的入口前端设置有外置式蒸汽冷却器，即图1中所示的3号高压加热器，外置式蒸汽冷却器接入汽轮机中压缸的抽汽，通过外置式蒸汽冷却器保护3号高压加热器，同时用于加热给水，充分利用抽汽的过热度。
所述低压加热器均用于加热凝结水，加热后的凝结水依次进入除氧器、给水泵，如图1所示的5号低压加热器、6号低压加热器、7号低压加热器、8号低压加热器。
所述高压加热器均用于加热给水泵出来的给水，如图1所示的1号高压加热器、2号高压加热器、3号高压加热器。
本燃煤机组高效亚临界系统，在锅炉产生的蒸汽，可以在过热器出口的排出具有更高热能的主蒸汽，主蒸汽经过特殊材料的主蒸汽管道进入汽轮机高压缸膨胀做功，做功后的蒸汽经过低温再热蒸汽管道再次进入锅炉进行吸热，在再热器出口同样可产生更高热能的再热蒸汽，然后再热蒸汽经过特殊材料的再热蒸汽管道先进入汽轮机中压缸，汽轮机中压缸排汽再进入汽轮机低压缸进行膨胀做功。蒸汽在汽轮机低压缸做功完毕后进入凝汽器，凝结成水后经过低压加热器、除氧器和高压加热器后再次进入锅炉进行定压吸热。通过改造后的机组，热耗可以比从传统实际运行的热耗（一般都高于8000 kJ/kWh）有明显下降，具体参看下面的运行参数及能耗表（表中参数均为汽机侧参数，热耗按背压4.9KPa计）。
Claims (7)
1.一种燃煤机组高效亚临界系统，包括有锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸，锅炉排出的主蒸汽进入汽轮机高压缸，主蒸汽经过汽轮机高压缸做功排出再次进入锅炉吸热形成再热蒸汽排出至汽轮机中压缸，汽轮机中压缸输出蒸汽至汽轮机低压缸，汽轮机低压缸输入蒸汽做功后排出至凝汽器形成凝结水，凝结水经加热再返回锅炉，其特征在于：在额定工况下，从锅炉的过热器中排出到汽轮机高压缸的蒸汽为主蒸汽，主蒸汽的压力为18.5MPa，温度高于540℃且低于或等于623℃；主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机高压缸的压力不超过17.5MPa，温度高于538℃且低于或等于620℃；汽轮机高压缸排出的蒸汽返回到锅炉再加热后形成再热蒸汽，再热蒸汽的压力小于5.21MPa，温度高于540℃且低于或等于623℃；再热蒸汽进入汽轮机中压缸的压力小于4.96MPa，温度高于538℃且低于或等于620℃。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤机组高效亚临界系统，其特征在于：所述锅炉的给水来自于给水泵，给水泵的入口端连接有除氧器，除氧器的入口端汇集汽轮机中压缸出来的一路蒸汽和凝结水。
3.根据权利要求1所述的一种燃煤机组高效亚临界系统，其特征在于：所述汽轮机低压缸排出的蒸汽经过凝汽器凝结至热井，通过凝结水泵把凝结水从热井输送至除氧器。
4.根据权利要求1所述的一种燃煤机组高效亚临界系统，其特征在于：所述系统还设置有用于加热给水的高压加热器和低压加热器，包括：仅通过汽轮机高压缸的抽汽进行加热的高压加热器，仅通过汽轮机低压缸的抽汽进行加热的低压加热器，仅通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热的高压加热器和低压加热器。
5.根据权利要求4所述的一种燃煤机组高效亚临界系统，其特征在于：所述仅通过汽轮机中压缸的抽汽进行加热的高压加热器的入口前端设置有外置式蒸汽冷却器，外置式蒸汽冷却器接入汽轮机中压缸的抽汽。
6.根据权利要求4所述的一种燃煤机组高效亚临界系统，其特征在于：所述低压加热器均用于加热凝结水，加热后的凝结水依次进入除氧器、给水泵。
7.根据权利要求4或5所述的一种燃煤机组高效亚临界系统，其特征在于：所述高压加热器均用于加热给水泵出来的给水。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109404070A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-01 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种采用深层海水冷却的旁路汽轮机发电装置及方法 |
| WO2020073830A1 (zh) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | 北京润能科技有限公司 | 一种提高朗肯循环效率的方法 |
| CN112097240A (zh) * | 2020-10-16 | 2020-12-18 | 西安热工研究院有限公司 | 一种火电机组高速升负荷调峰系统及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4693086A (en) * | 1984-10-15 | 1987-09-15 | Hitachi, Ltd. | Steam turbine plant having a turbine bypass system |
| CN101270675A (zh) * | 2008-04-24 | 2008-09-24 | 华北电力大学 | 太阳能和燃煤机组混合的热发电系统 |
| KR20120131755A (ko) * | 2011-05-26 | 2012-12-05 | 한국남부발전 주식회사 | 기력발전소의 터빈발전기 운전장치 |
| JP2013185524A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Hitachi Ltd | 石炭火力発電プラント |
| CN203547810U (zh) * | 2013-09-04 | 2014-04-16 | 冯伟忠 | 一种高低位布置的高温亚临界机组 |
-
2015
- 2015-02-05 CN CN201510060341.2A patent/CN104832227B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4693086A (en) * | 1984-10-15 | 1987-09-15 | Hitachi, Ltd. | Steam turbine plant having a turbine bypass system |
| CN101270675A (zh) * | 2008-04-24 | 2008-09-24 | 华北电力大学 | 太阳能和燃煤机组混合的热发电系统 |
| KR20120131755A (ko) * | 2011-05-26 | 2012-12-05 | 한국남부발전 주식회사 | 기력발전소의 터빈발전기 운전장치 |
| JP2013185524A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Hitachi Ltd | 石炭火力発電プラント |
| CN203547810U (zh) * | 2013-09-04 | 2014-04-16 | 冯伟忠 | 一种高低位布置的高温亚临界机组 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020073830A1 (zh) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | 北京润能科技有限公司 | 一种提高朗肯循环效率的方法 |
| US11473451B2 (en) | 2018-10-10 | 2022-10-18 | Beijing Cynertec Co., Ltd. | Method for improving efficiency of Rankine cycle |
| CN109404070A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-01 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种采用深层海水冷却的旁路汽轮机发电装置及方法 |
| CN109404070B (zh) * | 2018-10-30 | 2024-07-16 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种采用深层海水冷却的旁路汽轮机发电装置及方法 |
| CN112097240A (zh) * | 2020-10-16 | 2020-12-18 | 西安热工研究院有限公司 | 一种火电机组高速升负荷调峰系统及方法 |
Also Published As
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|---|---|
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