CN206681807U - 一种基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置，包括高温热源单元、中温中压汽轮机、给水单元和除氧装置，高温热源单元通过主管道和中温中压汽轮机相连，给水单元设置在中温中压汽轮机与高温热源单元相连的主回路管道上，除氧装置设置在给水单元中的管道上。采用高温超高压一次再热锅炉替代原中温中压锅炉，大大提高整个热力系统的循环热效率，从而提高余热回收率和燃料利用效率，本实用新型提供的基于中温中压余热发电系统改造的余能发电装置，在现有的中温中压余热发电系统上，通过更换中温中压锅炉和增加前置式背压汽轮机、中压除氧器等模块，采用模块化快装结构，缩短改造周期，同时降低了资金成本。

Description

一种基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置

技术领域

本实用新型属于能量回收装置领域，具体涉及一种基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置。

背景技术

目前，国内大多数钢厂都已回收高温烟气余热、富余煤气余能，并建成常规中温中压或高温高压余热余能发电机组。常规烟气余热发电和煤气燃烧发电技术已经非常成熟，在国内应用非常广泛，并且取得了良好的经济和社会效益。

早期建设的高温烟气余热回收项目、煤气燃烧发电项目多以中温中压凝汽式汽轮机发电机组为主。随着国内高温超高压机组小型化技术的日益成熟，高温超高压发电在冶金余热余能回收方面应用越来越广泛。现有的中温中压凝气式汽轮机发电组采用中温中压再热锅炉，总体说来，燃料利用率不高，同时余热回收率低。

新建或重建高温超高压发电机组投资较大，建设周期长，对于已中温中压发电项目的用户来说，放弃投运才几年的中温中压煤气发电机组并新建高温超高压发电项目资金成本和时间成本较高。

发明内容

为了解决现有的中温中压凝气式汽轮机发电组燃料利用率不高、余热回收率低和新建或重建高温超高压发电机组投资较大、建设周期长，对于已中温中压发电项目的用户来说，放弃投运才几年的中温中压煤气发电机组并新 建高温超高压发电项目资金成本和时间成本较高的问题，本实用新型提供了一种基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置：

一种基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置，包括高温热源单元、中温中压汽轮机、给水单元和除氧装置，高温热源单元通过中压主蒸汽管道和中温中压汽轮机相连，给水单元设置在中温中压汽轮机与高温热源单元相连的主回路管道上，除氧装置设置在给水单元中的管道上；

高温热源单元包括高温超高压一次再热锅炉、前置式背压汽轮机；所述的高温超高压一次再热锅炉内设置有主蒸汽过热器与再热蒸汽过热器；

主蒸汽过热器通过高温超高压主蒸汽母管与前置式背压汽轮机连通，前置式背压汽轮机的进汽管上安装有第一蒸汽阀；

再热蒸汽过热器通过背压排汽母管与高温超高压一次再热锅炉上，同时通过中温中压蒸汽母管与发电装置连接。

给水单元包括凝结水泵、低压加热器、常压除氧器、中继泵、中压除氧器和超高压给水泵；

凝结水泵、低压加热器、常压除氧器、中继泵、中压除氧器、和超高压给水泵沿着冷凝水流动的方向依次设置在中温中压汽轮机与高温超高压一次再热锅炉相连的主回路管道上。

前置式背压汽轮机采用超高压、单轴、单缸、冲动、背压式汽轮机。

在高温超高压主蒸汽母管与中温中压蒸汽母管之间设置有减温减压旁路管，减温减压旁路管上安装有第二蒸汽阀门和减压减温器。

中压除氧器通过管道与前置式背压汽轮机相连；所述的常压除氧器和低压加热器通过管道与中温中压汽轮机相连。

以上技术方案与现有技术相比具有以下技术效果：

1、本实用新型采用高温超高压一次再热锅炉替代原中温中压锅炉，新建高温超高压背压式汽轮机，大大提高整个热力系统的循环热效率，从而提高余热回收率和燃料利用效率。

2、本实用新型提供的基于中温中压余热发电系统改造的余能发电装置，在现有的中温中压余热发电系统上，通过更换中温中压锅炉和增加前置式背压汽轮机、中压除氧器等模块，采用模块化快装结构，缩短改造周期，同时降低了资金成本。

3、本实用新型通过设置减温减压旁路作为备用，避免了在前置式背压汽轮机出现故障时，整个系统停止工作的状况。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图中各个标号的含义为：1-高温超高压一次再热锅炉；2-主蒸汽过热器；3-再热蒸汽过热器；4-汽包；5-高温超高压主蒸汽母管；6-背压排汽母管；7-前置式背压汽轮机；8-减温减压旁路管；9-减压减温器；10-中温中压蒸汽母管；11-中温中压汽轮机；12-凝汽器；13-凝结水泵；14-第一低压加热；15-第二低压加热器；16-常压除氧器；17-中继泵；18-中压除氧器；19-超高压给水泵；20-省煤器；21-第一蒸汽阀门；22-第二蒸汽阀门。

具体实施方式

实施例1

本实用新型提供了一种基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置，如图1，包括高温热源单元、中温中压汽轮机、给水单元和除氧装置，高温热源单元通过主管道和中温中压汽轮机11相连，给水单元设置在中温中压汽轮机11与高温热源单元相连的主回路管道上，除氧装置设置在给水单元中的管道上；

高温热源单元包括高温超高压一次再热锅炉1、前置式背压汽轮机7、主蒸汽过热器2和再热蒸汽过热器3，主蒸汽过热器2和再热蒸汽过热器3均设置在高温超高压一次再热锅炉1内；

主蒸汽过热器2通过高温超高压主蒸汽母管5与前置式背压汽轮机7连通，前置式背压汽轮机7的进汽管上安装有第一蒸汽阀21；

再热蒸汽过热器3通过背压排汽母管6与高温超高压一次再热锅炉1上，同时通过中温中压蒸汽母管10与发电装置连接。

高温超高压背压式汽轮机，大大提高整个热力系统的循环热效率，从而提高余热回收率和燃料利用效率。

给水单元包括凝结水泵13、低压加热器、常压除氧器16、中继泵17、中压除氧器18和超高压给水泵19；省煤器20设置高温超高压一次再热锅炉1上，省煤器20与汽包4通过管道连通；

凝结水泵13、低压加热器、常压除氧器16、中继泵17、中压除氧器18和超高压给水泵19沿着冷凝水流动的方向依次设置在中温中压汽轮机11与高温超高压一次再热锅炉1相连的主回路管道上。

其中，将中温中压汽轮机11出来的冷凝水经过进过除氧和加热，通过超高压给水泵19运送给省煤器20，本方案中采用两个低压加热器，分别是第一低压加热器和第二低压加热器，在不同的方案中，根据实际情况，低压加热器的个数也不同。

优选的，前置式背压汽轮机7可选用超高压、单轴、单缸、冲动、背压式汽轮机。

进一步的，在高温超高压主蒸汽母管5与中温中压蒸汽母管10之间设置有减温减压旁路管8，所述的减温减压旁路管8上安装有第二蒸汽阀门22和减压减温器9。

设置减温减压旁路8作为备用，在前置式背压汽轮机7出现故障时，关闭第一蒸汽阀21，打开第二蒸汽阀22，整个系统正常工作。

前置式背压汽轮机7与中压除氧器18相连；常压除氧器16、第一低压加热器14、第二低压加热器15分别通过管道和中温中压汽轮机11相连，汽轮机内的蒸汽可以为中压除氧器18、常压除氧器16、第一低压加热器14和第二低压加热器15提供它们工作所需的气源。

实施例2

本方案提供的中温中压余热发电系统改造的余能发电装置，发电效率有明显的提高，以20万Nm3煤气量、热值为750kCal/Nm3的高炉煤气为例，采用中温中压发电，其热效率约为26％，发电功率约为45400kW；改造后系统的热效率可提升至35.6％，其发电功率约为62100kW，发电功率比改造前提高36.8％。

Claims (5)

1.一种基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置，包括高温热源单元、中温中压汽轮机(11)、给水单元和除氧装置，所述的高温热源单元通过中压主蒸汽管道和中温中压汽轮机(11)相连，所述的给水单元设置在中温中压汽轮机(11)与高温热源单元相连的主回路管道上，所述的除氧装置设置在给水单元中的管道上；

其特征在于，所述的高温热源单元包括高温超高压一次再热锅炉(1)、前置式背压汽轮机(7)；所述的高温超高压一次再热锅炉(1)内设置有主蒸汽过热器(2)与再热蒸汽过热器(3)；

所述的主蒸汽过热器(2)通过高温超高压主蒸汽母管(5)与前置式背压汽轮机(7)连通，前置式背压汽轮机(7)的进汽管上安装有第一蒸汽阀(21)；

所述的再热蒸汽过热器(3)通过背压排汽母管(6)与高温超高压一次再热锅炉(1)上，同时通过中温中压蒸汽母管(10)与发电装置连接。

2.如权利要求1所述的基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置，其特征在于，所述的给水单元包括凝结水泵(13)、低压加热器、常压除氧器(16)、中继泵(17)、中压除氧器(18)和超高压给水泵(19)；

所述的凝结水泵(13)、低压加热器、常压除氧器(16)、中继泵(17)、中压除氧器(18)、和超高压给水泵(19)沿着冷凝水流动的方向依次设置在中温中压汽轮机(11)与高温超高压一次再热锅炉(1)相连的主回路管道上。

3.如权利要求1所述的基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置，其特征在于，所述的前置式背压汽轮机(7)采用超高压、单轴、单缸、冲动、背压式汽轮机。

4.如权利要求1所述的基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置，其特征在于，在高温超高压主蒸汽母管(5)与中温中压蒸汽母管(10)之间设置有减温减压旁路管(8)，所述的减温减压旁路管上安装有第二蒸汽阀门(22)和减压减温器(9)。

5.如权利要求2所述的基于中温中压余热、余能发电系统改造的发电装置，其特征在于，所述的中压除氧器(18)通过管道与前置式背压汽轮机(7)相连；所述的常压除氧器(16)和低压加热器通过管道与中温中压汽轮机(11)相连。