CN207262971U - 一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焦化、冶金工程技术领域的余热回收，具体的是一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是:至少包括,干熄焦锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、发电机、凝汽器、凝结水泵、副省煤器、除氧器、除氧水箱、锅炉给水泵、锅炉汽包，在干熄焦锅炉的烟气进口和烟气出口之间间隔从上到下分布有高温过热器、蒸汽再热器、低温过热器、光管蒸发器、鳍片管蒸发器、高压省煤器；所述的高温过热器通过高温超高压蒸汽管路与汽轮机高压缸入口端气体管道连接；汽轮机高压缸通过再热冷段管路与蒸汽再热器管道连接；汽轮机高压缸通过汽轮机低压缸与发电机连接。它提供了一种能带来更高发电功率和经济效益的干熄焦超高温超高压再热蒸汽发电系统。

Description

一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统

技术领域

本实用新型涉及焦化、冶金工程技术领域的余热回收，具体的是一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统。

背景技术

干熄焦余热发电是指采用干熄焦锅炉吸收干熄焦系统惰性循环气体的热量产生蒸汽，然后进入汽轮机将热能转化为动能从而拖动发电机产生电能的工艺系统。

干熄焦余热发电系统最终将红焦的显热转换为电能，能显著降低企业的电耗，并能带来很大的经济效益。

常规的干熄焦发电工艺中，干熄焦锅炉一般产生中温中压（3.82MPa，450℃）或高温高压（9.81MPa，540℃）蒸汽来发电，配套的一般是中温中压或高温高压汽轮发电机组。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能带来更高发电功率和经济效益的干熄焦超高温超高压再热蒸汽发电系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现：一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是:至少包括,干熄焦锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、发电机、凝汽器、凝结水泵、副省煤器、除氧器、除氧水箱、锅炉给水泵、锅炉汽包，在干熄焦锅炉的烟气进口和烟气出口之间间隔从上到下分布有高温过热器、蒸汽再热器、低温过热器、光管蒸发器、鳍片管蒸发器、高压省煤器；所述的高温过热器通过高温超高压蒸汽管路与汽轮机高压缸入口端气体管道连接；汽轮机高压缸通过再热冷段管路与蒸汽再热器管道连接；汽轮机高压缸通过汽轮机低压缸与发电机连接；所述的汽轮机低压缸同时连接有再热热段管路、排汽管路和除氧器加热蒸汽管路，其中,再热热段管路连接蒸汽再热器,排汽管路连接凝汽器,除氧器加热蒸汽管路连接除氧器；除氧器通过下端的除氧水箱连接的锅炉给水管路经锅炉给水泵连接管路干熄焦锅炉最下端的高压省煤器。

所述的凝汽器通过凝结水管路连接的凝结水泵与副省煤器连接,除氧器通过除氧器进水管路也与副省煤器连接,凝结水管路连接副省煤器内的给水预热器上端,除氧器进水管路连接副省煤器内的给水预热器下端；副省煤器上端是副省烟气出口,副省煤器下端是副省烟气进口。

所述的锅炉汽包分别通过高压汽包上水管路、鳍片管蒸发器进水管路、光管蒸发器进水管路、鳍片管蒸发器出汽管路、光管蒸发器出汽管路、高压饱和蒸汽管路连接低温过热器、光管蒸发器、鳍片管蒸发器、高压省煤器,其中,鳍片管蒸发器进水管路和鳍片管蒸发器出汽管路连接鳍片管蒸发器,光管蒸发器进水管路和光管蒸发器出汽管路连接光管蒸发器,高压饱和蒸汽管路连接低温过热器,高压汽包上水管路连接高压省煤器。

所述的高温过热器、蒸汽再热器、低温过热器是由蛇形管排列的换热面。

所述的光管蒸发器、鳍片管蒸发器是由蛇形光管排列组成的换热面，这两组受热面可以分开，也可以合并为一组。

所述的高压省煤器、给水预热器是由钢管或铸铁管组成的受热面，高压省煤器安装在锅炉尾部的烟道中。

所述的汽轮机高压缸和汽轮机低压缸组成汽轮机。

所述的凝汽器可以是水冷式，也可以是空冷式。

所述的干熄焦锅炉中通过高温过热器送出的蒸汽压力为不低于13.7MPa，温度高于540℃。

所述的汽轮机高压缸和汽轮机低压缸可以是分开的，也可以是合并在一起的。

本实用新型的效果是：通过本系统，干熄焦锅炉产生超高温超高压参数（压力不低于13.7MPa，温度高于540℃）；干熄焦锅炉增设了蒸汽再热器，将汽轮机高压缸的一次抽汽全部经蒸汽再热器加热后进入汽轮机低压缸再次发电，再热后蒸汽温度不低于540℃；除氧器的加热蒸汽来自汽轮机的低压缸抽汽。经过提高蒸汽压力和再热，汽轮机的发电功率比常规高温高压发电功率能提高7%以上。

附图说明

下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例 一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统结构示意图；

图中：1、干熄焦锅炉，2、烟气进口，3、烟气出口，4、汽轮机高压缸，5、汽轮机低压缸，6、发电机，7、凝汽器，8、凝结水泵，9、副省煤器，10、除氧器，11、除氧水箱，12、锅炉给水泵，13、锅炉汽包，14、副省烟气进口，15、副省烟气出口，16、给水预热器，17、凝结水管路，18、除氧器进水管路，19、锅炉给水管路，20、高压汽包上水管路，21、鳍片管蒸发器进水管路，22、光管蒸发器进水管路，23、鳍片管蒸发器出汽管路，24、光管蒸发器出汽管路，25、高压饱和蒸汽管路，26、低温过热器至高温过热器的蒸汽管路，27、高温超高压蒸汽管路，28、再热冷段管路，29、再热热段管路，30、排汽管路，31、除氧器加热蒸汽管路，32、高温过热器，33、蒸汽再热器，34、低温过热器，35、光管蒸发器，36、鳍片管蒸发器，37、高压省煤器。

具体实施方式

如图1所示，一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是:至少包括,干熄焦锅炉1、汽轮机高压缸4、汽轮机低压缸5、发电机6、凝汽器7、凝结水泵8、副省煤器9、除氧器10、除氧水箱11、锅炉给水泵12、锅炉汽包13，在干熄焦锅炉1的烟气进口2和烟气出口3之间间隔从上到下分布有高温过热器32、蒸汽再热器33、低温过热器34、光管蒸发器35、鳍片管蒸发器36、高压省煤器37；所述的高温过热器32通过高温超高压蒸汽管路27与汽轮机高压缸4入口端气体管道连接；汽轮机高压缸4通过再热冷段管路28与蒸汽再热器33管道连接；汽轮机高压缸4通过汽轮机低压缸5与发电机6连接；所述的汽轮机低压缸5同时连接有再热热段管路29、排汽管路30和除氧器加热蒸汽管路31，其中,再热热段管路29连接蒸汽再热器33,排汽管路30连接凝汽器7,除氧器加热蒸汽管路31连接除氧器10；除氧器10通过下端的除氧水箱11连接的锅炉给水管路19经锅炉给水泵12连接管路干熄焦锅炉1最下端的高压省煤器37。

所述的凝汽器7通过凝结水管路17连接的凝结水泵8与副省煤器9连接,除氧器10通过除氧器进水管路18也与副省煤器9连接,凝结水管路17连接副省煤器9内的给水预热器16上端,除氧器进水管路18连接副省煤器9内的给水预热器16下端。副省煤器9上端是副省烟气出口15,副省煤器9下端是副省烟气进口14。

所述的锅炉汽包13分别通过高压汽包上水管路20、鳍片管蒸发器进水管路21、光管蒸发器进水管路22、鳍片管蒸发器出汽管路23、光管蒸发器出汽管路24、高压饱和蒸汽管路25连接低温过热器34、光管蒸发器35、鳍片管蒸发器36、高压省煤器37,其中,鳍片管蒸发器进水管路21和鳍片管蒸发器出汽管路23连接鳍片管蒸发器36,光管蒸发器进水管路22和光管蒸发器出汽管路24连接光管蒸发器35,高压饱和蒸汽管路25连接低温过热器34,高压汽包上水管路20连接高压省煤器37。

干熄焦锅炉1是通过来自干熄炉的热的循环气体与水换热产生蒸汽的设备。汽轮机高压缸4是接收来自干熄焦锅炉1的高温超高压蒸汽，并将蒸汽的热能转化为机械能的设备，同时从高压缸排出的蒸汽送回干熄焦锅炉1的蒸汽再热器33进行加热。

高温过热器32是由蛇形管排列的换热面，它吸收循环气体入口进来的循环气体热量，并将来自低温过热器的蒸汽进一步过热达到要求的温度。

蒸汽再热器33是由蛇形管排列的换热面，它吸收高温过热器32之后循环气体的热量，并将外部蒸汽加热到一定的温度。

低温过热器34是由蛇形管排列的换热面，它吸收蒸汽再热器33之后循环气体的热量，并将来自锅筒的饱和蒸汽加热达到一定的过热度。

光管蒸发器35是由蛇形光管排列组成的换热面，它吸收低温过热器34之后循环气体的热量，并将来自省煤器的热水加热成为饱和蒸汽。

鳍片管蒸发器36是由蛇形鳍片排列组成的换热面，它吸收光管蒸发器35之后循环气体的热量，并将来自高压省煤器37的高压热水加热成为高压饱和蒸汽。

高压省煤器37是由钢管或铸铁管组成的受热面，安装在锅炉尾部的烟道中，它吸收鳍片管蒸发器36之后循环气体的热量加热给水，以降低排烟温度，提高锅炉热效率。

给水预热器16是由钢管或铸铁管组成的受热面，它吸收干熄焦锅炉1之后循环气体的热量，并加热凝结水送至除氧器10，降低进入干熄炉的循环气体温度。

汽轮机低压缸5接收来自干熄焦锅炉1的蒸汽再热器33输出的再热蒸汽，并将蒸汽热能转化为机械能，同时从低压缸排出的蒸汽进入凝汽器7。

发电机6是将汽轮机高压缸4和汽轮机低压缸5的机械能转化为电能的设备。

凝汽器7是将汽轮机低压缸5排出的蒸汽用循环水或空气冷却成凝结水的设备。

凝结水泵8是将凝汽器7中的凝结水输送至副省煤器9的设备。

副省煤器9是利用干熄焦锅炉1排出的烟气，加热凝结水，降低进入干熄炉的循环气体温度的设备。在副省煤器烟气进口14和烟气出口15之间有给水预热器16。

除氧器10是使用来自汽轮机低压缸5的抽汽，加热以使来自给水预热器16的给水达到饱和状态脱除水中氧气及防止后续受热面发生氧腐蚀的设备。

除氧水箱11是储存除氧器10产生的脱氧水，通过锅炉给水泵12向干熄焦锅炉1供应。

锅炉给水泵12是用于向干熄焦锅炉1供水的设备。

锅炉汽包13是分离内部蒸汽和水的设备，通过它既可以向光管蒸发器35、鳍片管蒸发器36提供热水，又可以向低温过热器35提供饱和蒸汽。

汽轮机是一种再热汽轮机，由高压缸和低压缸组成。

汽轮机高压缸4和汽轮机低压缸5的转速可以是常规转速，也可以是较高的转速。

除氧器10的型式可以是填料式，也可以是旋膜式；器工作压力既可以是大气式，也可以是压力式。

副省煤器9是一种烟气和水换热的设备，换热后出水温度不能高于100℃。

副省煤器内部的给水预热器16可以是一组换热面，也可以是多组换热面。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (10)

1.一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是:至少包括,干熄焦锅炉(1)、汽轮机高压缸(4)、汽轮机低压缸(5)、发电机(6)、凝汽器(7)、凝结水泵(8)、副省煤器(9)、除氧器(10)、除氧水箱(11)、锅炉给水泵(12)、锅炉汽包(13)，在干熄焦锅炉(1)的烟气进口(2)和烟气出口(3)之间间隔从上到下分布有高温过热器(32)、蒸汽再热器(33)、低温过热器(34)、光管蒸发器(35)、鳍片管蒸发器(36)、高压省煤器(37)；所述的高温过热器(32)通过高温超高压蒸汽管路(27)与汽轮机高压缸(4)入口端气体管道连接；汽轮机高压缸(4)通过再热冷段管路(28)与蒸汽再热器(33)管道连接；汽轮机高压缸(4)通过汽轮机低压缸(5)与发电机(6)连接；所述的汽轮机低压缸(5)同时连接有再热热段管路(29)、排汽管路(30)和除氧器加热蒸汽管路(31)，其中,再热热段管路(29)连接蒸汽再热器(33),排汽管路(30)连接凝汽器(7),除氧器加热蒸汽管路(31)连接除氧器(10)；除氧器(10)通过下端的除氧水箱(11)连接的锅炉给水管路(19)经锅炉给水泵(12)连接管路干熄焦锅炉(1)最下端的高压省煤器(37)。

2.根据权利要求1所述的一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是：所述的凝汽器(7)通过凝结水管路(17)连接的凝结水泵(8)与副省煤器(9)连接,除氧器(10)通过除氧器进水管路(18)也与副省煤器(9)连接,凝结水管路(17)连接副省煤器(9)内的给水预热器(16)上端,除氧器进水管路(18)连接副省煤器(9)内的给水预热器(16)下端；副省煤器(9)上端是副省烟气出口（15）,副省煤器（9）下端是副省烟气进口（14）。

3.根据权利要求1所述的一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是：所述的锅炉汽包（13）分别通过高压汽包上水管路（20）、鳍片管蒸发器进水管路（21）、光管蒸发器进水管路（22）、鳍片管蒸发器出汽管路（23）、光管蒸发器出汽管路（24）、高压饱和蒸汽管路（25）连接低温过热器（34）、光管蒸发器（35）、鳍片管蒸发器（36）、高压省煤器（37）,其中,鳍片管蒸发器进水管路（21）和鳍片管蒸发器出汽管路（23）连接鳍片管蒸发器（36）,光管蒸发器进水管路（22）和光管蒸发器出汽管路（24）连接光管蒸发器（35）,高压饱和蒸汽管路（25）连接低温过热器（34）,高压汽包上水管路（20）连接高压省煤器（37）。

4.根据权利要求1所述的一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是：所述的高温过热器（32）、蒸汽再热器（33）、低温过热器（34）是由蛇形管排列的换热面。

5.根据权利要求1所述的一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是：所述的光管蒸发器（35）、鳍片管蒸发器（36）是由蛇形光管排列组成的换热面，这两组受热面可以分开，也可以合并为一组。

6.根据权利要求1或2所述的一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是：所述的高压省煤器（37）、给水预热器（16）是由钢管或铸铁管组成的受热面，高压省煤器（37）安装在锅炉尾部的烟道中。

7.根据权利要求1所述的一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是：所述的汽轮机高压缸（4）和汽轮机低压缸（5）组成汽轮机。

8.根据权利要求1所述的一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是：所述的凝汽器（7）可以是水冷式，也可以是空冷式。

9.根据权利要求1所述的一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是：所述的干熄焦锅炉（1）中通过高温过热器（32）送出的蒸汽压力为不低于13.7MPa，温度高于540℃。

10.根据权利要求1所述的一种干熄焦超高温超高压蒸汽再热发电系统，其特征是：所述的汽轮机高压缸（4）和汽轮机低压缸（5）可以是分开的，也可以是合并在一起的。