一种可抑制锅炉再热器超温的机组的制作方法

1.本发明属于火力发电机组领域，具体涉及一种可抑制锅炉再热器超温的机组。


背景技术：

2.当前，全球社会面临着严重的能源危机和环境污染问题，迫使人们在发展节能新技术的同时，加强现有耗能系统的改造，从而实现降本增效，努力实现碳达峰、碳中和。近年来，随着国内工业转型升级和工业制造能力的提升，工业蒸汽需求量逐年上升，而经过工业供汽改造的煤电机组经营状况都得到了较大的改善。因此，工业供汽改造也是煤电机组节能降耗的一个重要方向。
3.然而在工业供汽改造过程中，再热机组往往都会遇到因主蒸汽和再热蒸汽流量不匹配，从而导致再热器超温的现象。该问题的主要原因是，抽汽供热后，打破了锅炉原管道布置与吸热布局的平衡。较少的再热冷蒸汽进入再热器，而相对较多的热烟气进入再热器水平烟道，导致再热超温，有些情况较为严重的机组，事故喷水(再热减温水)全部投入都无法抑制住再热器超温的势头。
4.因此，随着工业供汽流量的增加，再热器超温是很多机组必须解决的难题。当前多数煤电机组通过减少锅炉再热器面积达到降低再热器温度目的，但该方式需对锅炉本体受热面施工，工期长，对锅炉效率有不利影响，且供热量下降(或纯凝工况)时，再热蒸汽温度无法达到额定等，诸多不利因素。部分机组通过汽轮机通流改造的方式，获得再热器后抽汽供热能力，但该方式投资较大。
5.除以上两种途径外，当前尚未见其他可供选择的解决再热器超温的办法，一些燃烧调整的方式只能轻微缓解超温现象，但无法解决抽汽供热后，再热器受热面不匹配的根本性问题。
6.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种可抑制锅炉再热器超温的机组，避免对再热器受热面积的改造，同时保证再热器可以正常达到额定输出温度。
8.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
9.一种可抑制锅炉再热器超温的机组，所述机组包括锅炉、第一气缸、第二气缸，所述锅炉连通所述第一气缸的进气口，所述第一气缸的出气口连通所述第二气缸的进气口，所述第一气缸的气压大于所述第二气缸的气压，所述锅炉的烟道内设置有再热器，所述再热器包括第一再热器、第二再热器，所述第一再热器的换热介质出口与所述第二再热器的换热介质入口连通，所述机组还包括再热超温抑制装置，所述再热超温抑制装置设置在所述锅炉的烟道外，所述再热超温抑制装置包括壳体、换热管，所述换热管设置在所述壳体内，所述换热管的一端与所述第一再热器的换热介质出口连通、另一端与所述第二再热器
的换热介质入口连通，所述壳体具有入口、出口，所述壳体的入口与所述第一气缸的出气口连通，所述壳体的出口与所述第二气缸的进气口连通。
10.优选地，所述再热超温抑制装置还包括减温部件，所述减温部件用于降低所述壳体的出口的蒸汽温度，所述减温部件连通在所述壳体的出口与所述第二气缸的进气口之间的管路上。
11.进一步优选地，所述减温部件包括凝汽器、减温水管道，所述凝汽器通过所述减温水管道连通在所述壳体的出口与所述第二气缸的进气口之间的管路上。
12.更进一步优选地，所述凝汽器与所述第二气缸的出气口连通，所述凝汽器用于将所述第二气缸的排气凝结成冷凝水，再将冷凝水通过所述减温水管道向所述壳体的出口处输送。
13.再进一步优选地，所述减温水管道上设置有水泵、减温水流量阀。
14.优选地，所述换热管具有多个折弯段和/或螺旋段。
15.优选地，所述再热器的数量设置有至少三个，两个所述再热器之间设置一个所述再热超温抑制装置或不设置所述再热超温抑制装置。
16.优选地，所述第一再热器的换热介质出口与所述第二再热器的换热介质入口之间设置有第一流量阀，所述第一再热器的换热介质出口与所述换热管的一端之间设置有第二流量阀。
17.优选地，所述第一气缸的出气口与所述第二气缸的进气口之间设置有第三流量阀，所述第一气缸的出气口与所述壳体的入口之间设置有第四流量阀。
18.优选地，所述机组还包括第三气缸，所述第三气缸的进气口、出气口均与所述锅炉连通，所述第三气缸的气压大于所述第一气缸的气压。
19.进一步优选地，所述机组还包括射汽抽气器，所述射汽抽气器的引射管与所述第三气缸的进气口、锅炉之间的管路连通，所述射汽抽气器的抽气管与所述第一气缸、第二气缸、第三气缸中的至少一个连通，所述射汽抽气器的出气管与所述壳体的入口连通。
20.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
21.本发明解决锅炉再热器超温的难题，使锅炉吸热增加，提高锅炉效率；抑制再热器超温的结构可以参与机组气缸的运行，提升气缸效率；同时未对再热器受热面改造，系统仍可以回溯到原设计状态，纯凝工况时再热蒸汽温度仍能达到额定值；减少甚至可以免去再热器减温水的投入，提高机组经济性，降低热耗率。
附图说明
22.附图1为本实施例中再热超温抑制装置与再热器配合的结构示意图；
23.附图2为本实施例中再热超温抑制装置与气缸配合的结构示意图。
24.以上附图中：1、锅炉；21、第一气缸；22、第二气缸；23、第三气缸；31、第一再热器；32、第二再热器；4、再热超温抑制装置、装置；41、壳体；42、换热管；51、凝汽器；52、减温水管道；53、水泵；54、减温水流量阀；61、第一流量阀；62、第二流量阀；63、第三流量阀；64、第四流量阀。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.如图1、2所示，一种可抑制锅炉再热器超温的机组，机组包括锅炉1、第一气缸21、第二气缸22、第三气缸23。锅炉1连通第一气缸21的进气口，第一气缸21的出气口连通第二气缸22的进气口，第二气缸22的出气口排气，第三气缸23的进气口、出气口均与锅炉1连通，第三气缸23的气压＞第一气缸21的气压＞第二气缸22的气压，即第三气缸23为高压缸、第一气缸21为中压缸、第二气缸22为低压缸。锅炉1的烟道内设置有再热器，再热器通常为多个集箱或分段设计，再热器包括第一再热器31、第二再热器32，第一再热器31、第二再热器32即为不同的集箱或者分段。第一再热器31的换热介质出口与第二再热器32的换热介质入口连通，即烟气先流经第一再热器31再流经第二再热器32，若再热流量份额下降，则容易造成再热器超温。机组还包括再热超温抑制装置4，用来防止再热器超温。再热超温抑制装置4设置在锅炉1的烟道外，减小改造成本，不对再热器受热面改造可以使再热器回溯到原设计状态。
29.再热超温抑制装置4包括壳体41、换热管42，壳体41具有入口、出口，壳体41的入口连通低温蒸汽，壳体41的出口输出高温蒸汽并可加入机组参与循环，换热管42设置在壳体41内，换热管42的一端与第一再热器31的换热介质出口连通、另一端与第二再热器32的换热介质入口连通。低温蒸汽经过装置4后，温度得到了提升；温度较高的再热蒸汽经过装置4后，温度下降，从而保证了再热器的安全运行。具体地，壳体41的入口与第一气缸21的出气口连通，壳体41的出口与第二气缸22的进气口连通，中压缸排气与冷再蒸汽温度偏差一般在0-50℃之间，较为接近，作为进入壳体41的低温蒸汽用于对再热蒸汽进行降温，升温后的高温蒸汽进入低压缸，相对提高了低压缸初参数，有利于提高低压缸效率和出力。为了提升换热效果，换热管42具有多个折弯段或多个螺旋段或折弯段与螺旋段的结合，延长换热的面积，使再热器降温更加彻底。
30.为避免进入第二气缸22的进气口的蒸汽温度过高，装置4还包括减温部件，减温部件用于降低壳体41的出口的蒸汽温度，使装置4输出的高温蒸汽调整到第二气缸22允许的进气范围内，减温部件连通在壳体41的出口与第二气缸22的进气口之间的管路上，可以在壳体41输出的高温蒸汽里加入冷却介质后再进入第二气缸22。减温部件包括凝汽器51、减
温水管道52，凝汽器51通过减温水管道52连通在壳体41的出口与第二气缸22的进气口之间的管路上，减温水管道52将凝汽器51产出的冷凝水通向壳体41出口向第二气缸22的输气路径上。为了提高机组的经济性，凝汽器51与第二气缸22的出气口连通，凝汽器51用于将第二气缸22的排气凝结成冷凝水，再将冷凝水通过减温水管道52向壳体41的出口处输送，因此减温水管道52的入口端连通在第二气缸22的出气口，减温水管道52的出口端连通在壳体41的出口与第二气缸22的进气口之间，同时减温水管道上52设置有水泵53、减温水流量阀54，便于控制冷凝水的流量。
31.再热器的数量(即机箱或分段的数量)可以不止第一再热器31、第二再热器32两个，当再热器设置有三个以上时，再热超温抑制装置4也设置有多个，每两个再热器之间选择设置一个装置4或不设置装置4，不必在每两个再热器之间均设置装置4。
32.为了更好的控制再热超温抑制装置4在机组内根据要求及时改变工作状态，在机组内增设多个流量阀。第一再热器31的换热介质出口与第二再热器32的换热介质入口之间设置有第一流量阀61，第一再热器31的换热介质出口与换热管42的一端之间设置有第二流量阀62，根据情况控制需要降温的再热器的蒸汽量；第一气缸21的出气口与第二气缸22的进气口之间设置有第三流量阀63，第一气缸21的出气口与壳体41的入口之间设置有第四流量阀64，根据情况控制用于对再热器降温的第一气缸21的蒸汽量。
33.机组还包括射汽抽气器，通过射汽抽气器抽取蒸汽用于供热，射汽抽气器的引射管与第三气缸23的进气口、锅炉1之间的管路连通，射汽抽气器的抽气管与第一气缸21、第二气缸22、第三气缸23中的至少一个连通，射汽抽气器的出气管与壳体41的入口连通，利用射汽抽气器抽取气缸的低温蒸汽，低温蒸汽经过再热超温抑制装置4升温成高温蒸汽后，经过调压调温可以进入热力系统用于供热。
34.在本实施例中，需要注意的是，第二气缸22排汽升温后，对第二气缸22的排汽压力将产生一定的影响(尤其减温装置4投入冷凝水调整汽温后)，需要同步考虑第一气缸21排汽压力允许的范围，以保证汽轮机轴向推力在允许范围内，本实施例的第二气缸22为对称布置，因此压力的变化对第二气缸22轴向推力基本无影响。
35.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。