一种热压式超超临界机组零号高加及其切换系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种热压式超超临界机组零号高加及其切换系统和提高火电机组低负荷运行经济性的新型工艺流程，此工艺流程核心部分为热压机以及0号高压加热器及其连接的相关阀门和管件，其他设备均为原有机组设备。其主要作用是在原抽汽回热系统上增加一级回热加热，不仅提高了机组在低负荷时的热经济性，而且可以有效的改善省煤器出口烟温，保证低负荷工况下脱硝系统的脱除效率；另外此套工艺流程的投入可以有效的提高风温，以及减轻高压切除工况下对机组热经济性和锅炉安全性的冲击。
【专利说明】
一种热压式超超临界机组零号高加及其切换系统
技术领域
[0001] 本发明涉及发电厂回热加热系统。尤其是涉及一种热压式超超临界机组零号高加 及其切换系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，我国火电机组年平均利用小时数持续降低，大多数机组负荷率要小于 70%，而在低负荷条件下，机组的热经济性和安全性要明显下降，因此考虑从目前电厂普遍 采用的回热系统进行改进，以提高低负荷条件下机组的热经济性。从热力学角度分析，机组 的回热级数越多，其热效率也就越高，但鉴于汽机结构等因素，回热级数也受到了一定的限 制，目前常采用的为7-9级回热。申请号为201210047719.1的中国专利公开了一种采用喷射 式热栗的回热系统，在机组现有回热的基础上，在相邻两级加热器的抽汽管路之间设置有 喷射式热栗，通过利用压力较高的抽汽引射压力较低的下一级抽汽，产生的混合蒸汽进入 新增加的回热加热器中加热凝结水，以此降低回热过程中的不可逆损失，但此专利仅仅是 考虑通过增加回热级数提高机组的热效率，而没有兼顾到高低负荷时在各级回热抽汽压力 降低的情况下，锅炉给水温度偏低，其热耗较额定负荷条件下仍有差距;炉侧方面由于给水 温度低，省煤器出口烟温也会偏低，直接导致脱硝效率下降。
[0003] 现有技术中主要存在以下问题：
[0004] 1、低负荷条件下机组效率要低于设计值；
[0005] 2、低负荷条件下省煤器出口烟温偏低，不能保证脱硝效率。
【发明内容】
[0006] 为了解决上述问题，发明了一种热压式超超临界机组零号高加的切换系统，此系 统主要包含锅炉（1)，汽轮机高压缸(2)，汽轮机中压缸(3)，0号、1号、2号、3号高压加热器 (4、5、6、7)，除氧器(8)、热压机(9)和给水栗（10)及其连接相关装置的阀门和管件，其中主 要的阀门有:热压机高压侧进气阀（11 )，热压机低压侧进气阀（12 )，热压机排气阀（13 )，0号 高压加热器水侧出口电动阀（14)，0号高压加热器水侧入口电动阀（15)，0号高压加热器疏 水电动阀（16 )，0号高压加热器水侧旁路电动阀（17)。
[0007] 系统运行时在高、低负荷条件下可以进行切换:高负荷情况下，热压机高压侧进气 阀（11)，热压机低压侧进气阀（12)，热压机排气阀（13)，0号高压加热器水侧出口电动阀 (14 )，0号高压加热器水侧入口电动阀（15 )，0号高压加热器疏水电动阀（16)均关闭，开启0 号高压加热器水侧旁路电动阀（17)，0号高加系统不投入运行，1号高压加热器出水直接进 入机组加热蒸发系统;低负荷条件下，热压机高压侧进气阀，热压机低压侧进气阀，热压机 排气阀，〇号高压加热器水侧出口电动阀，〇号高压加热器水侧入口电动阀，〇号高压加热器 疏水电动阀均打开，关闭〇号高压加热器水侧旁路电动阀，〇号高压加热器投入运行，1号高 压加热器出水进入0号高压加热器继续加热后再进入原系统的加热蒸发系统，以提高低负 荷条件下锅炉的给水温度。
[0008]系统运行时热压机的动力蒸汽取自锅炉主蒸汽，被抽吸的蒸汽可以接自原系统1 段抽汽(如附图1)或者2段抽汽(如附图2)，匹配后的混合蒸汽进入0号高压加热器加热锅炉 给水，其疏水自流到1号高压加热器，疏水的热、量得到进一步的回收。
[0009] 此系统中0号高压加热器疏水自流到1号高压加热器，若现场改造不具备条件，0号 高加疏水也可直接排放到除氧器，但较前者经济性有所降低。
[0010]现对于现有技术，本申请的优点在于：
[0011] 1、通过增加零号高加切换系统，提高机组在低负荷条件下的给水温度，从而明显 提高机组变工况运行的经济性；
[0012] 2、有效降低省煤器出口烟温，有利于保证脱硝系统的正常运行；
[0013] 3、可在一定程度上减轻高加切除对机组热经济性及锅炉安全性的冲击。
【附图说明】
[0014] 接下来将结合附图对本申请作进一步地解释，其中：
[0015] 图1:本发明的热压式超超临界机组零号尚加及其切换系统的实施例一；
[0016] 图2:本发明的热压式超超临界机组零号高加及其切换系统的实施例二；
[0017] 图中：
[0018] 1-锅炉，
[0019] 2-汽轮机高压缸，
[0020] 3-汽轮机中压缸，
[0021] 4-零号高压加热器，
[0022] 5-1号高压加热器，
[0023] 6-2号高压加热器，
[0024] 7-3号高压加热器，
[0025] 8-除氧器，
[0026] 9-热压机，
[0027] 10-给水栗，
[0028] 11-热压机高压侧进气阀，
[0029] 12-热压机低压侧进气阀，
[0030] 13-热压机排气阀，
[0031] 14-0号高压加热器水侧出口电动阀，
[0032] 15-0号高压加热器水侧入口电动阀，
[0033] 16-0号高压加热器疏水电动阀，
[0034] 17-0号高压加热器水侧旁路电动阀。
【具体实施方式】
[0035]本发明提供一种热压式超超临界机组零号高加及其切换系统和提高火电机组低 负荷运行经济性的新型工艺流程，此工艺流程核心部分为热压机以及〇号高压加热器及其 连接的相关阀门和管件，其他设备均为原有机组设备。其主要作用是在原抽汽回热系统上 增加一级回热加热，不仅提高了机组在低负荷时的热经济性，而且可以有效的改善省煤器 出口烟温，保证低负荷工况下脱硝系统的脱除效率；另外此套工艺流程的投入可以有效的 提高风温，以及减轻高压切除工况下对机组热经济性和锅炉安全性的冲击。
[0036] 为了解决现有技术的上述问题，发明了一种热压式超超临界机组零号高加的切换 系统，此系统主要包含锅炉（1)，汽轮机高压缸(2)，汽轮机中压缸(3)，0号、1号、2号、3号高 压加热器(4、5、6、7)，除氧器(8)、热压机(9)和给水栗（10)及其连接相关装置的阀门和管 件，其中主要的阀门有:热压机高压侧进气阀（11)，热压机低压侧进气阀（12)，热压机排气 阀（13)，0号高压加热器水侧出口电动阀（14)，0号高压加热器水侧入口电动阀（15)，0号高 压加热器疏水电动阀（16)，0号高压加热器水侧旁路电动阀（17)。
[0037] 系统运行时在高、低负荷条件下可以进行切换:高负荷情况下，热压机高压侧进气 阀（11)，热压机低压侧进气阀（12)，热压机排气阀（13)，0号高压加热器水侧出口电动阀 (14 )，0号高压加热器水侧入口电动阀（15 )，0号高压加热器疏水电动阀（16)均关闭，开启0 号高压加热器水侧旁路电动阀（17)，0号高加系统不投入运行，1号高压加热器出水直接进 入机组加热蒸发系统;低负荷条件下，热压机高压侧进气阀，热压机低压侧进气阀，热压机 排气阀，〇号高压加热器水侧出口电动阀，〇号高压加热器水侧入口电动阀，〇号高压加热器 疏水电动阀均打开，关闭〇号高压加热器水侧旁路电动阀，〇号高压加热器投入运行，1号高 压加热器出水进入0号高压加热器继续加热后再进入原系统的加热蒸发系统，以提高低负 荷条件下锅炉的给水温度。
[0038] 系统运行时热压机的动力蒸汽取自锅炉主蒸汽，被抽吸的蒸汽可以接自原系统1 段抽汽(如附图1)或者2段抽汽(如附图2)，匹配后的混合蒸汽进入0号高压加热器加热锅炉 给水，其疏水自流到1号高压加热器，疏水的热、量得到进一步的回收。
[0039] 此系统中0号高压加热器疏水自流到1号高压加热器，若现场改造不具备条件，0号 高加疏水也可直接排放到除氧器，但较前者经济性有所降低。
[0040] 现对于现有技术，本申请的优点在于：
[0041] 1、通过增加零号高加切换系统，提高机组在低负荷条件下的给水温度，从而明显 提高机组变工况运行的经济性；
[0042] 2、有效降低省煤器出口烟温，有利于保证脱硝系统的正常运行；
[0043] 3、可在一定程度上减轻高加切除对机组热经济性及锅炉安全性的冲击。
[0044] 实施案例：
[0045] 以某电厂1000MW超超临界机组为例，热压机动力蒸汽取自主蒸汽，抽吸一段蒸汽 后混合蒸汽进入〇号高压加热器，经计算在50%、75%负荷条件下，改造后与改造前的机组 热力参数如下表所示，75%负荷条件下投入零号高加后热耗较投入前降低29kj/(kW.h)， 50%负荷条件下降低32kj/(kW.h)，以锅炉效率93%、标煤低位发热量29300kj/kg计算， 75 %负荷条件下机组发电煤耗降低1.075g/kWh，50 %负荷条件下机组发电煤耗降低 1.186g/kWh。以此负荷段内年发电量以30亿kWh计算，每年可节约标煤约3300吨，具有显著 的节能减排效益。
[0046]
[0048] 由此，利用热压机可使第一级回热抽汽在更高压的加热器中加热给水，从而明显 提高机组变工况运行的热经济性;还可以保证低负荷条件下的煤粉送风温度，维持炉内的 燃烧稳定，降低燃烧损失;并且，可以有效提高低负荷条件下省煤器出口的烟气温度，从而 保证烟气的脱硝效率;进一步地，能够在一定程度上减轻高加切除时对机组热经济性及锅 炉安全性的冲击。
[0049] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。
[0050] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的保护范围由权利要求书所限定。
【主权项】
1. 一种热压式超超临界机组零号高加的切换系统，该系统主要包含锅炉（I)，汽轮机高 压缸(2)，汽轮机中压缸(3)，0号、1号、2号、3号高压加热器(4、5、6、7)，除氧器(8)、热压机 (9)和给水栗（10)及其连接相关装置的阀门和管件，其中主要的阀门有:热压机高压侧进气 阀（11)，热压机低压侧进气阀（12)，热压机排气阀（13)，0号高压加热器水侧出口电动阀 (14)，0号高压加热器水侧入口电动阀（15)，0号高压加热器疏水电动阀（16)，0号高压加热 器水侧旁路电动阀（17); 系统运行时在高、低负荷条件下可以进行切换： 在高负荷情况下，热压机高压侧进气阀（11)，热压机低压侧进气阀（12)，热压机排气阀 (13)，0号高压加热器水侧出口电动阀（14)，0号高压加热器水侧入口电动阀（15)，0号高压 加热器疏水电动阀（16)均关闭，开启0号高压加热器水侧旁路电动阀（17)，0号高加系统不 投入运行，1号高压加热器出水直接进入机组加热蒸发系统； 在低负荷条件下，热压机高压侧进气阀，热压机低压侧进气阀，热压机排气阀，〇号高压 加热器水侧出口电动阀，0号高压加热器水侧入口电动阀，0号高压加热器疏水电动阀均打 开，关闭〇号高压加热器水侧旁路电动阀，〇号高压加热器投入运行，1号高压加热器出水进 入〇号高压加热器继续加热后再进入原系统的加热蒸发系统。2. 根据权利要求1所述的切换系统，其中系统运行时热压机的动力蒸汽取自锅炉主蒸 汽，被抽吸的蒸汽可以接自原系统1段抽汽或者2段抽汽，匹配后的混合蒸汽进入0号高压加 热器加热锅炉给水，其疏水自流到1号高压加热器。3. 根据权利要求2所述的切换系统，其中0号高压加热器疏水自流到1号高压加热器。4. 根据权利要求2所述的切换系统，其中0号高加疏水直接排放到除氧器。
【文档编号】F22D1/32GK105953213SQ201610318559
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】张曙光
【申请人】长沙湘资生物科技有限公司