专利名称：单轴汽轮发电机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽轮发电机组，尤其涉及单轴汽轮发电机组。
背景技术：
随着一次能源的价格不断提高，发电行业对火力发电厂中的汽轮发电机组的效率的追求越来越高，以降低发电厂的运行成本。其中提高汽轮发电机组的参数是提高其效率的主要手段。近20年来汽轮机进口的主蒸汽压力从17MPa的亚临界压力发展到目前的27MPa的超超临界压力，温度从538°C达到目前的600°C，再热蒸汽温度从538°C发展到 600°C。预计今后10年的下一代火电机组的主蒸汽压力将达到35MPa，温度将达到700°C， 再热蒸汽温度将达到720V。随着蒸汽参数的提高，对火电机组的材料提出越来越高的耐高温和抗腐蚀的要求。其中连接锅炉和汽轮机的主蒸汽管道、再热蒸汽管道的材料从普通的合金钢发展到高Cr的铁素体合金钢，预计用于700°C、720°C蒸汽参数的下一代火电机组的主蒸汽和再热蒸汽管道将采用镍基合金。管道材料等级的提高带来管道价格大幅上升。目前600°C等级的超超临界火电机组的管道材料占机组的成本约6. 8%，将来700°C的下一代火电机组的管道材料单价可能提高5倍以上，这样高的管道价格对700°C下一代机组的商业运行可行性带来很大的问题。汽轮发电机组为发电厂的主要设备，通常包括锅炉、汽轮机、发电机。其工作原理是锅炉燃烧产生的蒸汽进入汽轮机做功，使得汽轮机旋转，汽轮机与发电机相连带动发电机旋转，发电机旋转输出电能。常规单轴汽轮发电机组由锅炉、汽轮机和发电机组成。单轴汽轮发电机组主要有一次再热机组和二次再热机组两种类型。现有的一次再热机组的锅炉有Π型锅炉和塔式锅炉两种，一般包括省煤器、水冷壁、过热器和再热器。汽轮机一般包括高压缸、中压缸和若干个低压缸等汽缸；汽轮发电机中的汽轮机的各汽缸和发电机在同一轴系上。如图1所示，锅炉1(外围配置有煤仓间15、 除氧间16)和汽轮发电机14之间的连接管道有主蒸汽管道112，冷再热蒸汽管道IM和热再热蒸汽管道123。汽轮发电机14中的汽轮机和发电机布置在通常的标高为Urn 17m的汽机房运转层，汽轮机配置有凝汽器13。锅炉的过热器11的过热器出口联箱110，再热器 12的进出口联箱122、121布置在锅炉1的上部，如1000MW锅炉一般为80m 90m左右。因此锅炉1的出口和汽轮机的进口的标高相差较大，加上各管道的水平布置长度，机炉之间的主蒸汽管道112和再热蒸汽管道123、124的长度较大。以1000MW机组塔式锅炉为例，锅炉过热器出口联箱与汽轮机高压缸之间的每根主蒸汽管道长度约为150m，且机组间的主蒸汽管道一般由走向相似的4根或2根管道组成，可见主蒸汽管道的总量较大。同样地，汽轮机高压缸至锅炉再热器进口联箱的冷再热蒸汽管道的每根长度约为160m，锅炉再热器出口联箱与汽轮机中压缸进口的热再热蒸汽管道的也有约170m。冷再热蒸汽管道和热再热蒸汽管道也由走向相似的4根或2根管道组成，再热蒸汽管道的总量也较大。现有的二次再热机组的锅炉有Π型锅炉和塔式锅炉两种，一般包括省煤器、水冷壁、过热器、一次再热器、二次再热器；汽轮机一般包括高压缸、第一中压缸、第二中压缸和若干个低压缸等汽缸；汽轮机的各汽缸和发电机在同一轴系上。锅炉和汽轮机之间的连接管道有主蒸汽管道，一次冷再热蒸汽管道、一次热再热蒸汽管道、二次冷再热蒸汽管道、二次热再热蒸汽管道。汽轮机和发电机布置在通常标高为iaii 17m的汽机房运转层。锅炉的过热器出口联箱，一次再热器、二次再热器的进出口联箱布置在锅炉的上部，如600MW锅炉一般为70m 80m左右。因此锅炉的出口和汽轮机的进口的标高相差较大，加上各管道的水平布置长度，机炉之间的主蒸汽管道和再热蒸汽管道的长度较大。以600MW机组塔式锅炉为例，锅炉过热器出口联箱与汽轮机高压缸之间的每根主蒸汽管道长度约为130m，且机组间的主蒸汽管道一般为走向相似的4根或2根管道组成，可见主蒸汽管道的总量较大。 同样地，汽轮机高压缸至锅炉一次再热器进口联箱的一次冷再热蒸汽管道的每根长度约为 130m，锅炉一次再热器出口联箱与汽轮机第一中压缸进口的一次热再热蒸汽管道的也有约 130m，汽轮机第一中压缸至锅炉二次再热器进口联箱的二次冷再热蒸汽管道的每根长度约为140m，锅炉二次再热器出口联箱与汽轮机第二中压缸进口的二次热再热蒸汽管道的也有约140m。一次和二次冷再热蒸汽管道及热再热蒸汽管道也由走向相似的4根或2根管道组成，可见一次和二次再热蒸汽管道的总量很大。锅炉和汽轮机之间的高温高压管道材料的价格的上升的原因之一是随着蒸汽压力和温度的提高，管道单价上升；原因之二是高参数的机组基本上都是大容量的机组，机组容量越大，锅炉越高，锅炉的接口位置——主蒸汽出口联箱和再热蒸汽进出口联箱的标高越高，锅炉房和汽机房的体积越大，而汽轮机的布置高度增加很少，因此机炉连接的管道的两端——锅炉侧和汽轮机侧的距离越来越远，主蒸汽和再热蒸汽管道的长度越来越长。对于二次再热机组，比一次再热机组增加了一套机炉连接管道，即增加了二次冷再热蒸汽管道和二次热再热蒸汽管道，因此管道的成本更高。虽然二次再热机组的效率较一次再热机组高，但是增加的效率如不能补偿管道成本和锅炉汽轮机成本的提高，则二次再热机组在经济上并不占优势。这也是世界上绝大部分现代化的超临界和超超临界机组都是一次再热机组的主要原因。因此，如果缩短主蒸汽和再热蒸汽管道的长度成为一项重要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供单轴汽轮发电机组，其可以将主蒸汽管道和/或再热蒸汽管道的长度明显缩短。为实现所述目的的单轴汽轮发电机组，包括汽轮发电机和锅炉，其特点是，汽轮发电机设置在锅炉的过热器出口联箱的附近，使得锅炉和汽轮机的连接管道足够短，汽轮发电机的标高至少超过过热器出口联箱标高的50%以上，汽轮发电机采用弹性基础并由汽机房土建结构支撑。所述的单轴汽轮发电机组，其进一步的特点是，汽轮发电机中的汽轮机为一次再热汽轮机，锅炉对应地为一次再热锅炉，锅炉过热器出口联箱和汽轮机高压缸进汽口通过主蒸汽管道相连，汽轮机高压缸排汽口和锅炉再热器进口联箱通过冷再热蒸汽管道相连， 锅炉再热器出口联箱和汽轮机中压缸通过热再热蒸汽管道相连。所述的单轴汽轮发电机组，其进一步的特点是，汽轮发电机中的汽轮机为二次再热汽轮机，锅炉对应地为二次再热锅炉，锅炉过热器出口联箱和汽轮机高压缸进汽口通过主蒸汽管道相连，汽轮机高压缸排汽口和锅炉一次再热器进口联箱通过一次冷再热蒸汽管道相连，锅炉一次再热器出口联箱和汽轮机第一中压缸通过一次热再热蒸汽管道相连，汽轮机第一中压缸排汽和锅炉二次再热器进口联箱通过二次冷再热蒸汽管道相连，锅炉二次再热器出口联箱和汽轮机第二中压缸通过二次热再热蒸汽管道相连。所述的单轴汽轮发电机组，其进一步的特点是，汽轮机为湿冷汽轮机或间接空冷汽轮机，汽轮机的低压缸和冷凝器分离，并用排汽管相连。所述的单轴汽轮发电机组，其进一步的特点是，汽轮机为直接空冷汽轮机，汽轮机的低压缸高于汽轮机的冷凝器。所述的单轴汽轮发电机组，其进一步的特点是，汽轮机为凝汽式汽轮机或抽凝式汽轮机。所述的单轴汽轮发电机组，其进一步的特点是，锅炉为无再热锅炉，汽轮发电机中的汽轮机为无再热汽轮机。所述的单轴汽轮发电机组，其进一步的特点是，所述锅炉为Π型锅炉或塔式锅炉。现有的单轴汽轮发电机组的汽轮发电机通常布置在单独的汽机房中的较低位置， 其机座坐落在与地面相连接的基础上。但由于锅炉较高，且锅炉主汽、再热接口位于锅炉上部，故锅炉与汽机之间连接的主汽、再热蒸汽等高温高压的主蒸汽和再热蒸汽管道的长度较长，管系成本较高；而且管道较长，会导致流阻相应增加，降低了机组的效率。目前建设的火力发电厂多为超临界及以上高参数机组，主汽、再热管道所用耐热合金钢的单价较高，主汽、再热管系成本的变化对整体投资影响很大；对目前开发的更高参数的700°C机组，由于所用镍基合金的单价更高，主汽、再热管系成本的变化对甚至决定了整个项目投资的可行性。前述技术方案针对上述现有单轴汽轮发电机组的缺点，将单轴汽轮发电机均布置在靠近锅炉过热器出口联箱和再热器出口联箱附近的高位，使得主蒸汽管道和再热蒸汽管道的长度降低到最小、降低主蒸汽管道和再热蒸汽管道的阻力、散热损失、降低再热蒸汽管道的蒸汽容量和调节惯性。现有常规的湿冷和间接空冷火电机组的凝汽器与汽轮机低压缸直接相连接，低压缸和凝汽器都坐落在地面的基础上，两者距离相当近，低压缸无排汽管。前述技术方案与之不同之处在于将汽轮机低压缸与凝汽器分离，用排汽管相连，使得低压缸可布置在高位， 凝汽器常规布置在地面的基础上。这种布置增加了低压缸排汽管，由于排汽管阻力使得本发明的汽轮机的背压有所上升，理论上汽轮机效率将略微降低。但是，这种布置降低了再热蒸汽管道的阻力，使得汽轮机效率上升。对于一次再热的湿冷和间接空冷机组两者损益相抵，汽轮机总体效率基本不变，对于二次再热的湿冷和间接空冷机组两者损益相抵后汽轮机总体效率上升。现有常规的直接空冷机组，空冷机组的汽轮机布置在低位，空冷凝汽器布置的汽机房外的高位平台上，凝汽器高于汽轮机，低压缸与空冷凝汽器蒸汽冷却母管通过排汽管连接。前述技术方案与之不同之处在于将汽轮机布置在高位，空冷凝汽器布置位置不变， 低压缸高于凝汽器。前述技术方案与常规直接空冷机组相比，低压缸排汽管的阻力相差很小，而前述技术方案的再热蒸汽管道的阻力下降较大，因此总体而言本发明对将提高直接空冷机组效率。
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分， 附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。图1是一种已有的单轴汽轮发电机组的示意图。图2是本发明的单轴汽轮发电机组的第一实施例的示意图。图3是本发明的单轴汽轮发电机组的第二实施例的示意图。图4是本发明的单轴汽轮发电机组的第三实施例的示意图。图5是本发明的单轴汽轮发电机组的第四实施例的示意图。
具体实施例方式第一实施例如图2所示，本实例的单轴汽轮发电机组包括——锅炉2，锅炉2为本领域常用的一次再热锅炉，型式为Π型锅炉或塔式锅炉 (图2所示为Π型锅炉)，锅炉外侧配置有除氧煤仓间25，除氧煤仓间25位于汽机房内，锅炉2的受热面包括过热器21和再热器22及过热器出口联箱210、再热气出口联箱221 ；——汽轮发电机Μ，含汽轮机和发电机，汽轮机为本领域常用的一次再热单轴凝汽式湿冷汽轮机或一次再热单轴凝汽式间接空冷汽轮机，包括一个高压缸，一个中压缸，两个低压缸；汽轮机的各汽缸和发电机在同一轴系上；——凝汽器23，用于湿冷汽轮机或间接空冷汽轮机，凝汽器与地面的基础相连接， 布置在汽机房内较低的位置；汽轮机的低压缸与凝汽器通过低压缸排汽管241相连接；——主蒸汽管道212;—冷再热蒸汽管道224；—热再热蒸汽管道223；——低压缸排汽管道Ml。汽轮发电机M布置在汽机房的运转层，该运转层位于锅炉过热器出口联箱210、 再热器出口联箱221附近，其具体位置应该使得主蒸汽管道212、再热蒸汽管道223的长度尽可能短。汽轮发电机M的标高在锅炉2的过热器出口联箱210的标高的50%以上，可以高出锅炉。汽轮发电机M及其汽机房相对锅炉2可能的布置位置有炉前、炉侧和炉后。 汽轮发电机M的基座由汽机房的土建结构支撑，基座采用弹性基础。凝汽器23布置在汽机房的底层，由地面的基础支撑。凝汽器23布置在汽轮机低压缸排汽口下方，二者通过低压缸排汽管道241相联。汽机房的土建结构和锅炉钢架相互连通成为一个整体结构，图2 中未表示其结构形式。锅炉过热器出口联箱210的主蒸汽通过主蒸汽管道212进入汽轮机高压缸，高压缸的排汽通过冷再热蒸汽管道2Μ进入锅炉再热器进口联箱222。经过锅炉再热器22加热后的蒸汽经由热再热蒸汽管道223进入汽轮机中压缸。汽轮机低压缸的排汽通过排汽管 241进入其下方的凝汽器23中。图2所示的管道连接方式为示意。由于汽轮发电机M高位布置，使得机炉之间的连接的主蒸汽管道212和再热蒸汽管道223、224的长度较现有常规技术大大降低，节约了管道的投资。虽然，采用了汽轮机高位布置造成汽机房土建结构的投资有所上升，但是随着机组参数的提高，管道节约的投资随之上升而土建结构增加的投资是不变的。据估算，对于超临界机组，管道节约的投资与土建结构增加的投资相当，对于超超临界机组，管道节约的投资大于土建结构增加的投资，对于下一代火电机组，两者的差距将更加巨大。由于再热蒸汽管道长度大大降低，减少了再热蒸汽的阻力损失，提高了汽轮机的效率，虽然低压缸排汽管道提高了汽轮机的背压使汽轮机效率有所下降，但两者相抵，汽轮机的总体效率基本不变。主蒸汽、再热蒸汽管道长度的降低也减少了管道储汽，降低了调节惯性，减少了管道散热损失。第二实施例如图3所示的实施例的单轴汽轮发电机组包括——锅炉3，锅炉3为本领域常用的二次再热锅炉，型式为Π型锅炉或塔式锅炉 (图3所示为Π型锅炉)，锅炉外侧配置有除氧煤仓间35，除氧煤仓间35位于汽机房内； 锅炉3的受热面包括过热器31和一次再热器321、二次再热器322、一次再热器出口联箱 3211、二次再热器出口联箱3212、过热器出口联箱210、一次再热器进口联箱3221、二次再热器进口联箱3222;——汽轮发电机34，汽轮发电机34包含汽轮机和发电机，汽轮机为本领域常用的二次再热单轴凝汽式湿冷汽轮机或二次再热单轴凝汽式间接空冷汽轮机，包括一个高压缸，一个第一中压缸，一个第二中压缸和两个低压缸，汽轮机的各汽缸和发电机在同一轴系上；——凝汽器33，用于湿冷汽轮机或间接空冷汽轮机，凝汽器与地面的基础相连接， 布置在汽机房内较低的位置；汽轮机的低压缸与凝汽器通过低压缸排汽管341相连接；——主蒸汽管道312;—一次冷再热蒸汽管道3241；—一次热再热蒸汽管道3231；—二次冷再热蒸汽管道3242 ；
——二次热再热蒸汽管道3232 ；—低压缸排汽管道341；图3所示的实施例中，尤其值得注意的是，汽轮发电机34布置在汽机房的运转层， 该运转层应位于锅炉过热器31和再热器321、322的出口联箱310、3211、3212的附近，其具体位置应该使得主蒸汽管道312、一次再热蒸汽管道3231、3对1、二次再热蒸汽管道3232、 3242的长度尽可能短，相对于现有的构造，汽轮发电机34的标高在过热器出口联箱标高的 50%以上。汽轮发电机34及其汽机房相对锅炉可能的布置位置有炉前、炉侧和炉后。汽轮发电机34基座由汽机房的土建结构支撑，基座采用弹性基础。凝汽器33布置在汽机房的底层，由地面的基础支撑。凝汽器33布置在汽轮机低压缸排汽口下方，二者通过低压缸排汽管道341相联。汽机房的土建结构和锅炉钢架相互连通成为一个整体结构，图3未表示结构形式。锅炉过热器出口联箱310的主蒸汽通过主蒸汽管道312进入汽轮机高压缸，高压缸的排汽通过一次冷再热蒸汽管道3241进入锅炉一次再热器进口联箱3221。经过锅炉一次再热器321加热后的蒸汽从一次再热器出口联箱3211流出，进入一次热再热蒸汽管道3231，再进入汽轮机第一中压缸。第一中压缸的排汽通过二次冷再热蒸汽管道3242进入锅炉二次再热器进口联箱3222。经过锅炉二次再热器322加热后，从二次再热器出口联箱 3212进入到二次热再热蒸汽管道3232，再进入汽轮机第二中压缸。汽轮机低压缸的排汽通过排汽管341进入其下方的凝汽器33中。图3所示的管道连接方式为示意。本实施例中由于汽轮发电机高位布置，使得机炉之间的连接的主蒸汽管道、一次再热蒸汽管道和二次再热蒸汽管道的长度较现有常规技术大大降低，节约了管道的投资。 虽然，采用了汽轮机高位布置造成汽机房土建结构的投资有所上升，但是随着机组参数的提高，管道节约的投资数额随之上升而土建结构增加的投资是不变的，而且由于本实例是二次再热机组，管道的节约量更加可观。据估算，对于超临界机组及以上参数，管道节约的投资大于土建结构增加的投资，对于下一代火电机组，两者的差距将更加巨大。由于一次和二次再热蒸汽管道长度大大降低，减少了再热蒸汽的阻力损失，提高了汽轮机的效率，虽然低压缸排汽管道提高了汽轮机的背压使汽轮机效率有所下降，但两者相抵，汽轮机的总体效率上升。主蒸汽、再热蒸汽管道长度的降低也减少了管道储汽，降低了调节惯性，减少了管道散热损失。第三实施例本实例的单轴汽轮发电机组包括——锅炉4，锅炉4为本领域常用的一次再热锅炉，型式为Π型锅炉或塔式锅炉 (图4为Π型锅炉)或其他型式的锅炉，锅炉外侧配置有除氧煤仓间45，除氧煤仓间45位于汽机房内；锅炉4的受热面包括过热器41和再热器42、再热器进口联箱422、再热器出口联箱421、过热器出口联箱410;——汽轮发电机44，包括发电机和汽轮机，汽轮机为本领域常用的一次再热单轴凝汽式直接空冷汽轮机，包括一个高压缸，一个中压缸，两个低压缸；汽轮机的各汽缸和发电机在同一轴系上；——空冷凝汽器43，用于直接空冷汽轮机，空冷凝汽器通常布置在汽机房外的高位平台上，汽轮机的低压缸与空冷岛上的空冷凝汽器43通过低压缸排汽管441相连接；—主蒸汽管道412;—冷再热蒸汽管道424；—热再热蒸汽管道423；——低压缸排汽管道441 ；尤其值得一提的是，汽轮发电机44布置在汽机房的运转层，该运转层位于锅炉过热器41、再热器42的出口联箱410、421附近，其具体位置应该使得主蒸汽管道412、再热蒸汽管道423、424的长度尽可能短，相对于现有的构造，汽轮发电机34的标高在过热器出口联箱标高的50%以上。汽轮发电机44及其汽机房相对锅炉4的可能的布置位置有炉前、炉侧和炉后。汽轮发电机44的基座由汽机房的土建结构支撑，基座采用弹性基础。空冷凝汽器43 (设置在一空冷岛46上)布置在汽轮机外的高位平台上。汽机房的土建结构和锅炉钢架相互连通成为一个整体结构，图4未表示结构形式。锅炉过热器出口联箱410的主蒸汽通过主蒸汽管道412进入汽轮机高压缸，高压缸的排汽通过冷再热蒸汽管道似4进入锅炉再热器进口联箱422。经过锅炉再热器42加热后蒸汽通过再热器出口联箱421进入到热再热蒸汽管道423，再进入汽轮机中压缸。汽轮机低压缸的排汽通过排汽管441进入空冷凝汽器43中。图4所示的管道连接方式为示意。本实施例中由于汽轮发电机44高位布置，使得机炉之间的连接的主蒸汽管道和再热蒸汽管道的长度较现有常规技术大大降低，节约了管道的投资。虽然，采用了汽轮机高位布置造成汽机房土建结构的投资有所上升，但是随着机组参数的提高，管道节约的投资数额随之上升而土建结构增加的投资是不变的。据估算，对于超临界机组，管道节约的投资与土建结构增加的投资相当，对于超超临界机组，管道节约的投资大于土建结构增加的投资，对于下一代火电机组，两者的差距将更加巨大。由于再热蒸汽管道长度大大降低，减少了再热蒸汽的阻力损失，提高了汽轮机的效率。低压缸排汽管道排入空冷凝汽器，与现有直接空冷机组相比，汽轮机背压基本不变。得益于再热蒸汽阻力的下降，汽轮机的总体效率上升。主蒸汽、再热蒸汽管道长度的降低也减少了管道储汽，降低了调节惯性，减少了管道散热损失。第四实施例如图5所示的单轴汽轮发电机组包括——锅炉5，锅炉5为本领域常用的二次再热锅炉，型式为Π型锅炉或塔式锅炉 (图5所示为Π型锅炉)或其他型式的锅炉，锅炉5外侧配置有除氧煤仓间55，除氧煤仓间 55位于汽机房内；锅炉的受热面包括过热器51和一次再热器521、二次再热器522、一次再热器出口联箱5211、二次再热器出口联箱5212、过热器出口联箱510、一次再热器进口联箱 5221、二次再热器进口联箱5222 ；——汽轮发电机Μ，包括发电机和汽轮机，汽轮机为本领域常用的二次再热单轴凝汽式直接空冷汽轮机，包括一个高压缸，一个第一中压缸，一个第二中压缸和两个低压缸；汽轮机的各汽缸和发电机在同一轴系上；—空冷凝汽器53，位于一空冷岛56上，用于直接空冷汽轮机，空冷凝汽器通常布置在汽机房外的高位平台上，汽轮机的低压缸与空冷岛上的空冷凝汽器53通过低压缸排汽管541相连接；——主蒸汽管道512;—一次冷再热蒸汽管道5241；——一次热再热蒸汽管道5231 ；；—二次冷再热蒸汽管道5242 ；—二次热再热蒸汽管道5232 ；——低压缸排汽管道Ml ；尤其值得一提的是，汽轮发电机M布置在汽机房的运转层，该运转层位于锅炉过热器51和再热器521、522的出口联箱510、5211、5212附近，其具体位置应该使得主蒸汽管道512、一次再热蒸汽管道5231、5对1、二次再热蒸汽管道5232、5242的长度尽可能短，相对于现有的构造，汽轮发电机34的标高在过热器出口联箱标高的50%以上。汽轮发电机M 及其汽机房相对锅炉的可能的布置位置有炉前、炉侧和炉后。汽轮发电机M的基座由汽机房的土建结构支撑，基座采用弹性基础。空冷凝汽器53布置在汽机房外的高位平台上。汽机房的土建结构和锅炉钢架相互连通成为一个整体结构，图5未表示结构形式。锅炉过热器出口联箱510的主蒸汽通过主蒸汽管道512进入汽轮机高压缸，高压缸的排汽通过一次冷再热蒸汽管道5241进入锅炉一次再热器进口联箱5221。经过锅炉一次再热器521加热后的蒸汽从一次再热器出口联箱5211流出，进入一次热再热蒸汽管道 5231，再进入汽轮机第一中压缸。第一中压缸的排汽通过二次冷再热蒸汽管道5242进入锅炉二次再热器进口联箱5222。经过锅炉二次再热器522加热后，从二次再热器出口联箱 5212进入到二次热再热蒸汽管道5232，再进入汽轮机第二中压缸。汽轮机低压缸的排汽通过排汽管541进入空冷凝汽器53中。本图所示的管道连接方式为示意。本实施例中由于汽轮发电机高位布置，使得机炉之间的连接的主蒸汽管道、一次再热蒸汽管道和二次再热蒸汽管道的长度较现有常规技术大大降低，节约了管道的投资。 虽然，采用了汽轮机高位布置造成汽机房土建结构的投资有所上升，但是随着机组参数的提高，管道节约的投资数额随之上升而土建结构增加的投资是不变的，而且由于本实例是二次再热机组，管道的节约量更加可观。据估算，对于超临界机组及以上参数，管道节约的投资大于土建结构增加的投资，对于下一代火电机组，两者的差距将更加巨大。由于一次和二次再热蒸汽管道长度大大降低，减少了再热蒸汽的阻力损失，提高了汽轮机的效率。低压缸排汽管道排入空冷凝汽器，与现有直接空冷机组相比，汽轮机背压基本不变。得益于再热蒸汽阻力的下降，汽轮机的总体效率上升。主蒸汽、再热蒸汽管道长度的降低也减少了管道储汽，降低了调节惯性，减少了管道散热损失。本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。
权利要求
1.单轴汽轮发电机组，包括汽轮发电机和锅炉，其特征在于，汽轮发电机设置在锅炉的过热器出口联箱的附近，使得锅炉和汽轮机的连接管道足够短，汽轮发电机的标高至少超过过热器出口联箱标高的50%以上，汽轮发电机采用弹性基础并由汽机房土建结构支撑。
2.如权利要求1所述的单轴汽轮发电机组，其特征在于，汽轮发电机中的汽轮机为一次再热汽轮机，锅炉对应地为一次再热锅炉，锅炉过热器出口联箱和汽轮机高压缸进汽口通过主蒸汽管道相连，汽轮机高压缸排汽口和锅炉再热器进口联箱通过冷再热蒸汽管道相连，锅炉再热器出口联箱和汽轮机中压缸通过热再热蒸汽管道相连。
3.如权利要求1所述的单轴汽轮发电机组，其特征在于，汽轮发电机中的汽轮机为二次再热汽轮机，锅炉对应地为二次再热锅炉，锅炉过热器出口联箱和汽轮机高压缸进汽口通过主蒸汽管道相连，汽轮机高压缸排汽口和锅炉一次再热器进口联箱通过一次冷再热蒸汽管道相连，锅炉一次再热器出口联箱和汽轮机第一中压缸通过一次热再热蒸汽管道相连，汽轮机第一中压缸排汽和锅炉二次再热器进口联箱通过二次冷再热蒸汽管道相连，锅炉二次再热器出口联箱和汽轮机第二中压缸通过二次热再热蒸汽管道相连。
4.如权利要求2或3所述的单轴汽轮发电机组，其特征在于，汽轮机为湿冷汽轮机或间接空冷汽轮机，汽轮机的低压缸和冷凝器分离，并用排汽管相连。
5.如权利要求2或3所述的单轴汽轮发电机组，其特征在于，汽轮机为直接空冷汽轮机，汽轮机的低压缸高于汽轮机的冷凝器。
6.如权利要求2或3所述的单轴汽轮发电机组，其特征在于，汽轮机为凝汽式汽轮机或抽凝式汽轮机。
7.如权利要求1所述的单轴汽轮发电机组，其特征在于，锅炉为无再热锅炉，汽轮发电机中的汽轮机为无再热汽轮机。
8.如权利要求1所述的单轴汽轮发电机组，其特征在于，所述锅炉为Π型锅炉或塔式锅炉。
全文摘要
一种单轴汽轮发电机组可以将主蒸汽管道和/或再热蒸汽管道的长度明显缩短，包括汽轮发电机和锅炉，其特点是，汽轮发电机设置在锅炉的过热器出口联箱的附近使得锅炉和汽轮机的连接管道足够短，汽轮发电机的标高至少应超过过热器出口联箱标高的50％以上，汽轮发电机采用弹性基础并由汽机房土建结构支撑。
文档编号F22B33/18GK102230398SQ201110156360
公开日2011年11月2日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者叶勇健, 施刚夜, 林磊, 申松林, 陈仁杰 申请人:中国电力工程顾问集团华东电力设计院