CN205036415U - 一种小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，包括高温超高压再热锅炉和设置在高温超高压再热锅炉内的锅炉过热器和锅炉再热器，所述锅炉过热器和锅炉再热器分别通过管道与发电单元相连通，所述发电单元是由通过管道与锅炉过热器相连通的高温高压汽轮机、与高温高压汽轮机输出轴相连接的减速器、通过管道与锅炉再热器相连通的高温低压汽轮机和一端与高温低压汽轮机相连接且另一端与减速器相连接的汽轮发电机共同构成的。本实用新型的有益效果是，提高发电效率，节约能源，实用性强。

Description

一种小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置

技术领域

本实用新型小型火力发电设备改进，特别是一种小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置。

背景技术

火力发电一直以来是世界电力的主要来源，也是全世界煤炭消耗的主要对象，占到50％以上，我国火力发电占比达到60％以上。

随着工业的不断发展，能源日益紧缺，人们对节约能源，保护环境的意识逐渐加强。我国也相应制定了一系列节能、减排优惠政策，大力发展循环经济，开发新能源和再生能源，提高全民减排意识，同时努力挖掘企业内部能源和资源潜力，努力提高废物综合利用水平，已经成为我国一项节能、减排的主要国策之一。

早在十一五期间，我国就加大了节能、减排力度，为了降低发电煤耗指标，对火力发电机组尽可能实行大型、高效化，尤其对燃煤机组实行上大、压小政策，强制关停单机容量200MW及以下机组，收到很好的节能效果。但仍还有很多N≤50MW小型发电机组不属于关停范围。例如：区域性供热电站；煤矿坑口矸石电站；煤泥电站；边远地区小型电站；生物质电站；各种废气利用电站等，它们在各个工业领域发挥着不同的不可替代的作用，而且由于它们的特殊性，还将继续发挥它们的使命。

比如：生物质电站还将作为我国发展新能源的一个主要发展方向；区域性供热电站也是我国城镇化发展中改善民生的一项具体措施；煤矿坑口矸石电站也是煤矿发展循环经济，综合利用煤矿固体废弃物——煤矸石，减少污染，节约能源、同时又为企业增加经济效益的一项重要推广的节能减排项目。

这些电站虽然从国家政策允许继续生存，但是由于其规模小，发电设备蒸汽参数低，发电方法简单，能源利用率低，总体发电效率低，同时由于原材料、人工涨价，发电成本比较高，发电企业经济效益并不乐观，大大影响了发电企业的积极性。

究其原因，归纳如下：

1.发电机组参数系列早在50年代参照苏联标准制订的，温度压力普遍较低，一致延续至今；而且机组规格越小，蒸汽参数越低，发电效率越低。

2.当时机械制造水平、加工能力所限，小型汽轮机采用高参数制造难度大，设备加工方法和精度不能满足要求，若按大型汽轮机结构制造，提高效率不明显；

3.当时燃料价格比较便宜，占发电成本比例较低；

4.组成发电系统的汽水系统全部采用单一循环，没有高温烟气蒸汽再热循环系统；

5.以前人们节能、环保意识比较薄弱。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，包括高温超高压再热锅炉和设置在高温超高压再热锅炉内的锅炉过热器和锅炉再热器，所述锅炉过热器和锅炉再热器分别通过管道与发电单元相连通，所述发电单元是由通过管道与锅炉过热器相连通的高温高压汽轮机、与高温高压汽轮机输出轴相连接的减速器、通过管道与锅炉再热器相连通的高温低压汽轮机和一端与高温低压汽轮机相连接且另一端与减速器相连接的汽轮发电机共同构成的，所述高温高压汽轮机通过管道与锅炉再热器相连通，还包括高加疏水单元和低加疏水单元，所述高温高压汽轮机、高加疏水单元和锅炉过热器依次通过管道相对接，所述高温低压汽轮机、低加疏水单元和高加疏水单元依次通过管道相对接，所述高温低压汽轮机通过管道与高压除氧器相连通。

所述高加疏水单元包括I级高压加热器、II级高压加热器和高压除氧器，所述I级高压加热器、II级高压加热器和高压除氧器依次通过管道相对接。

所述高温高压汽轮机、高加疏水单元和锅炉过热器依次通过管道相对接，即所述高温高压汽轮机分别通过管道与I级高压加热器和II级高压加热器相对接，所述II级高压加热器通过管道与锅炉过热器相对接。

所述II级高压加热器和高压除氧器之间管道上设有锅炉给水泵。

所述低加疏水单元包括I级低压加热器、II级低压加热器、III级低压加热器和冷凝器，所述I级低压加热器、II级低压加热器、III级低压加热器和冷凝器依次通过管道相连通。

所述高温低压汽轮机、低加疏水单元和高加疏水单元依次通过管道相对接，即所述高温低压汽轮机分别通过管道与I级低压加热器、II级低压加热器、III级低压加热器和冷凝器相对接，所述III级低压加热器通过管道与高压除氧器相对接。

所述III级低压加热器和冷凝器之间的管道上设有冷凝泵。

所述高温低压汽轮机通过管道与高压除氧器相对接。

整个小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置的发电功率不大于50MW。

利用本实用新型的技术方案制作的小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，在发电装机容量不变的情况下，可以减少燃料消耗量，减少了污染物排放，既节能、又环保，又节约了燃料，降低发电成本，对企业带来明显的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型所述小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置汽水流程图；

图2是本实用新型所述实施例二中小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置汽水流程图；

图3是传统高温超高压再热发电装置的汽水流程图；

图中，1、高温超高压再热锅炉；2、锅炉过热器；3、锅炉再热器；4、高温高压汽轮机；5、汽轮发电机；6、高温低压汽轮机；7、减速器；8、冷凝器；9、冷凝泵；10、I级低压加热器；11、II级低压加热器；12、III级低压加热器；13、高压除氧器；14、锅炉给水泵；15、I级高压加热器；16、II级高压加热器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1-3所示，一种小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，包括高温超高压再热锅炉(1)和设置在高温超高压再热锅炉(1)内的锅炉过热器(2)和锅炉再热器(3)，所述锅炉过热器(2)和锅炉再热器(3)分别通过管道与发电单元相连通，所述发电单元是由通过管道与锅炉过热器(2)相连通的高温高压汽轮机(4)、与高温高压汽轮机(4)输出轴相连接的减速器(7)、通过管道与锅炉再热器(3)相连通的高温低压汽轮机(6)和一端与高温低压汽轮机(6)相连接且另一端与减速器(7)相连接的汽轮发电机(5)共同构成的，所述高温高压汽轮机(4)通过管道与锅炉再热器(3)相连通，还包括高加疏水单元和低加疏水单元，所述高温高压汽轮机(4)、高加疏水单元和锅炉过热器(2)依次通过管道相对接，所述高温低压汽轮机(6)、低加疏水单元和高加疏水单元依次通过管道相对接。所述高温低压汽轮机(6)通过管道与高压除氧器(13)相连通；所述高加疏水单元包括I级高压加热器(15)、II级高压加热器(16)和高压除氧器(13)，所述I级高压加热器(15)、II级高压加热器(16)和高压除氧器(13)依次通过管道相对接；所述高温高压汽轮机(4)、高加疏水单元和锅炉过热器(2)依次通过管道相对接，即所述高温高压汽轮机(4)分别通过管道与I级高压加热器(15)和II级高压加热器(16)相对接，所述II级高压加热器(16)通过管道与锅炉过热器(2)相对接；所述II级高压加热器(16)和高压除氧器(13)之间管道上设有锅炉给水泵(14)；所述低加疏水单元包括I级低压加热器(10)、II级低压加热器(11)、III级低压加热器(12)和冷凝器(8)，所述I级低压加热器(10)、II级低压加热器(11)、III级低压加热器(12)和冷凝器(8)依次通过管道相连通；所述高温低压汽轮机(6)、低加疏水单元和高加疏水单元依次通过管道相对接，即所述高温低压汽轮机(6)分别通过管道与I级低压加热器(10)、II级低压加热器(11)、III级低压加热器(12)和冷凝器(8)相对接，所述III级低压加热器(12)通过管道与高压除氧器(13)相对接；所述III级低压加热器(12)和冷凝器(8)之间的管道上设有冷凝泵(9)；所述高温低压汽轮机(6)通过管道与高压除氧器(13)相对接。

本实施方案的特点为，锅炉过热器和锅炉再热器分别通过管道与发电单元相连通，发电单元是由通过管道与锅炉过热器相连通的高温高压汽轮机、与高温高压汽轮机输出轴相连接的减速器、通过管道与锅炉再热器相连通的高温低压汽轮机和一端与高温低压汽轮机相连接且另一端与减速器相连接的汽轮发电机共同构成的，高温高压汽轮机通过管道与锅炉再热器相连通，还包括高加疏水单元和低加疏水单元，高温高压汽轮机、高加疏水单元和锅炉过热器依次通过管道相对接，高温低压汽轮机、低加疏水单元和高加疏水单元依次通过管道相对接，高温低压汽轮机、低加疏水单元和高加疏水单元依次通过管道相对接。高温低压汽轮机通过管道与高压除氧器相连通，在发电装机容量不变的情况下，可以减少燃料消耗量，减少了污染物排放，既节能、又环保，又节约了燃料，降低发电成本，对企业带来明显的经济效益。

在本技术方案中，高温超高压再热锅炉产生的新蒸汽从过热器引出，进入高温高压汽轮机进行做功，其中用于末级给水加热的高压加热器所用加热蒸汽汽源直接从高温高压汽轮机中间抽出供给，用于初级加热的高压加热器的加热蒸汽直接用高温高压汽轮机排出的蒸汽作为加热汽源，高温高压汽轮机排出的其余蒸汽全部返回到锅炉再热器，利用锅炉高温烟气将进入锅炉再热器的低压蒸汽再次加热至与新蒸汽相同的温度，然后再进入高温低压汽轮机做功，高温高压汽轮机和高温低压汽轮机可以共同拖动一台发电机发电，根据热力学梯级利用原理，分别从高温低压汽轮机抽出不同压力的低压蒸汽，分别供给I级低压加热器、II级低压加热器、III级低压加热器和除氧器作为加热蒸汽汽源，进入高温低压汽轮机的其余蒸汽最终排入汽轮机冷凝器，通过循环冷却水冷却到40℃左右，然后用冷凝泵将凝结水加压，分别通过三台低压加热器-加热，再送入除氧器进一步加热并除氧，除氧加热后的水通过锅炉给水泵加压，再进一步通过高压加热器，加热至锅炉所需的给水温度，送入锅炉重新生成蒸汽，进入下一个循环。

实施例二

可以根据不同需要，高温高压汽轮机与发电机相连接，高温低压汽轮机与发电机相连接，其中高温高压汽轮机经过做功后，通过减速机减速到n＝3000r/min，高温高压汽轮机和高温低压汽轮机各自拖动发电机进行发电，其他结构与实施例一相同。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，包括高温超高压再热锅炉(1)和设置在高温超高压再热锅炉(1)内的锅炉过热器(2)和锅炉再热器(3)，其特征在于，所述锅炉过热器(2)和锅炉再热器(3)分别通过管道与发电单元相连通，所述发电单元是由通过管道与锅炉过热器(2)相连通的高温高压汽轮机(4)、与高温高压汽轮机(4)输出轴相连接的减速器(7)、通过管道与锅炉再热器(3)相连通的高温低压汽轮机(6)和一端与高温低压汽轮机(6)相连接且另一端与减速器(7)相连接的汽轮发电机(5)共同构成的，所述高温高压汽轮机(4)通过管道与锅炉再热器(3)相连通，还包括高加疏水单元和低加疏水单元，所述高温高压汽轮机(4)、高加疏水单元和锅炉过热器(2)依次通过管道相对接，所述高温低压汽轮机(6)、低加疏水单元和高加疏水单元依次通过管道相对接，所述高温低压汽轮机(6)通过管道与高压除氧器(13)相连通。

2.根据权利要求1所述的小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，其特征在于，所述高加疏水单元包括I级高压加热器(15)、II级高压加热器(16)和高压除氧器(13)，所述I级高压加热器(15)、II级高压加热器(16)和高压除氧器(13)依次通过管道相对接。

3.根据权利要求2所述的小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，其特征在于，所述高温高压汽轮机(4)、高加疏水单元和锅炉过热器(2)依次通过管道相对接，即所述高温高压汽轮机(4)分别通过管道与I级高压加热器(15)和II级高压加热器(16)相对接，所述II级高压加热器(16)通过管道与锅炉过热器(2)相对接。

4.根据权利要求2所述的小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，其特征在于，所述II级高压加热器(16)和高压除氧器(13)之间管道上设有锅炉给水泵(14)。

5.根据权利要求1所述的小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，其特征在于，所述低加疏水单元包括I级低压加热器(10)、II级低压加热器(11)、III级低压加热器(12)和冷凝器(8)，所述I级低压加热器(10)、II级低压加热器(11)、III级低压加热器(12)和冷凝器(8)依次通过管道相连通。

6.根据权利要求5所述的小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，其特征在于，所述高温低压汽轮机(6)、低加疏水单元和高加疏水单元依次通过管道相对接，即所述高温低压汽轮机(6)分别通过管道与I级低压加热器(10)、II级低压加热器(11)、III级低压加热器(12)和冷凝器(8)相对接，所述III级低压加热器(12)通过管道与高压除氧器(13)相对接。

7.根据权利要求5所述的小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，其特征在于，所述III级低压加热器(12)和冷凝器(8)之间的管道上设有冷凝泵(9)。

8.根据权利要求1所述的小型高温高压组合式再热汽轮发电机组装置，其特征在于，所述高温低压汽轮机(6)通过管道与高压除氧器(13)相对接。