一种拓宽汽轮机抽汽利用的方法
【专利摘要】本发明公开了一种拓宽汽轮机抽汽利用的方法，所述汽轮机抽汽为高温热源，磨煤机出口的风、粉和水蒸汽混合物作为低温热源，所述低温热源和所述汽轮机抽汽换热。本发明的方法拓宽了汽轮机抽汽的利用，以风、粉和水蒸汽混合物携带热量的形式，间接将汽轮机抽汽的热量返回到锅炉，使输入锅炉的热量成分发生变化，替代了一部分燃料热量，从而获得热经济效益；同时由于磨煤机的风、粉和水蒸汽混合物得到加热，相当于制粉系统的干燥出力得到明显提升，锅炉的燃烧稳定性及煤粉燃尽率都得以提高，锅炉效率也得以提高，大大提高锅炉对煤种的适应性。
【专利说明】一种拓宽汽轮机抽汽利用的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽轮机抽汽利用领域，具体涉及一种拓宽汽轮机抽汽利用的方法。
【背景技术】
[0002]在现代火力发电厂中，为了提高机组热经济性，降低机组能耗，毫无例外地均采用了回热循环，即利用已经在汽轮机作过功的蒸汽，通过给水回热加热器将回热蒸汽冷却放热来加热给水，从而提高机组循环热效率，并且，随着机组参数的提高，容量的增大，回热的级数也在不断增加，回程程度也不断完善，理论上，若级数趋于无穷，回热程度最理想，给水回热加热器的有温差不可逆换热作功能力损失也趋于零，但实际上，给水回热加热级数是很有限的。这样，以介质水为回热媒介的回热循环，由于其对抽汽的利用只局限于加热介质水上，并且回热级数也有限，故其对效率的提高也是有限的。因此，若能拓宽汽轮机抽汽的利用范畴，则能进一步挖掘电厂的节能潜力。
[0003]另外一方面，现有电厂在进入正常生产和运行后，燃烧的实际煤种往往与机组设计煤种偏离很大，水分、灰分和硫等物质的含量随着煤种的变化都有非常大的差异。而对于一台选定了设计煤种的锅炉来说，煤种的变化对锅炉的运行效率和运行安全性都有很大影响，尤其是对于一些高水分的煤种来说，制粉系统干燥出力跟不上煤种水分的变化，磨煤机出口粉温达不到设计要求，进入锅炉后不但将大大影响锅炉效率，还会影响锅炉的燃烧稳定性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种拓宽汽轮机抽汽利用的方法，拓展了回热媒介，实现了更广义的回热循环，提高了机组经济性，并提高了锅炉对煤种的适应性。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种拓宽汽轮机抽汽利用的方法，包括以下步骤:步骤1，将汽轮机抽汽与磨煤机出口的煤粉混合物进行换热。
[0006]具体地，如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤I之前还包括在所述磨煤机出口上配置换热器。
[0007]具体地，步骤I包括以下步骤:步骤1.1:将所述汽轮机抽汽输入到所述磨煤机出口上的所述换热器，与所述磨煤机出口的煤粉混合物进行热交换；步骤1.2:所述煤粉混合物经热交换，温度得到提升后被送入锅炉燃烧，所述抽汽经放热后形成疏水或回汽返回热力系统。
[0008]具体地，所述磨煤机出口的煤粉混合物与所述汽轮机抽汽在所述换热器里换热后，所述煤粉混合物再由一路或多路煤粉管道送入锅炉燃烧器，所述换热器是一个或多个。
[0009]具体地，所述换热器还可以布置在所述磨煤机出口的一路或多路煤粉管道上，每路煤粉管道上的所述换热器可以是一个或多个。
[0010]具体地，所述抽汽来自汽轮机其中的一级或多级抽汽。
[0011]具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为一级，所述换热器为多个，将一级所述抽汽依次输入多个所述换热器或并列输入多个所述换热器。
[0012]具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述换热器为多个，将多级所述抽汽分别输入多个所述换热器。
[0013]具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述换热器为多个，将其中一级抽汽依次输入部分所述换热器，其余抽汽分别输入其余所述换热器。
[0014]具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述换热器为多个，将其中一级抽汽并列输入部分多个所述换热器，其余级抽汽分别输入其余多个所述换热器。
[0015]本发明具有以下优点和效果:
[0016]本发明的方法拓宽了汽轮机抽汽的利用范畴，以风、粉和水蒸汽混合物携带热量的形式，在其被进一步加热和干燥的同时，间接将汽轮机抽汽的热量返回到锅炉，这样使输入锅炉的热量成分发生变化，替代了一部分燃料热量，从而获得热经济效益，而同时由于汽轮机抽汽得到拓宽利用，增加了回热蒸汽量，减少了冷源损失，提高了装置的经济性。
[0017]采用本发明的方法后，由于磨煤机的风、粉和水蒸汽混合物得到加热，相当于制粉系统的干燥出力得到明显提高，煤粉的着火点提前，燃烧条件改善，燃烧稳定性及煤粉燃尽率都得以提高，锅炉效率也得以提高；尤其是在低负荷工况下，采用本发明的方法后，锅炉的燃烧稳定性及煤粉燃尽率都将得到明显提高。
[0018]采用本发明的方法，可适用低氧燃烧，从而降低了 NOx生成及排烟损失，降低了厂用电率。
[0019]采用本发明的方法，可大大提高锅炉对煤种的适应性，煤种适应范围的扩展，将大大降低电厂的经营成本。
[0020]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的原理示意图。
[0022]图2为本发明一个具体实施例的示意图。
[0023]图3为本发明另一个具体实施例的示意图。
[0024]图4为本发明另一个具体实施例的示意图。
[0025]图5为本发明另一个具体实施例的示意图。
[0026]图6为本发明另一个具体实施例的示意图。
[0027]图7为本发明另一个具体实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0028]本发明提供了一种拓宽汽轮机抽汽利用的方法，包括以下步骤:步骤1，将汽轮机抽汽与磨煤机出口的煤粉混合物进行换热。
[0029]具体地，如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤I之前还包括在所述磨煤机出口上配置换热器。
[0030]具体地，步骤I包括以下步骤:步骤1.1:将所述汽轮机抽汽输入到所述磨煤机出口上的所述换热器，与所述磨煤机出口的煤粉混合物进行热交换；步骤1.2:所述煤粉混合物经热交换，温度得到提升后被送入锅炉燃烧，所述抽汽经放热后形成疏水或回汽返回热力系统。
[0031]具体地，所述磨煤机出口的煤粉混合物与所述汽轮机抽汽在所述换热器里换热后，所述煤粉混合物再由一路或多路煤粉管道送入锅炉燃烧器，所述换热器是一个或多个。
[0032]具体地，所述换热器还可以布置在所述磨煤机出口的一路或多路煤粉管道上，每路煤粉管道上的所述换热器可以是一个或多个。具体地，所述抽汽来自汽轮机其中的一级或多级抽汽。
[0033]具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为一级，所述换热器为多个，将一级所述抽汽依次输入多个所述换热器或并列输入多个所述换热器。
[0034]具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述换热器为多个，将多级所述抽汽分别输入多个所述换热器。
[0035]具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述换热器为多个，将其中一级抽汽依次输入部分所述换热器，其余抽汽分别输入其余所述换热器。
[0036]具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述换热器为多个，将其中一级抽汽并列输入部分多个所述换热器，其余级抽汽分别输入其余多个所述换热器。
[0037]如图所示，图1为本发明的原理示意图。来自汽轮机的抽汽通过布置在磨煤机出口的换热器I对磨煤机出口的煤粉混合物进行加热，吸热后温度升高的煤粉混合物进入锅炉燃烧。从而节省了热能。另一方面，抽汽经放热后形成疏水或回汽，再返回到热力系统中。
[0038]图2为本发明一个具体实施例的示意图。来自汽轮机的抽汽通过布置在磨煤机出口的换热器I对磨煤机出口的煤粉混合物进行加热，吸热后温度升高的煤粉混合物沿着四路煤粉管道(需注意的是，本实施例中的四路是个虚拟数，煤粉管道路数可以是多路，根据磨煤机对应燃烧器的个数不同而不同。例如单炉膛四角切圆方式每层燃烧器为四个，采用四路煤粉管道；又如双炉膛八角切圆方式每层燃烧器为八个，则采用八路煤粉管道)进入锅炉继续燃烧。从而节省了热能。另一方面，抽汽经放热后形成疏水或回汽，返回到热力系统中。
[0039]图3为本发明另一个具体实施例的示意图。需说明的是，图中只是示意了一路送入锅炉的煤粉管道上，布置了三个换热器。但送锅炉的煤粉管道可以是多路，每路煤粉管道上也可以布置一个或多个换热器。
[0040]来自机组的某级抽汽依次经过煤粉管道上的三个换热器，抽汽经换热后形成疏水或回汽，返回至热力系统，而煤粉混合物依次经过三个换热器被加热，然后送入锅炉燃烧。
[0041]图4为本发明另一个具体实施例的示意图。需说明的是，图中只是示意了一路送入锅炉的煤粉管道上，布置了三个换热器。但送锅炉的煤粉管道可以是多路，每路煤粉管道上也可以布置一个或多个换热器。
[0042]来自机组的a级、b级、c级抽汽分别输入煤粉管道上的三个换热器对煤粉混合物加热，抽汽经放热后形成疏水或回汽，返回至热力系统，而煤粉混合物经过不同级抽汽被依次加热后送入锅炉燃烧。
[0043]图5为本发明另一个具体实施例的示意图。需说明的是，图中只是示意了一路送入锅炉的煤粉管道上，布置了三个换热器。但送锅炉的煤粉管道可以是多路，每路煤粉管道上也可以布置一个或多个换热器。
[0044]来自机组的a级抽汽依次输入煤粉管道上的两个换热器对煤粉混合物加热，抽汽经放热后的a级疏水或回汽再返回至热力系统，与此同时，b级抽汽输入另外一个换热器加热煤粉混合物，b级抽汽经放热后形成b级疏水或回汽，返回至热力系统，而经过不同级抽汽被依次加热后的煤粉混合物则被送入锅炉燃烧。
[0045]图6为本发明另一个具体实施例的示意图。需说明的是，图中只是示意了一路送入锅炉的煤粉管道上，布置了三个换热器。但送锅炉的煤粉管道可以是多路，每路煤粉管道上也可以布置一个或多个换热器。
[0046]来自机组的某级抽汽，分成三路，并列输入煤粉管道上的三个换热器对煤粉混合物加热，放热后的三路疏水或回汽，再合并一道返回至热力系统，而经过同级三路抽汽被依次加热后的煤粉混合物则被送入锅炉燃烧。
[0047]图7为本发明另一个具体实施例的示意图。需说明的是，图中只是示意了一路送入锅炉的煤粉管道上，布置了三个换热器。但送锅炉的煤粉管道可以是多路，每路煤粉管道上也可以布置一个或多个换热器。
[0048]来自机组的a级抽汽通过煤粉管道上其中的一个换热器对煤粉混合物加热，抽汽经放热后形成疏水或回汽，返回至热力系统；与此同时，b级抽汽则分成两路并列输入煤粉管道上的另外两个换热器对煤粉混合物加热，b级抽汽经放热后形成的两路疏水或回汽再合并一道返回至热力系统，而经过两级抽汽依次在三个换热器被加热后的煤粉混合物则被送入锅炉燃烧。
[0049]以某电厂百万千瓦机组的实例来对本发明技术进行详细说明。锅炉采用中速磨煤机一次风正压直吹式制粉系统，四角切圆燃烧方式。
[0050]在磨煤机出口的四路煤粉管道上布置专用换热器，从机组的某级抽汽引出蒸汽，再分配成四路进入到相应的煤粉管道上的专用换热器，对换热器内的风、粉、水蒸汽混合物进行加热后，抽汽经放热后凝结成的疏水再返回到热力系统的除氧器继续加热给水，此时磨煤机出口煤粉管道内的风、粉、水蒸汽温度由原有75°C上升到130°C，抽汽进入专用换热器后，放热并凝结成水，温度由465°C下降至215°C，抽汽量为2.51Kg/s。这样，在煤粉混合物被进一步加热和干燥的同时，抽汽的热量间接被送入锅炉，减少了燃料量，经计算，仅单台机组的单台磨煤机可因此而节煤1424吨/年。当然，由于提高了锅炉对煤种的适应性，这也将大大降低电厂的经营成本，这里不作定量计算。
[0051]以上详细描述了本发明的几个具体实施例。根据煤粉管道路数、换热器的布置个数以及换热器容量及连接方式、不同换热器的抽汽连接方式可以有非常多的系统连接方式，应当理解，本发明旨在保护一种拓宽汽轮机抽汽利用的方法，通过拓宽汽轮机抽汽的利用，应用到加热磨煤机出口的煤粉混合物，从而提高机组经济性。本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本发明的构思在现有方法的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种拓宽汽轮机抽汽利用的方法，包括以下步骤: 步骤1，将汽轮机抽汽与磨煤机出口的煤粉混合物进行换热。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤I之前还包括在所述磨煤机出口上配置换热器。
3.如权利要求2所述的方法，步骤I包括以下步骤: 步骤1.1:将所述汽轮机抽汽输入到所述磨煤机出口上的所述换热器，与所述磨煤机出口的煤粉混合物进行热交换； 步骤1.2:所述煤粉混合物经热交换，温度得到提升后被送入锅炉燃烧，所述抽汽经放热后形成疏水或回汽返回热力系统。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述磨煤机出口的煤粉混合物与所述汽轮机抽汽在所述换热器里换热后，所述煤粉混合物再由一路或多路煤粉管道送入锅炉燃烧器，所述换热器是一个或多个。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述换热器还可以布置在所述磨煤机出口的一路或多路煤粉管道上，每路煤粉管道上的所述换热器可以是一个或多个。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述抽汽来自汽轮机其中的一级或多级抽汽。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤1.1中，所述抽汽为一级，所述换热器为多个，将一级所述抽汽依次输入多个所述换热器或并列输入多个所述换热器。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述换热器为多个，将多级所述抽汽分别输入多个所述换热器。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述换热器为多个，将其中一级抽汽依次输入部分所述换热器，其余抽汽分别输入其余所述换热器。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述换热器为多个，将其中一级抽汽并列输入部分多个所述换热器，其余级抽汽分别输入其余多个所述换热器。
【文档编号】F01K17/06GK104373163SQ201310360162
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月16日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】冯伟忠 申请人:冯伟忠