CN117386471A - 650℃参数燃煤机组主蒸汽系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种650℃参数燃煤机组主蒸汽系统，该系统包括锅炉和汽轮机组，锅炉的过热器出口集箱通过主蒸汽管道与汽轮机组的高压缸或任选的超高压缸连通，其中汽轮机组中的高压缸和至少一个中压缸以及任选的超高压缸同轴布置，其标高L1为锅炉的过热器出口集箱的标高L2的0.8‑1.2倍，且高压缸和至少一个中压缸以及任选的超高压缸不提供回热抽汽。本发明的系统在将主蒸汽参数提升为650℃的情况下，通过高位布置汽轮机、缩短高参数主蒸汽管路、减少高位布置汽轮机的抽汽以及增设小机、由小机提供抽汽等，在降低成本的基础上还能大幅提高发电效率且降低煤耗。

Description

650℃参数燃煤机组主蒸汽系统

技术领域

本发明涉及热力发电领域，更具体地涉及一种650℃参数燃煤机组主蒸汽系统。

背景技术

目前火力发电在我国发电格局中占主导地位，降低火力发电机组的煤耗可以节约煤炭资源，减少碳氧化物、氮氧化物和二氧化硫的排放，有利于保护环境。在其它条件相同的基础上，蒸汽参数越高，电厂效率越高，供电煤耗越低，相应地，因燃煤引起的污染物及温室气体的排放就越低。随着燃煤发电技术和金属制造加工技术的不断进步，机组参数从亚临界到超临界、再到超超临界，不断地提高，供电煤耗和污染物排放在不断地减少。研发清洁煤发电成套技术(尤其是研制大容量高参数超超临界火电机组)，不断提高火电机组的运行参数和热效率，是优化我国电源结构和实现国家节能减排战略目标最重要的措施之一。

当前，世界超超临界火电机组的初参数已达到600℃～620℃。进十年来，我国大量600℃～620℃等级的超超临界机组成功运行，使得我国高参数火电技术达到了世界先进水平。

目前国内已投运的较高参数大容量超超临界燃煤机组汽轮机主蒸汽参数一般为31MPa/600℃，最高为32.5MPa/610℃，主蒸汽系统管道材料均采用A335P92。目前国内在建的百万千瓦超超临界燃煤机组汽轮机主蒸汽参数最高为35MPa/615℃，主蒸汽系统管道材料采用我国研制的新材料G115。

在煤炭等不可再生资源日渐枯竭的严峻形式下，如何进一步提火电厂热力系统参数，优化热力系统配置，以进一步提高发电效率、减少能源消耗是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种650℃参数高效燃煤机组主蒸汽系统，本发明的系统在将主蒸汽参数提升为650℃的情况下，通过高位布置汽轮机、缩短高参数主蒸汽管路、减少高位布置汽轮机的抽汽以及增设小机、由小机提供抽汽等，在降低成本的基础上还能大幅提高发电效率且降低煤耗。

本发明提供了一种650℃参数燃煤机组主蒸汽系统，所述系统包括锅炉和汽轮机组，所述锅炉的过热器出口集箱通过主蒸汽管道与所述汽轮机组的高压缸或任选的超高压缸连通，其中所述汽轮机组中的所述高压缸和至少一个中压缸以及任选的所述超高压缸同轴布置，其标高L1为所述锅炉的过热器出口集箱的标高L2的0.8-1.2倍，且所述高压缸和所述至少一个中压缸以及任选的所述超高压缸不提供回热抽汽。

在另一优选例中，所述超高压缸连接在所述高压缸和所述锅炉的过热器出口集箱之间，所述锅炉的过热器出口集箱通过主蒸汽管道与所述超高压缸连通，所述超高压缸与所述高压缸同轴连接。

在另一优选例中，所述系统包括抽背式小机，所述小机的汽源来自所述高压缸和/或任选的所述超高压缸的排汽，所述小机的标高L3为L1的0.1-0.5倍。

在另一优选例中，由所述小机提供回热抽汽。

在另一优选例中，由所述小机代替所述高压缸和所述至少一个中压缸提供回热抽汽。

在另一优选例中，由所述小机驱动给水泵。

在另一优选例中，所述汽轮机组为双轴布置，其中所述高压缸和所述至少一个中压缸第一同轴布置，除所述至少一个中压缸之外和其它中压缸和低压缸第二同轴布置。

在另一优选例中，所述第一同轴布置的标高L1为所述锅炉的过热器出口集箱的标高L2的0.8-1.2倍，且所述第一同轴布置的标高L1大于所述第二同轴布置的标高L4。

在另一优选例中，所述第一同轴布置的标高L1是所述第二同轴布置的标高L4的2-5倍。

在另一优选例中，所述至少一个中压缸与第一发电机同轴连接。

在另一优选例中，所述低压缸与第二发电机同轴连接。

在另一优选例中，所述低压缸的下部与凝汽器相连。

在另一优选例中，所述中压缸包括高温中压缸和低温中压缸，其中所述高温中压缸和所述高压缸为所述第一同轴布置，所述低温中压缸与所述低压缸为所述第二同轴布置。

在另一优选例中，所述高温中压缸和所述低温中压缸均不提供回热抽汽。

在另一优选例中，所述汽轮机组为单轴布置，所述高压缸、所述中压缸和所述低压缸(以及发电机)同轴布置，其标高L1为所述锅炉的过热器出口集箱的标高L2的0.8-1.2倍。

在另一优选例中，所述锅炉的过热器出口集箱为一个，所述主蒸汽管道采用两根半容量管，所述两根半容量管从所述过热器出口集箱两端接口引出，分别接至所述高压缸或所述超高压缸的左、右侧主汽阀。

在另一优选例中，所述锅炉的过热器出口集箱为两个，每个集箱左右各有一个主蒸汽管道接口，一共有四个主蒸汽管道接口。所述主蒸汽管道先采用四根1/4容量管与该四个所述主蒸汽管道接口对接，所述四根1/4容量管通过Y形三通合并成两根半容量管，所述两根半容量的主蒸汽管道分别接至所述高压缸或所述超高压缸的左、右侧主汽阀。

在另一优选例中，汽机侧靠近主汽阀的所述两根半容量管上设置疏水管道，疏水管道上设置气动疏水阀。

在另一优选例中，所述两根半容量管和任选的四根1/4容量管采用HT700P材料，所述主蒸汽管道上的所述疏水管道采用HT700P材料，所述疏水管道上的所述气动疏水阀采用HT700材料。

在另一优选例中，锅炉侧靠近过热器集箱接口的两根半容量管或四根1/4容量管上分别设置压力控制阀和安全阀。该压力控制阀和安全阀采用HT700材料。两根半容量的主蒸汽管道之间设置联通管，从联通管上引出管道接至高压旁路系统。

在另一优选例中，锅炉侧靠近过热器集箱接口的两根主蒸汽管道或四根1/4容量管上不设置压力控制阀和安全阀，从该靠近过热器集箱接口的两根主蒸汽管道或四根1/4容量管分别引出管道接至带安全阀功能的高压旁路系统。两根半容量的主蒸汽管道之间不设置联通管。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实例中的650℃参数高效燃煤机组主蒸汽系统图，其中汽轮机组为双轴布置；

图2是本发明一个实例中的650℃参数高效燃煤机组主蒸汽系统图，其中汽轮机组为单轴布置；

图3是本发明另一个实例中的650℃参数高效燃煤机组主蒸汽系统图；

图4是本发明再一个实例中的650℃参数高效燃煤机组主蒸汽系统图；

图5是本发明又一个实例中的650℃参数高效燃煤机组主蒸汽系统图。

各附图中，各标示如下：

1-锅炉过热器出口集箱；

101-第一锅炉过热器出口集箱；

102-第二锅炉过热器出口集箱；

2-半容量主蒸汽管道；

3-联通管；

4-压力控制阀；

5-安全阀；

6-主汽阀；

7-高压缸；

8-中压缸；

81-高温中压缸；

82-低温中压缸；

9-第一低压缸；

10-第二低压缸；

11-发电机；

111-第一发电机；

112-第二发电机；

12-小机；

13-给水泵；

14-疏水管道；

15-气动疏水阀；

16-1/4容量主蒸汽管道。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过大量筛选，首次开发了一种650℃参数高效燃煤机组主蒸汽系统，本发明的系统在将主蒸汽参数提升为650℃的情况下，通过高位布置汽轮机、缩短高参数主蒸汽管路、减少高位布置汽轮机的抽汽以及增设小机、由小机提供抽汽等，在降低成本的基础上还能大幅提高发电效率且降低煤耗，在此基础上完成了本发明。

典型地，本发明的650℃参数高效燃煤机组主蒸汽系统：

(1)在650℃参数的大容量超超临界燃煤机组中，当锅炉过热器出口集箱为一个的情况下，主蒸汽系统设置两根半容量主蒸汽管道(半容量管)；当锅炉过热器出口集箱为两个的情况下，主蒸汽系统设置四根1/4容量主蒸汽管道(1/4容量管)，后合并成两根半容量主蒸汽管道。半容量或1/4容量主蒸汽管道均采用HT700P材料。

(2)在650℃参数的大容量超超临界燃煤机组中，当高压旁路系统不带安全阀功能时，主蒸汽系统设置压力控制阀、安全阀，对两根半容量主蒸汽管道设置联通管；当高压旁路系统带安全阀功能时，主蒸汽系统不设置压力控制阀、安全阀及联通管。联通管采用HT700P材料。压力控制阀、安全阀采用HT700材料。

(3)在650℃参数的大容量超超临界燃煤机组中，对两根半容量主蒸汽管道分别设置疏水管道，疏水管道上设置疏水阀。疏水管道采用HT700P材料。疏水阀采用HT700材料。

(4)在650℃参数的大容量超超临界燃煤机组中，汽轮机优先推荐采用双轴汽轮机。汽轮机I包括高压缸和高温中压缸，汽轮机I及第一发电机采用高位布置；汽轮机II包括低温中压缸和低压缸，低压缸的数量为2个或3个，汽轮机II及第二发电机采用低位布置。高位布置的汽轮机I主汽阀标高与过热器出口集箱标高相近。汽轮机I的高温中压缸不设置抽汽口，汽轮机I I的低温中压缸不设置抽汽口，机组设置一台抽背式小机，小机汽源来自汽轮机I的高压缸排汽，由小机代替汽轮机I的高温中压缸以及汽轮机I I的低温中压缸提供回热抽汽。小机采用低位布置。

(5)在650℃参数的大容量超超临界燃煤机组中，汽轮机采用单轴汽轮机。汽轮机包括高压缸、中压缸、低压缸，低压缸的数量为2个或3个，汽轮机和发电机采用全高位布置，主汽阀标高与过热器出口集箱标高相近。汽轮机的中压缸不设置抽汽口，机组设置一台抽背式小机，小机汽源来自主汽轮机的高压缸排汽，由小机代替主汽轮机的中压缸提供回热抽汽。小机采用低位布置。

术语

如本文所用，术语“主蒸汽系统”是指包括从锅炉过热器出口集箱至汽轮机进口主汽阀的主蒸汽管道、阀门、疏水装置及通往用新汽设备的蒸汽支管所组成的系统。

本发明的主要优点包括：

(a)高位布置的汽轮机主汽阀标高与过热器出口集箱标高相近，与常规汽轮机低位布置相比大幅缩短主蒸汽管道长度，可减少高温管道材料的昂贵投资并减少蒸汽流动压损提高机组热效率；

(b)与常规主汽轮机的中压缸开孔抽汽相比，由小机提供的回热抽汽过热度大幅降低，可降低回热系统换热温差，提高机组热效率，同时可大幅减少高温抽汽管道及加热器的造价；

(c)汽轮机的高压缸、至少一个中压缸以及任选的超高压缸不设置抽汽口，降低管道复杂度，且通流条件得到优化，汽缸效率可得到提高；

(d)降低煤耗，节能环保。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，附图为示意图，因此本发明装置和设备的并不受所述示意图的尺寸或比例限制。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例

现有的基于A335P92材料或G115材料的主蒸汽系统均无法应用于650℃参数的大容量超超临界燃煤机组。650℃参数大容量超超临界机组的汽轮机主蒸汽进汽参数采用35MPa/650℃，对应主蒸汽管道设计压力38.5MPa(g)、设计温度660℃。根据我国特种设备安全技术规范《锅炉安全技术监察规程》TSGG0001-2012的规定，基于P92材料的管道使用温度上限为630℃，远低于上述主蒸汽管道设计温度660℃。对于G115新材料，根据全国锅炉压力容器标准化技术委员会对电站锅炉用G115钢管的技术评审意见，采用G115材料的集箱及管道的钢管允许最高壁温650℃，低于上述主蒸汽管道设计温度660℃。

本实施例提供的基于HT700材料的主蒸汽系统技术方案，可应用于650℃参数的大容量超超临界燃煤机组。HT700材料是用于先进超超临界机组的新型高温材料，是一种含铬、铝、钛等的铁镍基析出强化合金，具有较高的持久强度、良好的抗氧化性能和组织稳定性，长期热暴露后组织稳定，在固溶或时效状态下可用于制备高参数机组用厚壁大口径管、转子、叶片等高温部件。该材料在700℃下的十万小时持久强度不低于100MPa，材料性能优越，可应用于650℃参数超超临界机组的主蒸汽系统管道和阀门。HT700材料系列中，用于制作管道的材料牌号为HT700P。

国外研发的新型高温材料主要包括瑞典的奥氏体不锈钢Sanicro25、美国的镍基合金Inconel617、日本的铁镍基合金HR6W等，与国外的新型高温材料相比，铁镍基合金材料HT700具有强度高、管道壁厚薄、相对较低的热膨胀等特点，并拥有完全自主知识产权，国内生产成本相对较低，因此更适合作为650℃参数大容量超超临界机组的主蒸汽管道材料。

对于650℃参数高效燃煤机组，为减少高温管道材料的昂贵投资以及提高机组热效率，本实施例提供的主蒸汽系统及汽轮机技术方案与现有常规技术方案显著不同。汽轮机优先推荐采用双轴汽轮机方案，汽轮机I包括高压缸和高温中压缸，汽轮机I及第一发电机采用高位布置；汽轮机II包括低温中压缸和低压缸，低压缸的数量为2个或3个，低压缸下部与凝汽器相连，汽轮机II及第二发电机采用低位布置。高位布置的汽轮机I主汽阀标高与过热器出口集箱标高相近，与常规汽轮机低位布置相比大幅缩短主蒸汽管道长度，可减少高温管道材料的昂贵投资并减少蒸汽流动压损提高机组热效率。汽轮机I的高温中压缸不设置抽汽口，汽轮机II的低温中压缸不设置抽汽口，机组设置一台抽背式小机，小机汽源来自汽轮机I的高压缸排汽，由小机代替汽轮机I的高温中压缸以及汽轮机II的低温中压缸提供回热抽汽。与常规主汽轮机的中压缸开孔抽汽相比，由小机提供的回热抽汽过热度大幅降低，可降低回热系统换热温差，提高机组热效率，同时可大幅减少高温抽汽管道及加热器的造价。另外汽轮机I的高温中压缸以及汽轮机II的低温中压缸不设置抽汽口，通流条件得到优化，汽缸效率可得到提高。

本实施例的650℃参数高效燃煤机组主蒸汽系统有如下几种实施方式：

实施例1：

锅炉过热器出口集箱1左右各有一个主蒸汽管道接口，主蒸汽管道采用两根半容量主蒸汽管道2，从锅炉过热器出口集箱1两端接口引出，分别接至汽轮机高压缸7(或超高压缸7)的左、右侧主汽阀6。锅炉侧靠近过热器集箱接口的两根半容量主蒸汽管道2上分别设置压力控制阀4和安全阀5。汽机侧靠近主汽阀6的半容量主蒸汽管道2上设置疏水管道14，疏水管道14上设置气动疏水阀15。两根半容量主蒸汽管道2之间设置联通管3，从联通管3上引出管道接至高压旁路系统。两根半容量主蒸汽管道2采用HT700P材料，半容量主蒸汽管道2上的疏水管道14也采用HT700P材料。主蒸汽系统上的压力控制阀4和安全阀5以及疏水管道14上的气动疏水阀15采用HT700材料。

如图1所示，汽轮机采用双轴汽轮机方案，汽轮机I包括高压缸7和高温中压缸81，汽轮机I及第一发电机111采用高位布置；汽轮机II包括低温中压缸82和低压缸(第一低压缸9和第二低压缸10)，低压缸下部与凝汽器相连，汽轮机II及第二发电机112采用低位布置。低压缸的数量还可以为单个或多个，可根据实际需要进行设计。高位布置的汽轮机I主汽阀6标高与锅炉过热器出口集箱1标高相近，与常规汽轮机低位布置相比大幅缩短主蒸汽管道长度，可减少高温管道材料的昂贵投资并减少蒸汽流动压损提高机组热效率。汽轮机I的高温中压缸81不设置抽汽口，汽轮机II的低温中压缸82不设置抽汽口，机组设置一台抽背式小机12，小机12汽源来自汽轮机I的高压缸7排汽，由小机12代替汽轮机I的高温中压缸81以及汽轮机II的低温中压缸82提供回热抽汽。小机12驱动给水泵13，采用低位布置。与常规主汽轮机的中压缸8开孔抽汽相比，由小机12提供的回热抽汽过热度大幅降低，可降低回热系统换热温差，提高机组热效率，同时可大幅减少高温抽汽管道及加热器的造价。另外汽轮机I的高温中压缸81以及汽轮机II的低温中压缸82不设置抽汽口，通流条件得到优化，汽缸效率可得到提高。

如图2所示，汽轮机也可采用单轴汽轮机方案，汽轮机包括高压缸7、中压缸8、第一低压缸9和第二低压缸10，汽轮机和发电机11采用全高位布置，主汽阀6标高与锅炉过热器出口集箱1标高相近，与常规汽轮机低位布置相比大幅缩短主蒸汽管道长度，可减少高温管道材料的昂贵投资并减少蒸汽流动压损提高机组热效率。汽轮机的中压缸8不设置抽汽口，汽轮机的低压缸设置抽汽口。机组设置一台抽背式小机12，小机12汽源来自主汽轮机的高压缸7排汽，由小机12代替主汽轮机的中压缸8提供回热抽汽。小机12驱动给水泵13，采用低位布置。与常规主汽轮机的中压缸8开孔抽汽相比，由小机12提供的回热抽汽过热度大幅降低，可降低回热系统换热温差，提高机组热效率，同时可减少高温抽汽管道及加热器的造价。另外主汽轮机的中压缸8不设置抽汽口，通流条件得到优化，汽缸效率可得到提高。

实施例2：

如图3所示，锅炉过热器出口集箱1左右各有一个主蒸汽管道接口，主蒸汽管道采用两根半容量主蒸汽管道2，从锅炉过热器出口集箱1两端接口引出，分别接至汽轮机高压缸7(或超高压缸7)的左、右侧主汽阀6。锅炉侧靠近过热器集箱接口的两根半容量主蒸汽管道2分别引出管道接至带安全阀5功能的高压旁路系统。两根半容量主蒸汽管道2之间不设置联通管。汽机侧靠近主汽阀6的半容量主蒸汽管道2上设置疏水管道14，疏水管道14上设置气动疏水阀15。两根半容量主蒸汽管道2采用HT700P材料，疏水管道14也采用HT700P材料。疏水管道14上的气动疏水阀15采用HT700材料。

汽轮机的设置与方式一相同。汽轮机优先推荐采用双轴汽轮机方案，高位布置的汽轮机I的主汽阀6标高与锅炉过热器出口集箱1标高相近，与常规汽轮机低位布置相比大幅缩短主蒸汽管道长度，可减少高温材料的昂贵投资并减少蒸汽流动压损提高机组热效率。机组设置一台低位布置的抽背式小机12，由小机12代替主汽轮机的中压缸8提供回热抽汽。汽轮机也可采用单轴汽轮机方案，单轴汽轮机采用全高位布置，主汽阀6标高与锅炉过热器出口集箱1标高相近，可大幅缩短主蒸汽管道长度。

实施例3：

如图4所示，第一锅炉过热器出口集箱101和第二锅炉过热器出口集箱102左右各有一个主蒸汽管道接口，一共有四个主蒸汽管道接口。主蒸汽管道先采用四根1/4容量主蒸汽管道16与锅炉的四个接口对接，四根1/4容量主蒸汽管道16通过Y形三通合并成两根半容量主蒸汽管道2，两根半容量主蒸汽管道2分别接至汽轮机高压缸7(或超高压缸7)的左、右侧主汽阀6。锅炉侧靠近过热器集箱接口的四根1/4容量主蒸汽管道16上分别设置压力控制阀4和安全阀5。汽机侧靠近主汽阀6的半容量主蒸汽管道2上设置疏水管道14，疏水管道14上设置气动疏水阀15。两根半容量主蒸汽管道2之间设置联通管3，从联通管3上引出管道接至高压旁路系统。四根1/4容量主蒸汽管道16和两根半容量主蒸汽管道2采用HT700P材料，疏水管道14也采用HT700P材料。主蒸汽系统上的压力控制阀4和安全阀5以及疏水管道14上的气动疏水阀15采用HT700材料。

汽轮机的设置与方式一相同。汽轮机优先推荐采用双轴汽轮机方案，高位布置的汽轮机I的主汽阀6标高与一锅炉过热器出口集箱101和第二锅炉过热器出口集箱102的标高相近，与常规汽轮机低位布置相比大幅缩短主蒸汽管道长度，可减少高温材料的昂贵投资并减少蒸汽流动压损提高机组热效率。机组设置一台低位布置的抽背式小机12，由小机12代替主汽轮机的中压缸8提供回热抽汽。汽轮机也可采用单轴汽轮机方案，单轴汽轮机采用全高位布置，主汽阀6标高与一锅炉过热器出口集箱101和第二锅炉过热器出口集箱102的标高相近，可大幅缩短主蒸汽管道长度。

实施例4：

如图5所示，第一锅炉过热器出口集箱101和第二锅炉过热器出口集箱102左右各有一个主蒸汽管道接口，一共有四个主蒸汽管道接口。主蒸汽管道先采用四根1/4容量主蒸汽管道16与锅炉的四个接口对接，四根1/4容量主蒸汽管道16通过Y形三通合并成两根半容量主蒸汽管道2，两根半容量主蒸汽管道2分别接至汽轮机高压缸7(或超高压缸7)的左、右侧主汽阀6。锅炉侧靠近过热器集箱接口的四根1/4容量主蒸汽管道16分别引出管道接至带安全阀5功能的高压旁路系统。两根半容量主蒸汽管道2之间不设置联通管。汽机侧靠近主汽阀6的半容量主蒸汽管道2上设置疏水管道14，疏水管道14上设置气动疏水阀15。四根1/4容量主蒸汽管道16和两根半容量主蒸汽管道2采用HT700P材料，疏水管道14也采用HT700P材料。疏水管道14上的气动疏水阀15采用HT700材料。汽轮机采用高位布置，主汽阀6标高与一锅炉过热器出口集箱101和第二锅炉过热器出口集箱102的标高相近。

汽轮机的设置与方式一相同。汽轮机优先推荐采用双轴汽轮机方案，高位布置的汽轮机I的主汽阀6标高与一锅炉过热器出口集箱101和第二锅炉过热器出口集箱102的标高相近，与常规汽轮机低位布置相比大幅缩短主蒸汽管道长度，可减少高温材料的昂贵投资并减少蒸汽流动压损提高机组热效率。机组设置一台低位布置的抽背式小机12，由小机12代替主汽轮机的中压缸8提供回热抽汽。汽轮机也可采用单轴汽轮机方案，单轴汽轮机采用全高位布置，主汽阀6标高与一锅炉过热器出口集箱101和第二锅炉过热器出口集箱102的标高相近，可大幅缩短主蒸汽管道长度。

现有的基于A335 P92材料或G115材料的主蒸汽系统均无法应用于650℃参数的大容量超超临界燃煤机组。本实施例提供的基于HT700材料的主蒸汽系统技术方案，可应用于650℃参数的大容量超超临界燃煤机组。HT700材料是由中国华能集团自主研发用于先进超超临界机组的新型高温材料，可应用于650℃参数超超临界机组的主蒸汽系统，包括管道和阀门等。与国外研发的新型高温材料相比，中国华能集团自主研发的铁镍基合金材料HT700具有强度高、管道壁厚薄、相对较低的热膨胀等特点，同时拥有完全自主知识产权，国内生产成本相对较低，更适合作为650℃参数大容量超超临界机组的主蒸汽管道材料。

汽轮机优先推荐采用双轴汽轮机，汽轮机I包括高压缸7和高温中压缸81，汽轮机I及第一发电机采用高位布置；汽轮机II包括低温中压缸82和低压缸，低压缸的数量为2个或3个，低压缸下部与凝汽器相连，汽轮机II及第二发电机采用低位布置。高位布置的汽轮机I主汽阀6标高与过热器出口集箱标高相近，与常规汽轮机低位布置相比大幅缩短主蒸汽管道长度，可减少高温管道材料的昂贵投资，同时减少蒸汽流动压损提高机组热效率，根据计算可降低汽机热耗约18kJ/kWh，相应降低发电煤耗约0.6g/kWh。

汽轮机I的高温中压缸81不设置抽汽口，汽轮机II的低温中压缸82不设置抽汽口，汽轮机II的低压缸设置抽汽口。机组设置一台低位布置的抽背式小机12，小机12汽源来自汽轮机I的高压缸7排汽，由小机12代替汽轮机I的高温中压缸81以及汽轮机II的低温中压缸82提供回热抽汽。由小机12提供的回热抽汽过热度大幅降低，可降低回热系统换热温差，提高机组热效率，同时可大幅减少高温抽汽管道及加热器的造价。汽轮机I的高温中压缸81以及汽轮机II的低温中压缸82不设置抽汽口，通流条件得到优化，汽缸效率可得到提高。根据计算，机组设置抽背式小机12可降低汽机热耗约30kJ/kWh，相应降低发电煤耗约1g/kWh。

汽轮机采用单轴汽轮机，汽轮机包括高压缸7、中压缸8、低压缸，低压缸的数量为2个或3个，汽轮机和发电机采用全高位布置，主汽阀6标高与过热器出口集箱标高相近。可减少高温管道材料的昂贵投资，同时减少蒸汽流动压损提高机组热效率，根据计算可降低汽机热耗约18kJ/kWh，相应降低发电煤耗约0.6g/kWh。汽轮机的中压缸8不设置抽汽口，汽轮机的低压缸设置抽汽口。机组设置一台低位布置的抽背式小机12，小机12汽源来自主汽轮机的高压缸7排汽，由小机12代替主汽轮机的中压缸8提供回热抽汽。由小机12提供的回热抽汽过热度大幅降低，可降低回热系统换热温差，提高机组热效率，同时可大幅减少高温抽汽管道及加热器的造价。汽轮机的中压缸8不设置抽汽口，通流条件得到优化，汽缸效率可得到提高。根据计算，机组设置抽背式小机12可降低汽机热耗约30kJ/kWh，相应降低发电煤耗约1g/kWh。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种650℃参数燃煤机组主蒸汽系统，其特征在于，所述系统包括锅炉和汽轮机组，所述锅炉的过热器出口集箱通过主蒸汽管道与所述汽轮机组的高压缸或任选的超高压缸连通，其中所述汽轮机组中的所述高压缸和至少一个中压缸以及任选的所述超高压缸同轴布置，其标高L1为所述锅炉的过热器出口集箱的标高L2的0.8-1.2倍，且所述高压缸和所述至少一个中压缸以及任选的所述超高压缸不提供回热抽汽。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括抽背式小机，所述小机的汽源来自所述高压缸和/或任选的所述超高压缸的排汽，所述小机的标高L3为L1的0.1-0.5倍。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，由所述小机提供回热抽汽。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汽轮机组为双轴布置，其中所述高压缸和所述至少一个中压缸第一同轴布置，除所述至少一个中压缸之外和其它中压缸和低压缸第二同轴布置。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一同轴布置的标高L1为所述锅炉的过热器出口集箱的标高L2的0.8-1.2倍，且所述第一同轴布置的标高L1大于所述第二同轴布置的标高L4。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述中压缸包括高温中压缸和低温中压缸，其中所述高温中压缸和所述高压缸为所述第一同轴布置，所述低温中压缸与所述低压缸为所述第二同轴布置。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锅炉的过热器出口集箱为一个，所述主蒸汽管道采用两根半容量管，所述两根半容量管从所述过热器出口集箱两端接口引出，分别接至所述高压缸或所述超高压缸的左、右侧主汽阀。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锅炉的过热器出口集箱为两个，每个集箱左右各有一个主蒸汽管道接口，一共有四个主蒸汽管道接口。所述主蒸汽管道先采用四根1/4容量管与该四个所述主蒸汽管道接口对接，所述四根1/4容量管通过Y形三通合并成两根半容量管，所述两根半容量的主蒸汽管道分别接至所述高压缸或所述超高压缸的左、右侧主汽阀。

9.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，汽机侧靠近主汽阀的所述两根半容量管上设置疏水管道，疏水管道上设置气动疏水阀。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述两根半容量管和任选的四根1/4容量管采用HT700P材料，所述主蒸汽管道上的所述疏水管道采用HT700P材料，所述疏水管道上的所述气动疏水阀采用HT700材料。