跨机组回热的高压加热器系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种跨机组回热的高压加热器系统，该加热系统利用亚临界机组的高温蒸汽给超(超)临界机组的给水加热，超(超)临界机组包括超(超)临界锅炉、超(超)临界汽轮机高压缸、高压加热器、锅炉省煤器和给水泵，给水泵向锅炉省煤器输送给水；亚临界机组包括亚临界机组锅炉、锅炉过热器和亚临界汽轮机高压缸，亚临界机组的主蒸汽或锅炉过热器中间抽汽通过蒸汽管道与高压加热器连通，用于加热超(超)临界机组的给水。本实用新型适用于各种型式的机组，不仅仅局限于汽轮机上设有补汽阀接口的机组；具有能耗低、回热效率高的优点，能够有效提高进入省煤器的给水温度，减小了机组低负荷脱硝系统的退出率。
【专利说明】跨机组回热的高压加热器系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高压加热器系统，具体涉及跨机组回热的高压加热器系统。
【背景技术】
[0002]现有的超(超)临界机组，在低负荷运行时与满负荷相比，给水温度降低较多，造成了整个机组回热效率下降。同时，由于进入锅炉省煤器的给水温度降低，造成电厂在低负荷时脱硝系统不能投入，无法满足HJ562-2010《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法》中“脱硝系统应能在锅炉最低稳燃负荷和BMCR的任何工况之间持续安全运行”的要求，给环境保护造成了一定影响。因此，需要提高进入锅炉省煤器的给水温度，以降低低负荷脱硝系统的退出率。
[0003]图1示出了现有技术中的高压加热器系统。该高压加热器系统应用于超(超)临界机组中，该超(超)临界机组包括超(超)临界锅炉1、锅炉省煤器2、汽轮机高压缸3、除氧器4、给水泵5、高压加热器6和高压加热器7，在超(超)临界锅炉I和汽轮机高压缸3之间设置主蒸汽管道12用于向汽轮机高压缸3输送主蒸汽，主蒸汽管道12上设有用于调节汽流的主汽阀11，在汽轮机高压缸3上设有补汽阀接口 9，蒸汽管道13的一端与补汽阀接口 9连接且另一端连接至高压加热器，以抽取汽轮机高压缸3中的蒸汽用于加热器高压加热器中的给水，高压加热器中的给水由给水泵5提供并经由除氧器进行除氧，经过高压加热器加热后的给水通过给水管道14提供至锅炉省煤器并进入脱硝系统。
[0004]应用现有技术的超(超)临界机组需满足一定的条件，即采用包含补汽阀的特定型式的汽轮机。如图1所示，汽轮机高压缸3上设有补汽阀接口 9，在补汽阀接口 9和主汽阀11之间设有补汽管道，以向汽轮机高压缸3补充蒸汽。当需要向高压加热器提供加热汽源时，需要拆除补汽阀及前后管道，将蒸汽管道13与补汽阀接口 9连接。
[0005]由此可以看出，现有技术方案存在以下问题:
[0006](I)现有技术仅适合采用特定汽轮机型式的机组，即汽轮机高压缸上需设有补汽阀接口，而对于其他汽轮机高压缸上不设有补汽阀接口的汽轮机机组，无法应用现有技术。
[0007](2)现有技术中需拆除原汽轮机配置的补汽阀。该种型式的汽轮机，因其结构型式的特点，为满足机组调频和超负荷发电的需要，故配置了补汽阀，而现有技术中补汽阀拆除后，需重新设计机组的调频方式，机组的超负荷发电能力也将受到影响。
[0008](3)现有技术中利用汽轮机特有的补汽阀接口抽取汽轮机中的蒸汽加热高压加热器，而该种型式的汽轮机在原设计中为通过该接口向汽轮机汽缸中补充蒸汽，现有技术改变了该接口的运行方式，对于汽轮机的振动和机组的安全运行产生一定的影响，需汽轮机厂核算汽轮机轴系的稳定性。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的是提供一种安全有效的高压加热器系统，能够在保证机组安全运行的条件下，提高机组的给水温度，从而提高了整个电厂的回热效率，同时提高机组满发裕量，改善机组低负荷脱硝系统退出率，增加环保效益。
[0010]为实现上述目的，本实用新型提供了一种跨机组回热的高压加热器系统，该高压加热器系统应用于超超临界机组或超临界机组，超超临界机组或超临界机组包括超超临界或超临界锅炉、超超临界或超临界汽轮机高压缸、高压加热器、锅炉省煤器和给水泵，超超临界或超临界锅炉和超超临界或超临界汽轮机高压缸之间设有用于向高压缸输送主蒸汽的主蒸汽管道，给水泵与锅炉省煤器之间设有用于向锅炉省煤器输送给水的给水管道，用于加热超超临界机组或超临界机组的给水的汽源来自于亚临界机组，亚临界机组包括亚临界锅炉、锅炉过热器和亚临界汽轮机高压缸，在亚临界锅炉和亚临界汽轮机高压缸之间连接有用于向亚临界汽轮机高压缸输送主蒸汽的亚临界主蒸汽管道；在超超临界机组或超临界机组和亚临界机组之间设有蒸汽管道，亚临界机组通过蒸汽管道连接至超超临界机组或超临界机组的高压加热器，用于加热给水。
[0011]优选地，蒸汽管道的两端分别连接亚临界主蒸汽管道和高压加热器。
[0012]优选地，蒸汽管道的两端分别连接高压加热器和亚临界机组的锅炉过热器中间级。
[0013]优选地，高压加热器系统包括两个或两个以上的高压加热器，所述高压加热器与所述亚临界机组的主蒸汽或锅炉过热器中间抽汽连通。
[0014]优选地，亚临界机组的高温蒸汽的温度为约400°C?约545°C，更佳地约450°C?约 538 0C ο
[0015]优选地，进入超超临界机组或超临界机组的锅炉省煤器的给水的温度高于约280。。。
[0016]优选地，超超临界机组或超临界机组还设有除氧器，除氧器用于对给水进行除氧。
[0017]本专利为跨机组回热的高压加热器系统技术，在超(超)临界机组回热系统中增设高压加热器，利用电厂中亚临界机组的主蒸汽或锅炉过热器中间抽汽加热高压加热器中的给水，提高进入锅炉省煤器的给水温度，提高了机组的回热效率，改善了低负荷脱硝系统退出率，具有经济、高效、安全、环保的特点，可适用于各种型式的汽轮机，特别对于同时拥有超(超)临界和亚临界机组的电厂，具有很好的推广前景。
[0018]跨机组回热的高压加热器系统技术可适用于各种型式的汽轮机，特别对于同时拥有超(超)临界和亚临界机组的电厂，具有很好的推广前景。与现有技术相比，在提高机组回热效率的同时，避免了对机组安全运行的负面影响，同时由于给水温度的提高改善了机组脱硝系统低负荷的退出率，具有很好的环保效益。
[0019]本技术采用跨机组回热的高压加热器系统新技术，提高超(超)临界机组的给水温度，从而提高整个电厂的回热效率，并改善机组低负荷时脱硝系统的退出率，具有环保效.、/■
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【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有技术中的高压加热器系统的示意图；
[0021]图2是根据本实用新型第一实施例的跨机组回热的高压加热器系统的示意图；以及
[0022]图3是根据本实用新型第二实施例的跨机组回热的高压加热器系统的示意图。
[0023]术语解释
[0024]跨机组回热:将亚临界机组的主蒸汽或过热器中间抽汽，接到超(超)临界机组新增的高压加热器上加热给水的回热系统。
[0025]高压加热器:利用汽轮机的部分抽汽对给水进行加热的装置，该装置由壳体和管系两大部分组成，在壳体内腔上部设置蒸汽凝结段，下部设置疏水冷却段，进、出水管顶端设置给水进口和给水出口。当过热蒸汽由进口进入壳体后即可将上部换热管内的给水加热，蒸汽凝结为水后，凝结的热水又可将下部疏水冷却段内的给水加热，被利用后的凝结水经疏水出口流出体外。
[0026]脱硝:利用还原剂在催化剂的作用下有选择性地与烟气中的NOx发生化学反应，生成氮气和水的方法。
【具体实施方式】
[0027]以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
[0028]图2是根据本实用新型第一实施例的跨机组回热的高压加热器系统的示意图。如图2所示，超(超)临界机组回热系统中增设的高压加热器的加热汽源来自于电厂中的亚临界机组主蒸汽。该亚临界机组包括亚临界机组锅炉15、锅炉过热器16和汽轮机高压缸3’，亚临界机组锅炉15和汽轮机高压缸3’之间连接有用于汽轮机高压缸3’输送主蒸汽的主蒸汽管道12’，主蒸汽管道12’上设有用于调节主蒸汽的主汽阀11’，在主蒸汽管道12’和高压加热器7之间连接有蒸汽管道13，从而利用亚临界机组的主蒸汽对通过高压加热器的给水进行加热，从而提高进入超(超)临界机组的锅炉省煤器的给水的温度。从图2可以看出，本实用新型适用于各种型式汽轮机的超(超)临界机组。
[0029]在本领域中，高压加热器7通常称作“O号高压加热器”。
[0030]在优选实施例中，用于加热所述给水的亚临界机组主蒸汽的温度为约538°C。
[0031]图3是根据本实用新型第二实施例的跨机组回热的高压加热器系统的示意图。与第一实施例不同的是，本实施例中，超(超)临界机组回热系统中增设的高压加热器的加热汽源来自于电厂中亚临界机组锅炉过热器中间参数匹配的抽汽，蒸汽管道13中的抽汽经过调节阀8后进入高压加热器用于对给水进行加热，从而提高进入锅炉省煤器的给水温度。
[0032]在优选实施例中，用于加热所述给水的亚临界机组中间蒸汽的温度为约450°C。
[0033]图2和图3中实施例的区别在于高压加热器的加热汽源稍有不同，在第一实施例中，加热汽源为亚临界机组的主蒸汽，而第二实施例中的加热汽源为亚临界机组锅炉过热器中间抽汽。具体工程实施时，可根据机组参数来确定与高压加热器匹配的加热汽源。
[0034]跨机组回热的高压加热器系统的回热系统中高压加热器的台数由回热系统确定，可设置单列或多列高压加热器。
[0035]本实用新型优点
[0036]本实用新型采用电厂中亚临界机组的主蒸汽或锅炉过热器中间抽汽作为高压加热器的加热汽源，相比于通过补汽阀接口从汽轮机汽缸抽汽用于加热给水的现有技术方案，本实用新型还具有以下优点:
[0037]适用于各种型式汽轮机的机组，不仅仅局限于汽轮机上设有补汽阀接口的机组；
[0038]对于带补汽阀的超超临界机组，可保留原补汽阀的同时达到提高进入省煤器给水的温度，避免因拆除补汽阀带来的对于机组运行的负面影响，对于带补汽阀的超超临界机组，由于得到了亚临界机组的补汽，机组的满发裕量提高，因超负荷发电开启补汽阀的次数减少，提闻运行的效率，减少机组振动，提闻运行的安全性；
[0039]采用亚临界机组高温蒸汽加热超(超)临界机组亚临界机组的给水，提高了进入省煤器的给水温度，电厂效率得到提升，有利于降低煤耗，本实用新型实施例中，对I台600MW超(超)临界机组和I台600MW亚临界机组的电厂，每年可节省标煤约3000吨；
[0040]本实用新型采用合适的汽源提高机组低负荷时进入省煤器的给水温度，从而提高进入脱硝系统的烟气温度，使得机组在40% BMCR以上负荷时，脱硝系统均可投入。
[0041]综上所述，本实用新型具有经济、安全、可靠、环保等特点，特别对于同时拥有超(超)临界和亚临界机组的电厂，具有很好的推广前景。跨机组回热的高压加热器系统通过合适的高压加热器汽源提高了进入锅炉省煤器的给水温度，降低了机组热耗，从而提高了机组的回热效率，并消除了现有技术中取消补汽阀带来的负面影响。同时由于提高了锅炉省煤器的给水温度，特别是对于低负荷时，通过控制高压加热器的蒸汽量，可大大提高低负荷是进入锅炉省煤器的给水温度，从而提高进入脱硝系统的烟气温度，减小机组低负荷脱硝退出率，具有很好的环保效益。
[0042]以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.一种跨机组回热的高压加热器系统，所述高压加热器系统应用于超超临界机组或超临界机组，所述超超临界机组或超临界机组包括超超临界或超临界锅炉、超超临界或超临界汽轮机高压缸、高压加热器、锅炉省煤器和给水泵，所述超超临界或超临界锅炉和所述超超临界或超临界汽轮机高压缸之间设有用于向所述高压缸输送主蒸汽的主蒸汽管道，所述给水泵与所述锅炉省煤器之间设有用于向所述锅炉省煤器输送给水的给水管道，其特征在于， 用于加热所述超超临界机组或超临界机组的给水的汽源来自于亚临界机组，所述亚临界机组包括亚临界锅炉、锅炉过热器和亚临界汽轮机高压缸，在所述亚临界锅炉和所述亚临界汽轮机高压缸之间连接有用于向所述亚临界汽轮机高压缸输送主蒸汽的亚临界主蒸汽管道；以及 在所述超超临界机组或超临界机组和所述亚临界机组之间设有蒸汽管道，所述亚临界机组通过所述蒸汽管道连接至所述超超临界机组或超临界机组的所述高压加热器，用于加热所述给水。
2.如权利要求1所述的跨机组回热的高压加热器系统，其特征在于，所述蒸汽管道的两端分别连接所述亚临界主蒸汽管道和所述高压加热器。
3.如权利要求1所述的跨机组回热的高压加热器系统，其特征在于，所述蒸汽管道的两端分别连接所述高压加热器和所述亚临界机组的锅炉过热器中间级。
4.如权利要求1所述的跨机组回热的高压加热器系统，其特征在于，所述高压加热器系统包括两个或两个以上的高压加热器，所述高压加热器与所述亚临界机组的主蒸汽或锅炉过热器中间抽汽连通。
5.如权利要求1所述的跨机组回热的高压加热器系统，其特征在于，所述超超临界机组或超临界机组还设有除氧器，所述除氧器用于对所述给水进行除氧。
【文档编号】F22D1/32GK204005936SQ201420394343
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】申松林, 黄家运, 施刚夜, 冯琰磊 申请人:中国电力工程顾问集团华东电力设计院