CN113137289A - 一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统 - Google Patents

一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，本发明在超高压缸的排汽之后设置了回热汽轮机，回热汽轮机用于供给前三级高压加热器和除氧器回热抽汽，回热汽轮机的排汽进入末级低压加热器，并且本发明二次再热机组采用双机回热系统，实现降低机组能耗，提高运行经济性，本分明的回热汽轮机进汽为超高压缸排汽，降低了部分高压加热器和低压加热器的回热抽汽的过热度，降低换热
Figure DDA0003088502150000011
损失，提高能量利用效率；本发明的低温省煤器利用烟气余热，提高经济性，低温省煤器的投入在80％负荷以上降低发电煤耗约3.7g/kWh；本发明给水温度在320～335℃之间，降低发电煤耗约1.4～2.1g/kWh。

Description

一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统
技术领域
本发明属于火力发电领域，具体涉及一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统。
背景技术
煤电是化石能源消耗的大型工业门类，此煤电的节能减排对我国整体节能减排事业的发展起着关键性的作用。近年来，节能减排事业取得了明显的技术进步和显著的成果，年均供电煤耗降低3g/kWh。但随着节能事业步入深水区，煤电整体节能减排效果的获得越来越艰难，大幅度降低社会化石能源消耗的发展需求和技术触底的矛盾日益突显。深入节能减排是企业本身降本增效，提高技术密集度，焕发生机的切身利益所在。
升级燃煤发电技术，是显著提升机组发电效率、降低能耗的有效手段。过去二十余年，煤电机组从亚临界、超临界逐步提升到620℃等级超超临界。近年来随着高温新材料的飞速发展，为现实650℃级USC火电机组提供了可能。
650℃高参数发电技术是缓解深入节能需求与现有技术触底矛盾的关键。其系统构建方案的应用将大幅度降低机组的能耗水平，对新机的建设起到指导作用，并开辟国内现役机组综合升级改造的新方向，起到行业引领和示范的作用，并对实现我国煤电的深入节能减排具有重要意义。如何匹配参数更高、容量等级更大的汽轮机组的布置方式是本专利的关键所在。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，不仅突破现有蒸汽参数的限值，采用双机回热减小换热
Figure BDA0003088502130000011
损失，降低机组能耗，提高运行经济性。
为了达到上述目的，本发明包括低压缸、中压缸、高压缸和超高压缸，低压缸连接凝汽器，凝汽器与除氧器间设置有四级低压加热器，除氧器下游设置有四级高压加热器，末级高压加热器连接锅炉，锅炉连接超高压缸，低压加热器连接低压省煤器，低压省煤器连接末级低压加热器，超高压缸的排汽接入回热汽轮机和锅炉，回热汽轮机连接回热发电机，回热汽轮机连接末级低压加热器、除氧器和前三级高压加热器。
高压缸的主给水温度为320～335℃，主蒸汽压力为30MPa～35MPa，主蒸汽和再热蒸汽的温度为650℃，汽轮机低压缸排汽压力为4.5kPa。
回热汽轮机连接第三级低压加热器，回热汽轮机连接第三级低压加热器的管路上设置有控制阀。
中压缸的抽汽管路连接末级低压加热器，中压缸的抽汽管路上设置有控制阀。
低压缸的回热蒸汽送入前三级低压加热器中。
高压缸的供热蒸汽送入锅炉。
凝汽器通过凝结水泵连接一级低压加热器。
除氧器通过给水泵连接一级高压加热器，给水泵连接回热汽轮机。
低压缸连接发电机。
发电机的发电机功率为1000MW等级。
与现有技术相比，本发明在超高压缸的排汽之后设置了回热汽轮机，回热汽轮机用于供给前三级高压加热器和除氧器回热抽汽，回热汽轮机的排汽进入末级低压加热器，并且本发明二次再热机组采用双机回热系统，实现降低机组能耗，提高运行经济性，本分明的回热汽轮机进汽为超高压缸排汽，降低了部分高压加热器和低压加热器的回热抽汽的过热度，降低换热
Figure BDA0003088502130000021
损失，提高能量利用效率；本发明的低温省煤器利用烟气余热，提高经济性，低温省煤器的投入在80％负荷以上降低发电煤耗约3.7g/kWh；本发明给水温度在320～335℃之间，预计降低发电煤耗1.4～2.1g/kWh。
进一步的，本发明在回热汽轮机排汽有剩余时，可以将多余气体排入第三级低压加热器进汽管道，排挤部分第三级低压加热器的进汽。
进一步的，本发明在回热汽轮机排汽不足时，通过中压缸抽汽可进行补充。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
其中，1、低压缸，2、中压缸，3、高压缸，4、凝汽器，5、除氧器，6、低压加热器，7、高压加热器，8、锅炉，9、超高压缸，10、回热汽轮机，11、低压省煤器，12、凝结水泵，13、给水泵，14、回热发电机，15、发电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1，本发明包括低压缸1、中压缸2、高压缸3和超高压缸9，低压缸1连接凝汽器4和发电机15，凝汽器4与除氧器5间设置有四级低压加热器6，除氧器5下游设置有四级高压加热器7，末级高压加热器7连接锅炉8，锅炉8连接超高压缸9，低压加热器连接低压省煤器11，低压省煤器11连接末级低压加热器，超高压缸9的排汽接入回热汽轮机10和锅炉8，回热汽轮机10连接回热发电机14，回热汽轮机10连接末级低压加热器、除氧器5和前三级高压加热器。
回热汽轮机10连接第三级低压加热器，回热汽轮机10连接第三级低压加热器的管路上设置有控制阀。中压缸2的抽汽管路连接末级低压加热器，中压缸2的抽汽管路上设置有控制阀。低压缸1的回热蒸汽送入前三级低压加热器中。高压缸3的供热蒸汽送入锅炉8。凝汽器4通过凝结水泵12连接一级低压加热器。除氧器5通过给水泵13连接一级高压加热器，给水泵13连接回热汽轮机10。
高压缸2的主给水温度为320～335℃，主蒸汽压力为30MPa～35MPa，主蒸汽和再热蒸汽的温度为650℃，汽轮机低压缸排汽压力为4.5kPa。发电机15的发电机功率为1000MW等级。
本分明在低压加热器中布置了低温省煤器，部分凝结水从第一级低压加热器出口与第二级低压加热器的出口混合，保证混合后温度≥70℃，进入低温省煤器，经低温省煤器加热后从第三级低压加热器后汇入主凝结水，加热后温度不超过140℃。
回热汽轮机发电部分用于驱动给水泵，剩余部分用于厂用电。
本发明的高参数、大容量、二次再热高效发电系统能耗降低，经济性提高，匹配高效汽轮机，机组整体能耗降至253g/kWh以下。

Claims (10)

1.一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，其特征在于，包括低压缸(1)、中压缸(2)、高压缸(3)和超高压缸(9)，低压缸(1)连接凝汽器(4)，凝汽器(4)与除氧器(5)间设置有四级低压加热器(6)，除氧器(5)下游设置有四级高压加热器(7)，末级高压加热器(7)连接锅炉(8)，锅炉(8)连接超高压缸(9)，低压加热器连接低压省煤器(11)，低压省煤器(11)连接末级低压加热器，超高压缸(9)的排汽接入回热汽轮机(10)和锅炉(8)，回热汽轮机(10)连接回热发电机(14)，回热汽轮机(10)连接末级低压加热器、除氧器(5)和前三级高压加热器。
2.根据权利要求1所述的一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，其特征在于，高压缸(2)的主给水温度为320～335℃，主蒸汽压力为30MPa～35MPa，主蒸汽和再热蒸汽的温度为650℃，汽轮机低压缸排汽压力为4.5kPa。
3.根据权利要求1所述的一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，其特征在于，回热汽轮机(10)连接第三级低压加热器，回热汽轮机(10)连接第三级低压加热器的管路上设置有控制阀。
4.根据权利要求1所述的一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，其特征在于，中压缸(2)的抽汽管路连接末级低压加热器，中压缸(2)的抽汽管路上设置有控制阀。
5.根据权利要求1所述的一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，其特征在于，低压缸(1)的回热蒸汽送入前三级低压加热器中。
6.根据权利要求1所述的一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，其特征在于，高压缸(3)的供热蒸汽送入锅炉(8)。
7.根据权利要求1所述的一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，其特征在于，凝汽器(4)通过凝结水泵(12)连接一级低压加热器。
8.根据权利要求1所述的一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，其特征在于，除氧器(5)通过给水泵(13)连接一级高压加热器，给水泵(13)连接回热汽轮机(10)。
9.根据权利要求1所述的一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，其特征在于，低压缸(1)连接发电机(15)。
10.根据权利要求1所述的一种基于双机回热的二次再热650℃超超临界燃煤发电系统，其特征在于，发电机(15)的发电机功率为1000MW等级。
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