超临界背压机12同轴连接。
[0024]本实施例中的背压抽汽式透平15的1~4级抽汽去三级高压加热器6和除氧器4,低 压缸11的5~8级抽汽去四级低压加热器3。
[0025]本实施例可以对现有的亚临界燃煤发电机组进行改造而得到二次再热超超临界 机组，以600MW等级亚临界机组为例阐述改造方法。该600MW等级亚临界机组其锅炉为亚临 界JT型汽包炉，汽轮发电机组形式为中间再热、三缸四排汽凝汽式汽轮机，汽轮机高压缸8和 中压缸10均为合缸形式，低压缸11为两个双流低压缸，型号为N630-16.7/538/538。给水回 热系统由3台三级高压加热器6,4台四级低压加热器3和1台除氧器4组成，给水系统配置两 台50%容量的汽动给水栗5。机组设计热耗为7887kJ/kWh，目前实际运行热耗在8160kJ/kWh 水平，实际供电煤耗约323g/kWh。
[0026]具体改造部分如下。
[0027]锅炉本体部分:将原亚临界锅炉拆除，新建一个超超临界锅炉。锅炉的选型是重 点，对于超超临界锅炉，可供选择的有η型炉和塔式炉，两种炉型各有有优劣，针对改造情 况，原来亚临界机组为型炉，如果改造后选用型炉，则原机组的大部分基粧可以回收利 用，节约投资；但因为改造时机组要新增占地面积，考虑到空间布置问题，可根据项目需要 选择占地面积更小的塔式炉，本次改造案例按31型炉考虑。
[0028] 汽轮发电机本体部分:其中新增部分为超超临界背压机12(包括汽门）、背压抽汽 式透平15、相关的油系统、轴封系统等辅机设备;需改造的部分为原机组高中压转子，高中、 低压动叶，高中压外缸，高中、低压内缸，高中、低压隔板，端汽封，高压主汽管，高压阀门，中 压主汽管，中压阀门，连通管，低压转子。原亚临界机组的通流重新设计，其高压缸8配汽方 式取消调节级，采用节流配汽。新增一台200MW等级的小发电机18,并根据需要对原发电机 进行相应消缺改造。
[0029] 辅机及工艺系统改造部分:本方案选用单设给水栗汽轮机及配套凝汽器的方案， 将其布置于前置机房;新增4台全容量高加布置于前置机房;对四大管道、疏水系统管道、旁 路系统管道、抽汽系统管道、闭式水系统管道等进行相应的改造;对锅炉的磨煤机、给煤机、 各大风机进行增容或直接替换，对炉后环保设施(脱硫、脱硝、除尘)进行超低排放改造或预 留改造空间。核算输煤、除灰系统容量，进行相应的增容，核算精处理系统及制水系统容量， 改造后水质要求要达到超超临界机组的要求。
[0030] 电气热工部分：需要增加一套小发电机18的出线，增加发电机的主变、启备变、高 压厂变及电缆等，由于机组采用两个发电机，需要对控制系统进行相应改造，根据改造需要 增加相应的热工测点。
[0031] 土建部分：主要包括新建的前置机房基础，以及由于增容所带来的原主厂房结构 的加强。
[0032] 其他说明部分:机组进入低压缸11的流量需要核算，尽量维持机组低压部分系统 不变，进入凝汽器1的排汽量应变化不大，以维持冷却塔不动;虽然机组烟气量增加，但进行 改造后煤耗大幅下降，烟气量增加幅度较小，同时机组进行低温省煤器及超低排放改造后， 烟温降低，应核算烟肉流速在标准范围内。机组根据冷端设备、低压设备、烟肉等设备尽量 维持不改造的要求核算最后的增容容量。
[0033] 本改造案例以最大节省投资为原则，冷端设备、低压设备、烟囱、原发电机及出线 等不做大规模改造，一次再热和二次再热分别取566°C和538°C，以降低原机组的改造费用， 经过核算改造后机组参数为31MPa/600°C/566°C/538°C，机组额定容量可到830Mff，THA工况 下热耗率为7320kJ/kWh。
[0034] 经过本方法改造后的机组热力循环见图2,其系统形式为新增一台超超临界锅炉 (原亚临界锅炉拆除)和一台超超临界背压机12,超超临界锅炉内产生的主蒸汽经过超超临 界锅炉过热器22进入超超临界背压机12做功，排汽分为三部分，第一部分进入O号高压加热 器14加热最终给水;第二部分进入背压抽汽式透平15(简称BEST透平)取代原1、2、3号高压 加热器抽汽及除氧器抽汽，BEST透平的作用是解决土建及布置问题，O号高压加热器14随背 压抽汽式透平15机组一起布置，并且背压抽汽式透平15热效率高，其分流部分流量，使得进 入原亚临界机组的流量不致于增加很大;第三部分通过超超临界锅炉一次再热器13后进入 原亚临界机组高压缸8,高压缸8排汽通过超超临界锅炉二次再热器16生成二次再热蒸汽进 入中压缸10做功，中压缸10排汽经过联通管进入低压缸11，低压缸11排汽在凝汽器1内冷 凝，冷凝后的凝结水经过凝结水栗2进入凝结水系统，完成整个循环。
[0035] 新增的超超临界背压机12、背压抽汽式透平15和小发电机18同轴布置，称为高压 轴21，与原亚临界汽轮机串接且分轴布置在前置机房;更换3台全容量新的三级高压加热器 6与0号高压加热器14一起布置在前置机房内，减少原汽轮机主厂房荷载。高压缸8、中压缸 10和低压缸11同轴布置，称为低压轴20。给水栗5根据场地情况单独布置，并设置单独凝汽 器，或者可以和前置机组同轴布置，如图2的虚线框内所示。
[0036] 通过上述改造能够产生如下效果。
[0037] 1)通过计算600MW等级亚临界机组改造为800MW等级超超临界机组前后机组性能 参数及指标对比情况见表1。由表1可知，通过改造机组供电标煤耗可降至约283g/kWh，比原 设计值310g/kWh降低27g/kWh，相比目前实际运行煤耗值323 g/kWh，改造后可降低机组供 电煤耗约40g/kWh，能效水平大大提高。 表?机组改造前后性能參数及指标对比
[0039] 2)改造后机组容量增加到830MW，固定资产得到增值，且通过改造设备得到更新， 机组得到延寿。
[0040] 此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名 称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。 凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包 括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的 具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结 构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种由亚临界燃煤发电机组改造的二次再热超超临界机组，包括凝汽器、凝结水栗、 四级低压加热器、除氧器、给水栗、三级高压加热器、高压缸、中压缸、低压缸和主发电机，所 述凝汽器通过管路和凝结水栗连接，所述凝结水栗通过管路和四级低压加热器连接，所述 四级低压加热器通过管路和除氧器连接，所述除氧器通过管路和给水栗连接，所述给水栗 通过管路和三级高压加热器连接，所述中压缸通过管路和低压缸连接，所述低压缸和凝汽 器连接，所述主发电机和低压缸同轴连接，其特征在于:还包括超超临界锅炉过热器、超超 临界锅炉省煤器、超超临界背压机、超超临界锅炉一次再热器、0号高压加热器、背压抽汽式 透平、超超临界锅炉二次再热器和小发电机，所述三级高压加热器通过管路和0号高压加热 器连接，所述0号高压加热器通过管路和超超临界锅炉省煤器连接，所述超超临界锅炉省煤 器通过管路和超超临界锅炉过热器连接，所述超超临界锅炉过热器通过管路和超超临界背 压机连接，所述超超临界背压机通过管路分别和0号高压加热器、超超临界锅炉一次再热器 和背压抽汽式透平连接，所述超超临界锅炉一次再热器通过管路和高压缸连接，所述高压 缸通过管路和超超临界锅炉二次再热器连接，所述超超临界锅炉二次再热器通过管路和中 压缸连接，所述小发电机和超超临界背压机同轴连接。2. 根据权利要求1所述的由亚临界燃煤发电机组改造的二次再热超超临界机组，其特 征在于:所述高压缸、中压缸和低压缸同轴布置。3. 根据权利要求1所述的由亚临界燃煤发电机组改造的二次再热超超临界机组，其特 征在于:所述超超临界背压机、背压抽汽式透平和小发电机同轴布置，称为前置机组，布置 于前置机房内。4. 根据权利要求1所述的由亚临界燃煤发电机组改造的二次再热超超临界机组，其特 征在于:还包括前置栗，所述前置栗连接在除氧器和给水栗之间的管路上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种由亚临界燃煤发电机组改造的二次再热超超临界机组。目前还没有由亚临界燃煤发电机组改造的二次再热超超临界机组。本实用新型包括凝汽器、凝结水泵、除氧器、给水泵、高压缸、中压缸、低压缸和主发电机，其特点是：还包括超超临界锅炉过热器、超超临界背压机、超超临界锅炉一次再热器、0号高压加热器、背压抽汽式透平、超超临界锅炉二次再热器和小发电机，三级高压加热器和0号高压加热器连接，0号高压加热器超超临界锅炉过热器连接，超超临界锅炉过热器和超超临界背压机连接，超超临界背压机通过管路分别和0号高压加热器、超超临界锅炉一次再热器和背压抽汽式透平连接。本实用新型可大幅度提高现有亚临界发电机组的能效水平。
【IPC分类】F01D15/10, F01K7/32
【公开号】CN205172657
【申请号】CN201520922705
【发明人】谢大幸, 石永锋, 常浩, 郝建刚, 李飞飞, 郑健, 徐婷婷, 陈友良, 王健, 雷娇娇
【申请人】华电电力科学研究院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月18日