一种用于跨代升级改造的机组热力系统的制作方法

文档序号:15307389发布日期:2018-08-31 21:13阅读:132来源:国知局

本实用新型涉及一种机组热力系统,具体涉及一种可用于跨代升级改造的机组热力系统。



背景技术:

跨代升级改造——针对我国已运行较长时间的亚临界机组煤耗高、热效率低的现状,借鉴国外前置机(Topping Turbine)概念,开发了亚临界火电机组二次再热升级更新技术方案,该技术将前置机技术与二次再热超超临界技术有机结合起来,提高主蒸汽压力和温度,前置机做功后排汽经再热升温,该再热蒸汽进入原亚临界机组继续做功,达到了大幅提高机组热效率,并增加机组出力。工程应用基于该原理,结合老机组技改的特点,进行热力系统、主辅机设备、主厂房布置、大型技改施工、运行控制等全面综合研究,优选高效、经济、可靠的技术方案。

常规跨代升级改造的原则热力系统,每一套汽轮发电机组配置一台相应容量的锅炉。例如对于300MW等级机组,由于跨代升级改造新增了前置机,机组容量增加。主蒸汽及再热蒸汽流量和参数均有所增加,因此锅炉需要完全更换。新锅炉的容量大约相当于450MW二次再热机组的锅炉。

占我国年发电总量近80%的燃煤发电机组中,第一代亚临界机组占总装机容量多数,其效率相对第二代超临界机组和第三代超超临界机组较低。采用亚临界机组跨代升级新技术,对亚临界汽机,采用二次再热超超临界技术,增设超超临界前置汽轮发电机,通过提高火电机组主汽参数、提高热力循环效率,实现提高发电效率、大幅降低供电煤耗、减少污染物排放、增加机组发电出力、更新老机组的综合目标。

在常规跨代升级改造中,需要拆除原机组锅炉,而汽轮发电机组此时需要停止运行。会影响机组的发电时间,由此带来了较大的损失。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种可以缩短改造时停机的时间,减少由于机组停运带来的损失的系统。

为了达到上述目的,本实用新型提供了一种:一种用于跨代升级改造的机组热力系统,包括:至少两组的汽轮机组和共用的锅炉;

第一汽轮机组包括第一高压缸、第一中压缸、第一低压缸和第一超高压缸;第二汽轮机组包括第二高压缸、第二中压缸、第二低压缸和第二超高压缸;第一高压缸和第二高压缸分别与锅炉出口相连;

共用锅炉内设有第一再热器和第二再热器,第一超高压缸连入第一再热器后与第一高压缸连接,第二超高压缸连入第一再热器后与第一高压缸连接;第一高压缸连入第二再热器后与第一中压缸连接,第二高压缸连入第二再热器后与第二中压缸连接。

第一再热器连接在超高压缸和高压缸之间,第二再热器连接在中压缸和高压缸之间。第一超高压缸与第二超高压缸并联后与第一再热器串联再并联出第一高压缸和第二高压缸;同理,第一高压缸与第二高压缸并联后与第二再热器串联再并联出第一中压缸和第二中压缸。

本实用新型的用于跨代升级改造的机组热力系统,将多个汽轮机组之间的高压缸引入共同的锅炉内,对多组汽轮机组采用共同的气源,可以对需要拆除现有锅炉的机组进行改造,同时不影响机组的正常运行。为了使得多机组能够共同采用同一锅炉,本实用新型增设超高压缸,可以通过提高火电机组主汽参数、提高热力循环效率,实现提高发电效率、增加机组发电出力的作用。

在另一实施例中,还设有给水加热器组,连接于每组的汽轮机组与锅炉之间。

在另一实施例中,还设有新增高压给水加热器,连接于所述给水加热器组与所述锅炉的进口之间。

增设的高压加热器,利用了超高压缸的排汽,增加了回热级数,提高了给水温度,提高了机组热效率。

在另一实施例中,在锅炉内设有串联的过热器和省煤器,每组的新增高压给水加热器接入省煤器,省煤器与过热器连接后与各组超高压缸连接。

在另一实施例中,加热器组包括高压给水加热器组和低压给水加热器组,其中所述低压给水加热器组、高压给水加热器组和新增高压给水加热器依此顺序相连接。

在另一实施例中,所述的每组汽轮机组为双轴,含有两个发电机。

在另一实施例中,每组中的高压缸、中压缸、低压缸和第一发电机依次连接在同一轴系;超高压缸和第二发电机依次连接在另一轴系上。

在另一实施例中,所述的共用的锅炉为大容量锅炉。

在另一实施例中,所述的锅炉为300-1000MW等级锅炉。

本实用新型的有益效果为:在新的跨代升级改造热力系统中,建造一台可以同时满足多台机组全负荷运行的锅炉,改造时只需要停运其中一台机组。另外几台机组可以正常运行至新锅炉修建完成后,将蒸汽管道重新连接至新锅炉即可,大幅缩短了改造时的停机时间,减少由于机组停运带来的损失。同时,由于多台机组共用一台大型锅炉,锅炉容量的增加提升了锅炉的效率,进一步降低了供电煤耗、减少了污染物的排放。

应理解,在本实用新型范围内中,本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施方式)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。

附图说明

图1是本实用新型用于跨代升级改造的机组热力系统的示意图。

其中:

1-锅炉 201-高压缸 202-中压缸

203-低压缸 204-超高压缸 301-第一发电机

302-第二发电机 4-凝汽器 5-凝结水泵

6-低压给水加热器组 7-除氧器 8-给水泵

9-高压给水加热器 10-新增高压给水加热器

11-第一再热器 12-第二再热器 13-过热器

14-省煤器

具体实施方式

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。

现有技术对汽轮发电机组每个配置一台相应容量的锅炉,例如对于300MW等级机组,由于跨代升级改造新增了前置机,机组容量增加。主蒸汽及再热蒸汽流量和参数均有所增加,因此锅炉需要完全更换。新锅炉的容量大约相当于450MW二次再热机组的锅炉。在常规跨代升级改造中,需要拆除原机组锅炉,而汽轮发电机组此时需要停止运行。会影响机组的发电时间,由此带来了较大的损失。

本实用新型适用于两台或两台以上的机组进行跨代升级改造。新建一台锅炉及其辅助设备,该锅炉为能满足所有跨代升级改造机组容量的大型锅炉。该锅炉所在位置为机组周围空余场地,新建锅炉期间,原机组继续运行。如果原场地布置紧凑,空间紧张,可以在需要进行改造的机组中,选择一台或多台机组的锅炉进行拆除,在拆除后的场地上新建大型锅炉及其辅助设备。改造期间,拆除锅炉的机组停运,其他机组继续运行。在建造锅炉的同时,修建所有需要进行改造机组的前置机厂房,安装前置机组,辅机设备等。并将新的锅炉与各个前置机组之间的管道连接完成。锅炉及其配套的辅机系统改造完成可以正常运行后,将其他机组停运,连接前置机组以及原机组与改造后锅炉之间的管道。并同时对原汽轮机及其辅机进行改造。改造完成后,所有机组的汽源均来自改造的锅炉。所有机组正常运行发电后,再对未拆除的原锅炉及辅助设备的机组进行拆除工作。

本实用新型的热力组件系统主要包括以下组件:一个锅炉1、多个组发电机组,多组发电机组共用一个锅炉1。本实施例以两台机组为例进行解释。

第一汽轮机组包括第一高压缸、第一中压缸、第一低压缸和第一超高压缸;第二汽轮机组包括第二高压缸、第二中压缸、第二低压缸和第二超高压缸;第一高压缸和第二高压缸分别与锅炉出口相连;共用锅炉内设有第一再热器和第二再热器,第一超高压缸连入第一再热器后与第一高压缸连接,第二超高压缸连入第一再热器后与第一高压缸连接;第一高压缸连入第二再热器后与第一中压缸连接,第二高压缸连入第二再热器后与第二中压缸连接。

第一再热器连接在超高压缸和高压缸之间,第二再热器连接在中压缸和高压缸之间。第一超高压缸与第二超高压缸并联后与第一再热器串联再并联出第一高压缸和第二高压缸;同理,第一高压缸与第二高压缸并联后与第二再热器串联再并联出第一中压缸和第二中压缸。

描述连接关系时,以一组汽轮机组为例,但应理解,两组汽轮机组与锅炉的连接关系为相同的,在附图中体现为镜像对称,在连接过程中,连接入同一部件时体现为并联后连接。

每个发电机组包括汽轮机(包括高压缸201、中压缸202、低压缸203和超高压缸204)、第一发电机301、第二发电机302、凝汽器4、凝结水泵5、低压给水加热器组6、除氧器7、给水泵8、高压给水加热器9、新增高压给水加热器10。

汽轮发电机组为双轴,含有两个发电机301、302。其高压缸201、中压缸202、低压缸203和第一发电机301依次连接在同一轴系上。超高压缸204和第二发电机302依次连接在另一轴系上。两组汽轮发电机的高压缸201均与锅炉1的出口相连。锅炉1内设有第一再热器11、第二再热器12。第一再热器11设置于锅炉1内并连接在超高压缸204和高压缸201之间,第二再热器12设置于锅炉内并连接中压缸202和高压缸201之间。低压给水加热器组6、高压给水加热器组9依次顺序相连接。优选的,低压给水加热器组6、高压给水加热器组包括更多级。优选地,多级包括2-5级。每一级高压给水加热器可为单列或双列。

特别地,将新增高压给水加热器10连接于给水加热器组和锅炉1的进口之间,即设置在所有常规给水加热器组的下游。该加热器10的气源为超高压缸204。

特别地,在锅炉1内设有串联的过热器13和省煤器14,新增高压给水加热器10接入省煤器,省煤器与过热器连接后与超高压缸连接。

目前,亚临界300MW机组经过跨代升级改造,机组容量往往要增加至450MW以上,需要配置更大容量的锅炉。改造前两台亚临界300MW机组热力系统,两台机组各自使用一台300MW等级锅炉。进行跨代升级改造后,两台超超临界450MW机组热力系统如图1所示,共用一台900MW等级锅炉。

在本实用新型公开的跨代升级改造热力系统中,通过建造一台可以同时满足多台机组全负荷运行的锅炉,使得改造时只需停运其中一台机组。另外几台机组可以正常运行至新锅炉修建完成后,将蒸汽管道重新连接至新锅炉即可。大幅缩短了改造时的停机时间,减少由于机组停运带来的损失。由于多台机组共用一台大型锅炉,锅炉容量增加提升了锅炉的效率,进一步降低了供煤消耗、减少了污染物的排放。

凡本技术领域中,技术人员依本发明的构思在现有技术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,皆在本发明的权利要求保护范围内。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例,但应理解到,在阅读了解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。

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