CN208312354U - 一种二次再热发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二次再热发电系统。系统包括一次锅炉、二次锅炉、汽轮机发电机组等。一次锅炉、二次锅炉均包括炉膛、省煤器、再热器、低温过热器、高温过热器等。汽轮发电机组包括汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸和发电机。锅炉给水依次经过一次/二次锅炉炉膛、一次/二次省煤器、一次/二次低温过热器、一次/二次高温过热器换热进入汽轮机高压缸做功，做功后的一次再热蒸汽通过一次再热器加热进入汽轮机中压缸做功，做功后的二次再热蒸汽通过二次再热器加热进入汽轮机低压缸做功，一起带动发电机发电。本实用新型两台锅炉燃烧系统分别独立控制，汽水系统联合控制，在保证再热汽汽温的同时，使得系统操作灵活，可靠性增强。

Description

一种二次再热发电系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种二次再热发电系统，属于燃烧设备领域。

背景技术

提高蒸汽压力、温度及再热次数是改善火力发电蒸汽循环效率的有效方法。目前一次再热超超临界机组日趋成熟，整体可靠性、经济性令人满意。而在此基础上开发的二次再热超超临界机组，则普遍出现了再热汽温偏低的问题。尤其是两级再热的调节，在部分负荷下，一次再热汽温和二次再热汽温都影响了机组的安全性和经济型，致使二次再热机组在提高效率方面的优势大打折扣。而且二次再热的汽温调节速度乃至整个机组的变负荷速度严重滞后，与一次再热机组性能主要是再热的汽温在低负荷下偏离铭牌，在80％负荷时，再热汽温就比额定值低50℃左右；更低负荷率下，再热汽温更低，表现出不适调峰的特点，这在我国电力生产结构条件下，不能满足电力调度需要。

为了实现二次再热，人们进行了各种努力。CN206036987U公布了一种尾部三烟道布置的二次再热锅炉型式。三个平行烟道中，分别布置一次再热、二次再热和低温过热器，调节三个烟道中的流动阻力即通过三个烟道的烟气流量来调节各自的吸热量，从而调节一、二次再热蒸汽温度。这种调节方式的不足之处是调解过程中相互影响，需要完整的经验性为基础。CN102889570A公布了一种双烟道与摆角燃烧器相结合调节再热汽温的二次再热锅炉，其中两次再热器各自分别布置在平行的两个烟道中，由摆角燃烧器的角度调节火焰中心，从而调节燃烧器区属水受热面的吸热量，即用来改变进入双烟道的烟气温度，以此调节两个烟道中再热蒸汽的总吸热量，由烟气挡板调节再热蒸汽总吸热量在两个烟道即一次再热和二次再热之间的分配，从而调节一、二次再热蒸汽温度，通过两个烟道的挡板，调整一二次再热器的吸热分配，通过调节燃烧器搓角即火焰中心并辅助以过量空气系数的微调，实现一、二次再热蒸汽温度达到铭牌。这一调节方式受到摆角燃烧器的调节效果有关。CN103574588A公布了一种二次再热锅炉，采用挡板调节和烟气再循环联合使用，一次再热器和二次再热器分别位于两个并列的烟道中，由烟气再循环流量的变化来调节两个烟道中再热蒸汽的总吸热量。这种调节方式的优势是两次再热汽温调节逻辑关系明确。但是烟气再循环需要消耗电耗，尤其不利于低于50％负荷运行。CN206846691U公布了一种二次再热锅炉，采用挡板调节和两级烟气再循环的方法，即在燃烧器上下两层布置烟气再循环，借鉴了CN102889570A中燃烧器摆角对火焰中心的调节，从而具备了挡板调节、烟气再循环、调节火焰中心。这些布置都试图缓解二次再热锅炉再热器汽温调节问题。为了进一步将两次再热汽温调节相互解耦，CN102913892A公布了一种T型布置的锅炉，从而使得一、二次再热器分别所在的双烟道完全分开，即一个炉膛两个尾部对流竖井。CN106949451A提供了一种二次再热超超临界锅炉及其受热面布置方法，通过在炉膛设置墙上再热器的方法，提高部分负荷下墙上再热器吸热份额，从而改善再热汽温，由于墙上再热器同时布置一次再热器低温段和二次再热器低温段，因此，一、二次再热汽温可同时改善。CN205878138U的方法与上述相似，但更明确了前后墙对称布置一次再热器、左右墙对称布置二次再热器。这些设计都无法彻底解决二次再热机组的汽温问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种采用两台锅炉、一台汽机有机组合而成的二次再热发电系统，一台锅炉带50％左右的预热、蒸发、过热和100％一次再热负荷，另一台锅炉带余下的预热、蒸发、过热和100％二次再热负荷，两台锅炉燃烧系统分别独立控制，汽水系统联合控制，并与汽机相匹配。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种二次再热发电系统，所述系统包括一次锅炉、二次锅炉、汽轮机发电机组和给水泵，所述一次锅炉包括一次锅炉炉膛、一次省煤器、一次再热器、一次低温过热器、一次高温过热器、一次汽水分离器；所述二次锅炉包括二次锅炉炉膛、二次省煤器、二次再热器、二次低温过热器、二次高温过热器、二次汽水分离器；所述一次锅炉炉膛和所述二次锅炉炉膛选用水冷壁结构；所述汽轮发电机组包括依次相连的汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸和发电机；所述系统还包括连接在所述汽轮机低压缸和所述给水泵之间的凝汽器；所述给水泵分别通过一次主给水管道、二次主给水管道与所述一次省煤器、二次省煤器相连；所述一次省煤器和所述二次省煤器分别通过汽水管路与所述一次锅炉炉膛和二次锅炉炉膛的水冷壁结构连接；所述一次锅炉炉膛水冷壁结构通过汽水管路依次与一次汽水分离器、一次低温过热器、一次高温过热器和汽轮机高压缸连接，且连接所述一次高温过热器与所述汽轮机高压缸之间的一次主蒸汽管道上设置有一次主蒸汽阀；所述汽轮机高压缸通过冷一次再热蒸汽管道与所述一次再热器入口相连，且所述冷一次再热蒸汽管道上设置有一次再热冷端关断阀；所述一次再热器出口通过热一次再热蒸汽管道与汽轮机中压缸相连，所述热一次再热蒸汽管道上设置有一次再热热端关断阀；所述二次锅炉炉膛的水冷壁结构通过汽水管路依次与二次汽水分离器、二次低温过热器、二次高温过热器和汽轮机高压缸相连，且连接所述二次高温过热器与所述汽轮机高压缸之间的二次主蒸汽管道上设置有二次主蒸汽阀；所述汽轮机中压缸通过冷二次再热蒸汽管道与所述二次再热器入口相连，且所述冷二次再热蒸汽管道上设置有二次再热冷端关断阀；所述二次再热器出口通过热二次再热蒸汽管道与汽轮机低压缸相连，且所述热二次再热蒸汽管道上设置有二次再热热端关断阀。

上述技术方案中，按烟气温度从高到低为前后顺序，所述一次高温过热器、一次低温过热器、一次省煤器从前往后依次布置，所述一次再热器设置在所述一次低温过热器之前或与所述一次低温过热器并列设置；所述二次高温过热器、二次低温过热器、二次省煤器从前往后依次布置，所述二次再热器设置在所述二次低温过热器之前或与所述二次低温过热器并列布置。

上述技术方案中，所述一次再热器出口通过热一次再热蒸汽管道还与所述汽轮机高压缸相连，且与所述汽轮机高压缸连接管路上设置有一次再热蒸汽短路阀；所述热一次再热蒸汽管道与所述汽轮机高压缸和所述汽轮机中压缸之间的连接管路为并联。

上述技术方案中，所述二次再热器出口通过热二次再热蒸汽管道与所述汽轮机中压缸相连，且与所述汽轮机中压缸连接管路上设置有二次再热蒸汽短路阀；所述热二次再热蒸汽管道与所述汽轮机中压缸和低压缸所述汽轮机之间的连接管路为并联。

所述一次锅炉的烟道中可以设置有一次双烟道隔墙，所述二次锅炉的烟道中可以设置有二次双烟道隔墙，所述一次双烟道隔墙或二次双烟道隔墙与烟气流向平行设置，使得单烟道被隔开为与烟气流向平行的并列设置的平行双烟道。

上述技术方案中，所述一次锅炉选用煤粉炉或循环流化床锅炉；所述二次锅炉选用煤粉炉或循环流化床锅炉。

上述技术方案中，所述一次锅炉和/或二次锅炉选用循环流化床锅炉时，所述一次锅炉还包括一次旋风分离器和设置在所述一次旋风分离器下方的一次返料阀；所述二次锅炉还包括二次旋风分离器和设置在所述二次旋风分离器下方的二次返料阀。

作为进一步改进的技术方案，所述一次锅炉和/或二次锅炉选用循环流化床锅炉时，所述一次锅炉还包括设置在所述一次旋风分离器下方的一次换热床以及设置在一次返料阀顶部的一次分流阀；所述一次高温过热器设置在所述一次换热床内，所述一次再热器设置两组以上，且其中一组一次再热器设置在所述一次换热床；所述二次锅炉还包括设置在所述二次旋风分离器下方的二次换热床以及设置在二次返料阀顶部的二次分流阀；所述二次高温过热器设置在所述二次换热床内，所述二次再热器设置两组以上，且其中一组二次再热器设置在所述二次换热床。

一种二次再热发电系统运行方法包括：

将锅炉给水经由给水泵加压后，使一部分锅炉给水流经一次主给水管道进入一次锅炉的一次省煤器，经过一次省煤器加热后被引入一次锅炉炉膛水冷壁结构中，在一次锅炉炉膛水冷壁结构中上升受热成为汽水混合物并进入一次汽水分离器；一次汽水分离器作为通道，使得水蒸气依次被引入一次低温过热器和一次高温过热器加热达到目标参数，然后通过一次主蒸汽管道送往汽轮机高压缸；

使一部分锅炉给水经过二次主给水管道进入二次省煤器预热后，将预热后的锅炉给水引入二次锅炉炉膛水冷壁结构中加热后成为汽水混合物并进入二次汽水分离器；二次汽水分离器作为汽水通道，使得水蒸气依次被引入二次低温过热器和二次高温过热器加热达到目标参数，然后通过二次主蒸汽管道送往汽轮机高压缸；

使一次主蒸汽管道内来自一次锅炉的水蒸气与二次主蒸汽管道内来自二次锅炉的水蒸气合并，一起送入进入汽轮机高压缸做功；

使汽轮机高压缸做功后从其出口排出一次再热蒸汽，通过冷一次再热蒸汽管道进入一次再热器，使其加热到额定温度后通过热一次再热蒸汽管道进入汽轮机中压缸做功；

使汽轮机中压缸做功后排出二次再热蒸汽，通过冷二次再热蒸汽管道进入二次再热器，使其加热到额定温度后通过热二次再热蒸汽管道进入汽轮机低压缸膨胀做功，与汽轮机高压缸、汽轮机中压缸一起带动发电机发电；

汽轮机低压缸排汽经过冷凝器凝结为水，再通过给水泵加压。

一种二次再热发电系统运行方法还包括当一次锅炉停止条件下：

关断一次主蒸汽阀门，使锅炉给水经由给水泵加压后，经过二次主给水管道进入二次锅炉的二次省煤器预热后，将预热后的锅炉给水引入二次锅炉炉膛水冷壁结构中加热后成为汽水混合物并进入二次汽水分离器；二次汽水分离器作为汽水通道，使得水蒸气依次被引入二次低温过热器和二次高温过热器加热达到目标参数，然后通过二次主蒸汽管道送往汽轮机高压缸做功；

关断一次再热冷端关断阀和一次再热热端关断阀，打开一次再热蒸汽短路阀，使从汽轮机高压缸出口排出的一次再热蒸汽直接进入汽轮机中压缸做功；

使汽轮机中压缸做功后排出二次再热蒸汽，通过冷二次再热蒸汽管道进入二次再热器，使其加热到额定温度后通过热二次再热蒸汽管道进入汽轮机低压缸膨胀做功，与汽轮机高压缸、汽轮机中压缸一起带动发电机发电；

汽轮机低压缸排汽经过冷凝器凝结为水，再通过给水泵加压。

一种二次再热发电系统运行方法还包括当二次锅炉停止运行条件下：

关断二次主蒸汽阀门，使锅炉给水经由给水泵加压后，流经一次主给水管道进入一次锅炉的一次省煤器，经过一次省煤器加热后被引入一次锅炉炉膛水冷壁结构中，在一次锅炉炉膛水冷壁结构中上升受热成为汽水混合物并进入一次汽水分离器；一次汽水分离器作为通道，使得水蒸气依次被引入一次低温过热器和一次高温过热器加热达到目标参数，然后通过一次主蒸汽管道送往汽轮机高压缸做功；

使汽轮机高压缸做功后从其出口排出一次再热蒸汽，通过冷一次再热蒸汽管道进入一次再热器，使其加热到额定温度后通过热一次再热蒸汽管道进入汽轮机中压缸做功；

关断二次再热冷端关断阀和二次再热热端关断阀，打开二次再热蒸汽短路阀，使汽轮机中压缸做功后排出的二次再热蒸汽直接进入汽轮机低压缸做功；

汽轮机低压缸排汽经过冷凝器凝结为水，再通过给水泵加压。

本实用新型的有益效果为：1)两台锅炉、一台汽机的配制组合，两台锅炉燃烧系统分别独立控制，汽水系统联合控制，在保证再热汽汽温的同时，使得系统操作灵活，可靠性增强；2)当两台锅炉中一台锅炉出现事故时，可以一炉一机运行；3)低负荷时，为了降低厂用电，可以将系统简化为一炉一机运行；)发电的低负荷能力更低，一般在25％以下。

附图说明

图1是本实用新型所涉及的其中一种实施方式的二次再热发电系统示意图。

图2是本实用新型所涉及的另一种实施方式的二次再热发电系统示意图。

图3是本实用新型所涉及的第三种实施方式的二次再热发电系统示意图。

图4是本实用新型所涉及的第四种实施方式的二次再热发电系统示意图。

图中：1-一次省煤器；2-一次再热器；3-一次低温过热器；4-一次高温过热器；5-一次锅炉炉膛；6-一次烟气挡板；7-一次汽水分离器；8-一次燃烧器；9-一次主蒸汽阀门；10-一次双烟道隔墙；11-冷一次再热蒸汽管道；12-热一次再热蒸汽管道；13-冷二次再热蒸汽管道；14-热二次再热蒸汽管道；15-汽轮机高压缸；16-汽轮机中压缸；17-汽轮机低压缸；18-发电机；19-冷凝器；20-给水泵；21-二次省煤器；22-二次再热器；23-二次低温过热器；24-二次高温过热器；25-二次锅炉炉膛；26-二次烟气挡板；27-二次汽水分离器；28-二次燃烧器；29-二次主蒸汽阀门；30-二次双烟道隔墙；31-一次主蒸汽管道；32-二次主蒸汽管道；33-一次再热蒸汽短路阀；34-一次再热冷端关断阀；35-一次再热热端关断阀；36-二次再热蒸汽短路阀；37-二次再热冷端关断阀；38-二次再热热端关断阀；39-一次主给水管道；40-二次主给水管道；41-一次省煤器灰斗；42-一次空气预热器；43-一次热风管道；44-一次除尘器；45-一次送风机；46-一次WESP；47-一次脱硝喷氨装置；48-一次SCR；49-一次引风机；50-一次烟气脱硫装置；51-二次省煤器灰斗；52-二次空气预热器；53-二次热风管道；54-二次除尘器；55-二次送风机；56-二次引风机；57-二次脱硝喷氨装置；58-二次SCR；59-二次烟气脱硫；60-二次WESP；61-一次旋风分离器；62-一次返料阀；63-一次SNCR；64-二次旋风分离器；65-二次返料阀；66-二次SNCR；67-一次燃料进口；68-二次燃料进口；69-一次换热床；70-二次换热床；71-一次分流阀；70-二次分流阀。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的具体结构、运行方法和实施方法进行详细论述。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

如图1至图4所示，一种二次再热发电系统，包括一次锅炉、二次锅炉、汽轮机发电机组和给水泵20。其中，一次锅炉包括一次锅炉炉膛5、一次省煤器1、一次再热器2、一次低温过热器3、一次高温过热器4、一次汽水分离器7；二次锅炉包括二次锅炉炉膛25、二次省煤器21、二次再热器22、二次低温过热器23、二次高温过热器24、二次汽水分离器27。一次锅炉炉膛5和所述二次锅炉炉膛25选用水冷壁结构，分别设有水冷壁下集箱和水冷壁上集箱。汽轮发电机组包括依次相连的汽轮机高压缸15、汽轮机中压缸16、汽轮机低压缸17和发电机18。系统还包括连接在汽轮机低压缸17和给水泵20之间的凝汽器19。

一次锅炉和二次锅炉均可以选用煤粉炉或循环流化床锅炉。

一次锅炉和/或二次锅炉选用循环流化床锅炉时，一次锅炉还包括一次旋风分离器61和设置在一次旋风分离器61下方的一次返料阀62；二次锅炉还包括二次旋风分离器64和设置在二次旋风分离器64下方的二次返料阀65。

通常而言，如图1到图3所示，按烟气温度从高到低为前后顺序，一次高温过热器4、一次低温过热器3、一次省煤器1从前往后依次布置，一次再热器2设置在一次低温过热器3之前或与一次低温过热器3并列设置。二次高温过热器24、二次低温过热器23、二次省煤器21从前往后依次布置，二次再热器22设置在二次低温过热器23之前或与二次低温过热器23并列布置。

如图1所示的实施例，一次锅炉和二次锅炉选用塔式煤粉锅炉，一次锅炉炉膛5的上部烟道中设置有一次双烟道隔墙10，二次锅炉炉膛25的上部烟道中设置有二次双烟道隔墙30，一次双烟道隔墙10和二次双烟道隔墙30均与烟气流向平行设置，使得单烟道被隔开为与烟气流向平行的并列设置的平行双烟道。此时，一次再热器2和一次低温过热器3并列设置在一次双烟道隔墙10两侧的烟道里，二次再热器22和二次低温过热器23并列设置在二次双烟道隔墙30两侧的烟道里。此外，一次省煤器1和二次省煤器21均设置两组，两组一次省煤器并列设置在一次双烟道隔墙10两侧的烟道里，两组二次省煤器并列设置在二次双烟道隔墙30两侧的烟道里。在一次锅炉平行双烟道出口处即一次双烟道隔墙10的末端，设置有一次烟气挡板6，调节一次烟气挡板6能够调节流经一次低温过热器3和一次再热器2的烟气流量，从而调节一次再热蒸汽汽温。在二次锅炉平行双烟道出口处即二次双烟道隔墙30的末端，设置有二次烟气挡板26，调节二次烟气挡板26能够调节流经二次低温过热器23和二次再热器22的烟气流量，从而调节二次再热蒸汽汽温。

同一实施例中，为了方便操作，一次锅炉和二次锅炉选择同一炉型，图2和图3实施例分别选择П型煤粉锅炉和循环流化床锅炉。如图2和图3所示的实施例，一次锅炉炉膛5后部烟道中设置有一次双烟道隔墙10，二次锅炉炉膛25后部烟道中设置有二次双烟道隔墙30，一次双烟道隔墙10和二次双烟道隔墙30均与烟气流向平行设置，使得单烟道被隔开为与烟气流向平行的并列设置的平行双烟道。一次再热器2和二次再热器22都设置两组，其中一组一次再热器2和一次低温过热器3并列设置在一次双烟道隔墙10两侧的烟道里，其中一组二次再热器22和二次低温过热器23并列设置在二次双烟道隔墙30两侧的烟道里。此外，一次省煤器1和二次省煤器21均设置三组，两组一次省煤器并列设置在一次双烟道隔墙10两侧的烟道里，两组二次省煤器并列设置在二次双烟道隔墙30两侧的烟道里。在一次锅炉平行双烟道出口处即一次双烟道隔墙10的末端，设置有一次烟气挡板6，调节一次烟气挡板6能够调节流经一次低温过热器3和一次再热器2的烟气流量，从而调节一次再热蒸汽汽温。另一组一次省煤器设置在一次烟气挡板6下游处的烟道里。在二次锅炉平行双烟道出口处即二次双烟道隔墙30的末端，设置有二次烟气挡板26，调节二次烟气挡板26能够调节流经二次低温过热器23和二次再热器22的烟气流量，从而调节二次再热蒸汽汽温。另一组二次省煤器设置在二次烟气挡板26下游处的烟道里。最末一组一次省煤器和最末一组二次省煤器下方的烟道分别形成折返式烟道，并分别设置有一次省煤器灰斗41和二次省煤器灰斗51。

如图4所示的实施例，一次锅炉和二次锅炉选择带有换热床的循环流化床锅炉。此时，一次锅炉还包括设置在一次旋风分离器61下方的一次换热床69以及设置在一次返料阀62顶部的一次分流阀71。调节一次分流阀71的开度能够调节进入布置有一次再热器2的换热床中的热物料流量，以此实现对一次再热器2吸热量即一次再热蒸汽的汽温控制。此时，还可以将一次高温过热器4设置在一次换热床69内。同时，一次再热器2设置两组以上，且其中一组一次再热器设置在一次换热床69。按烟气温度从高到低为前后顺序，另一组一次再热器与一次低温过热器3、一次省煤器1从前往后依次布置。二次锅炉还包括设置在二次旋风分离器64下方的二次换热床70以及设置在二次返料阀65顶部的二次分流阀72。调节二次分流阀72的开度能够调节进入布置有二次再热器22的换热床中的热物料流量，以此实现对二次再热器22吸热量即二次再热蒸汽的汽温控制。二次高温过热器24设置在二次换热床70内，二次再热器22设置两组以上，且其中一组二次再热器设置在二次换热床70。按烟气温度从高到低为前后顺序，另一组二次再热器与二次低温过热器23、二次省煤器21从前往后依次布置。一次省煤器1和二次省煤器21下方的烟道分别形成折返式烟道，并分别设置有一次省煤器灰斗41和二次省煤器灰斗51。

对上述几种实施方式而言，不管省煤器、低温过热器、高温过热器和再热器的布置位置类似或不完全相同，其汽水系统的连接关系类似。

给水泵20分别通过一次主给水管道39、二次主给水管道40与一次省煤器1、二次省煤器21相连。一次省煤器1和二次省煤器21分别通过汽水管路与一次锅炉炉膛和二次锅炉炉膛25的水冷壁结构连接。一次锅炉炉膛5水冷壁结构通过汽水管路依次与一次汽水分离器7、一次低温过热器3、一次高温过热器4和汽轮机高压缸15连接，且连接一次高温过热器4与汽轮机高压缸15之间的一次主蒸汽管道31上设置有一次主蒸汽阀9。汽轮机高压缸15出口通过冷一次再热蒸汽管道11与一次再热器2入口相连，且冷一次再热蒸汽管道11上设置有一次再热冷端关断阀34。一次再热器2出口通过热一次再热蒸汽管道12与汽轮机中压缸16相连，热一次再热蒸汽管道12上设置有一次再热热端关断阀35。二次锅炉炉膛25的水冷壁结构通过汽水管路依次与二次汽水分离器27、二次低温过热器23、二次高温过热器24和汽轮机高压缸15相连，且连接二次高温过热器24与汽轮机高压缸15之间的二次主蒸汽管道32上设置有二次主蒸汽阀29。汽轮机中压缸16通过冷二次再热蒸汽管道13与二次再热器22入口相连，且冷二次再热蒸汽管道13上设置有二次再热冷端关断阀37。二次再热器22出口通过热二次再热蒸汽管道14与汽轮机低压缸17相连，且热二次再热蒸汽管道14上设置有二次再热热端关断阀38。

一次再热器2出口通过热一次再热蒸汽管道12还与汽轮机高压缸15相连，且与汽轮机高压缸15连接管路上设置有一次再热蒸汽短路阀33。热一次再热蒸汽管道12与汽轮机高压缸15和汽轮机中压缸16之间的连接管路为并联。

二次再热器22出口通过热二次再热蒸汽管道14与汽轮机中压缸16相连，且与汽轮机中压缸16连接管路上设置有二次再热蒸汽短路阀36。热二次再热蒸汽管道14与汽轮机中压缸16和低压缸17汽轮机之间的连接管路为并联。

一次锅炉和二次锅炉正常运行时：

将锅炉给水经由给水泵20加压后，使一部分锅炉给水流经一次主给水管道39进入一次锅炉的一次省煤器1，经过一次省煤器1加热后被引入一次锅炉炉膛5水冷壁结构中，在一次锅炉炉膛5水冷壁结构中上升受热成为汽水混合物并进入一次汽水分离器7；一次汽水分离器7作为通道，使得水蒸气依次被引入一次低温过热器3和一次高温过热器4加热达到目标参数，然后通过一次主蒸汽管道31送往汽轮机高压缸15；

使一部分锅炉给水经过二次主给水管道40进入二次省煤器21预热后，将预热后的锅炉给水引入二次锅炉炉膛25水冷壁结构中加热后成为汽水混合物并进入二次汽水分离器27；二次汽水分离器27作为汽水通道，使得水蒸气依次被引入二次低温过热器23和二次高温过热器24加热达到目标参数，然后通过二次主蒸汽管道32送往汽轮机高压缸15；

使一次主蒸汽管道31内来自一次锅炉的水蒸气与二次主蒸汽管道32内来自二次锅炉的水蒸气合并，一起送入进入汽轮机高压缸15做功；

使汽轮机高压缸15做功后从其出口排出一次再热蒸汽，通过冷一次再热蒸汽管道11进入一次再热器2，使其加热到额定温度后通过热一次再热蒸汽管道12进入汽轮机中压缸16做功；

使汽轮机中压缸16做功后排出二次再热蒸汽，通过冷二次再热蒸汽管道13进入二次再热器22，使其加热到额定温度后通过热二次再热蒸汽管道14进入汽轮机低压缸17膨胀做功，与汽轮机高压缸15、汽轮机中压缸16一起带动发电机18发电；

汽轮机低压缸17排汽经过冷凝器19凝结为水，再通过给水泵20加压。

当一次锅炉处于事故条件下或因负荷过低停止运行时：

关断一次主蒸汽阀门9，使锅炉给水经由给水泵20加压后，经过二次主给水管道40进入二次锅炉的二次省煤器21预热后，将预热后的锅炉给水引入二次锅炉炉膛25水冷壁结构中加热后成为汽水混合物并进入二次汽水分离器27；二次汽水分离器27作为汽水通道，使得水蒸气依次被引入二次低温过热器23和二次高温过热器24加热达到目标参数，然后通过二次主蒸汽管道32送往汽轮机高压缸15做功；

关断一次再热冷端关断阀34和一次再热热端关断阀35，打开一次再热蒸汽短路阀33，使从汽轮机高压缸15出口排出的一次再热蒸汽直接进入汽轮机中压缸16做功；

使汽轮机中压缸16做功后排出二次再热蒸汽，通过冷二次再热蒸汽管道13进入二次再热器22，使其加热到额定温度后通过热二次再热蒸汽管道14进入汽轮机低压缸17膨胀做功，与汽轮机高压缸15、汽轮机中压缸16一起带动发电机18发电；

汽轮机低压缸17排汽经过冷凝器19凝结为水，再通过给水泵20加压。

当二次锅炉处于事故条件下或因负荷过低停止运行时：

关断二次主蒸汽阀门29，使锅炉给水经由给水泵20加压后，流经一次主给水管道39进入一次锅炉的一次省煤器1，经过一次省煤器1加热后被引入一次锅炉炉膛5水冷壁结构中，在一次锅炉炉膛5水冷壁结构中上升受热成为汽水混合物并进入一次汽水分离器7；一次汽水分离器7作为通道，使得水蒸气依次被引入一次低温过热器3和一次高温过热器4加热达到目标参数，然后通过一次主蒸汽管道31送往汽轮机高压缸15做功；

使汽轮机高压缸15做功后从其出口排出一次再热蒸汽，通过冷一次再热蒸汽管道11进入一次再热器2，使其加热到额定温度后通过热一次再热蒸汽管道12进入汽轮机中压缸16做功；

关断二次再热冷端关断阀37和二次再热热端关断阀38，打开二次再热蒸汽短路阀36，使汽轮机中压缸16做功后排出的二次再热蒸汽直接进入汽轮机低压缸17做功；

汽轮机低压缸17排汽经过冷凝器19凝结为水，再通过给水泵20加压。

只有在一次锅炉启动/停机时一次汽水分离器7进行汽水分离，而一次锅炉正常运行时，一次汽水分离器7只作为通道。同理，只有在二次锅炉启动/停机时二次汽水分离器27进行汽水分离，而二次锅炉正常运行时，二次汽水分离器27只作为通道。

而由于几种实施例所选用的炉型不同，燃烧系统和尾气处理系统的布置也不完全相同。

如图1和图2所示，当一次锅炉和二次锅炉选用煤粉炉时，一次锅炉炉膛5设置有一次燃烧器8。一次送风机45加压一次锅炉燃烧所需要的空气，经过一次空气预热器42预热到一定温度后，由一次热风管道43送入一次燃烧器8，与燃料一起在一次锅炉炉膛5中燃尽产生高温烟气。高温烟气与水冷壁结构、一次高温过热器4、一次再热器2、一次低温过热器3和一次省煤器1换热后，高温烟气被冷却，然后在烟温降至320～420℃处由一次脱硝喷氨装置47加入脱硝剂，在一次SCR(选择性催化还原)48中将燃烧生成的NOx高效还原，之后烟气经过一次空气预热器42换热继续降温，在一次引风机49的作用下，先后经过一次除尘器44除尘、一次烟气脱硫装置50脱硫和一次WESP(湿式电除尘)46净化至烟囱排放。其中的一次WESP46是可选择项。

二次锅炉炉膛25设置有二次燃烧器28。二次送风机55加压二次锅炉燃烧所需要的空气，经过二次空气预热器52预热到一定温度后，由二次热风管道53送入二次燃烧器28，与燃料一起在二次锅炉炉膛25中燃尽产生高温烟气。高温烟气与水冷壁结构、二次高温过热器24、二次再热器22、二次低温过热器23和二次省煤器21换热后，高温烟气被冷却，在烟温降至320～420℃处由二次脱硝喷氨装置57加入脱硝剂，在二次SCR58中将燃烧生成的NOx高效还原，之后烟气经过二次空气预热器52换热继续降温，在二次引风机59的作用下，先后经过二次除尘器54除尘、二次烟气脱硫60脱硫和二次WESP56净化至烟囱排放。其中的二次WESP56是可选择项。

如图3所示，当一次锅炉和二次锅炉选用循环流化床锅炉时，一次锅炉炉膛5侧面设置有一次燃料进口67，一次燃料进口67同时也作为一次锅炉脱硫剂的入口。二次锅炉炉膛25侧面设置有二次燃料进口68，二次燃料进口68同时也作为二次锅炉脱硫剂的入口。对循环流化床锅炉而言，高温烟气从炉膛出口出来时先进入旋风分离器进行气固分离，然后再进入尾部烟道与再热器、低温过热器和省煤器换热。

而无论如图3所示的循环流化床锅炉，还是如图4所示的带换热床的循环流化床锅炉，锅炉炉膛内均能够布置高温过热器(包括一次高温过热器4和二次高温过热器24)和再热器(包括一次再热器2和二次再热器22)。

循环流化床锅炉的炉膛出口与旋风分离器连接通道能够设置SNCR(选择性非催化还原)装置，相应的，一次锅炉炉膛5出口处设置有一次SNCR63，二次锅炉炉膛25出口处设置有二次SNCR66。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种二次再热发电系统，其特征在于：所述系统包括一次锅炉、二次锅炉、汽轮机发电机组和给水泵(20)，所述一次锅炉包括一次锅炉炉膛(5)、一次省煤器(1)、一次再热器(2)、一次低温过热器(3)、一次高温过热器(4)、一次汽水分离器(7)；所述二次锅炉包括二次锅炉炉膛(25)、二次省煤器(21)、二次再热器(22)、二次低温过热器(23)、二次高温过热器(24)、二次汽水分离器(27)；所述一次锅炉炉膛(5)和所述二次锅炉炉膛(25)选用水冷壁结构；所述汽轮发电机组包括依次相连的汽轮机高压缸(15)、汽轮机中压缸(16)、汽轮机低压缸(17)和发电机(18)；所述系统还包括连接在所述汽轮机低压缸(17)和所述给水泵(20)之间的凝汽器(19)；所述给水泵(20)分别通过一次主给水管道(39)、二次主给水管道(40)与所述一次省煤器(1)、二次省煤器(21)相连；所述一次省煤器(1)和所述二次省煤器(21)分别通过汽水管路与所述一次锅炉炉膛(5)和二次锅炉炉膛(25)的水冷壁结构连接；所述一次锅炉炉膛(5)水冷壁结构通过汽水管路依次与一次汽水分离器(7)、一次低温过热器(3)、一次高温过热器(4)和汽轮机高压缸(15)连接，且连接所述一次高温过热器(4)与所述汽轮机高压缸(15)之间的一次主蒸汽管道(31)上设置有一次主蒸汽阀(9)；所述汽轮机高压缸(15)通过冷一次再热蒸汽管道(11)与所述一次再热器(2)入口相连；所述一次再热器(2)出口通过热一次再热蒸汽管道(12)与汽轮机中压缸(16)相连；所述二次锅炉炉膛(25)的水冷壁结构通过汽水管路依次与二次汽水分离器(27)、二次低温过热器(23)、二次高温过热器(24)和汽轮机高压缸(15)相连，且连接所述二次高温过热器(24)与所述汽轮机高压缸(15)之间的二次主蒸汽管道(32)上设置有二次主蒸汽阀(29)；所述汽轮机中压缸(16)通过冷二次再热蒸汽管道(13)与所述二次再热器(22)入口相连；所述二次再热器(22)出口通过热二次再热蒸汽管道(14)与汽轮机低压缸(17)相连。

2.根据权利要求1所述的一种二次再热发电系统，其特征在于：所述冷一次再热蒸汽管道(11)上设置有一次再热冷端关断阀(34)；所述热一次再热蒸汽管道(12)上设置有一次再热热端关断阀(35)。

3.根据权利要求1所述的一种二次再热发电系统，其特征在于：所述冷二次再热蒸汽管道(13)上设置有二次再热冷端关断阀(37)；所述热二次再热蒸汽管道(14)上设置有二次再热热端关断阀(38)。

4.根据权利要求1所述的一种二次再热发电系统，其特征在于：按烟气温度从高到低为前后顺序，所述一次高温过热器(4)、一次低温过热器(3)、一次省煤器(1)从前往后依次布置，所述一次再热器(2)设置在所述一次低温过热器(3)之前或与所述一次低温过热器(3)并列设置；所述二次高温过热器(24)、二次低温过热器(23)、二次省煤器(21)从前往后依次布置，所述二次再热器(22)设置在所述二次低温过热器(23)之前或与所述二次低温过热器(23)并列布置。

5.根据权利要求1所述的一种二次再热发电系统，其特征在于：所述一次再热器(2)出口通过热一次再热蒸汽管道(12)还与所述汽轮机高压缸(15)相连，且与所述汽轮机高压缸(15)连接管路上设置有一次再热蒸汽短路阀(33)；所述热一次再热蒸汽管道(12)与所述汽轮机高压缸(15)和所述汽轮机中压缸(16)之间的连接管路为并联；所述二次再热器(22)出口通过热二次再热蒸汽管道(14)与所述汽轮机中压缸(16)相连，且与所述汽轮机中压缸(16)连接管路上设置有二次再热蒸汽短路阀(36)；所述热二次再热蒸汽管道(14)与所述汽轮机中压缸(16)和低压缸(17)所述汽轮机之间的连接管路为并联。

6.根据权利要求1所述的一种二次再热发电系统，其特征在于：所述一次锅炉的烟道设置有一次双烟道隔墙(10)，所述二次锅炉的烟道中设置有二次双烟道隔墙(30)，所述一次双烟道隔墙(10)、二次双烟道隔墙(30)与烟气流向平行设置，使得单烟道被隔开为与烟气流向平行的并列设置的平行双烟道。

7.根据权利要求1所述的一种二次再热发电系统，其特征在于：所述一次锅炉选用煤粉炉或循环流化床锅炉；所述二次锅炉选用煤粉炉或循环流化床锅炉。

8.根据权利要求7所述的一种二次再热发电系统，其特征在于：所述一次锅炉和/或二次锅炉选用循环流化床锅炉时，所述一次锅炉还包括一次旋风分离器(61)和设置在所述一次旋风分离器(61)下方的一次返料阀(62)；所述二次锅炉还包括二次旋风分离器(64)和设置在所述二次旋风分离器(64)下方的二次返料阀(65)。

9.根据权利要求8所述的一种二次再热发电系统，其特征在于：所述一次锅炉和/或二次锅炉选用循环流化床锅炉时，所述一次锅炉还包括设置在所述一次旋风分离器(61)下方的一次换热床(69)以及设置在一次返料阀(62)顶部的一次分流阀(71)；所述一次高温过热器(4)设置在所述一次换热床(69)内，所述一次再热器(2)设置两组以上，且其中一组一次再热器设置在所述一次换热床(69)；所述二次锅炉还包括设置在所述二次旋风分离器(64)下方的二次换热床(70)以及设置在二次返料阀(65)顶部的二次分流阀(72)；所述二次高温过热器(24)设置在所述二次换热床(70)内，所述二次再热器(22)设置两组以上，且其中一组二次再热器设置在所述二次换热床(70)。