新型火力发电机组热力系统的制作方法

本实用新型涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种新型火力发电机组热力系统。

背景技术：

为了实现发电系统可持续发展，加快推进我国节能减排目标的建设。我国火力发电机组热力系统亟待优化完善，提升化石能源利用效率。

目前，常规火力发电机组汽轮机抽汽系统抽汽过热度过大，尤其高压缸抽汽过热度甚至超过100℃，造成了严重的不可逆损失。如果放弃汽轮机抽汽，又会增大汽轮机冷源损失。因此，需要优化完善汽轮机抽汽系统。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种新型火力发电机组热力系统，利用汽轮机抽汽驱动小型透平机或汽轮机发电的方法，实现汽轮机抽汽能量的梯级利用，降低了不可逆损失，提高了火电机组热力循环效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述新型火力发电机组热力系统包括连接汽轮机高压缸的一级透平、连接汽轮机中压缸的二级透平、连接汽轮机低压缸的凝汽器；

所述一级透平抽取三级蒸汽分别接入1号高压给水加热器、2号高压给水加热器、3号高压给水加热器，且一级透平的排气进入除氧器，所述除氧器通过给水泵及管道依次连接所述3号高压给水加热器、2号高压给水加热器、1号高压给水加热器、设于锅炉竖井烟道内的高温省煤器的入口，所述高温省煤器的出口连接锅炉的水冷壁入口；

所述二级透平抽取三级蒸汽分别进入4号低压给水加热器、5号低压给水加热器、6号低压给水加热器，且二级透平的排气进入凝汽器，所述凝汽器通过凝结水泵及管道依次连接所述6号低压给水加热器、5号低压给水加热器、4号低压给水加热器、除氧器。

在本实用新型提供的新型火力发电机组热力系统的一种较佳实施例中，所述1号高压给水加热器的疏水进入2号高压给水加热器，所述2号高压给水加热器的疏水进入3号高压给水加热器，所述3号高压给水加热器的疏水进入除氧器。

在本实用新型提供的新型火力发电机组热力系统的一种较佳实施例中，所述6号低压给水加热器与凝结水泵之间还设有7号低压给水加热器，所述汽轮机低压缸抽取蒸汽进入所述7号低压给水加热器。

在本实用新型提供的新型火力发电机组热力系统的一种较佳实施例中，所述4号低压给水加热器的疏水进入5号低压给水加热器，所述5号低压给水加热器的疏水进入6号低压给水加热器，所述6号低压给水加热器的疏水进入7号低压给水加热器，所述7号低压给水加热器的疏水进入凝汽器。

在本实用新型提供的新型火力发电机组热力系统的一种较佳实施例中，所述锅炉的尾部烟道内还设有低温省煤器，所述低温省煤器的进水口连接所述7号低压给水加热器与6号低压给水加热器之间的管道，所述低温省煤器的出水口连接所述4号低压给水加热器的出水口。

在本实用新型提供的新型火力发电机组热力系统的一种较佳实施例中，所述低温省煤器设于空气预热器与脱硫装置之间。

在本实用新型提供的新型火力发电机组热力系统的一种较佳实施例中，所述高温省煤器的出水口还连接外置省煤器的管程，所述外置省煤器的出水口连接锅炉的水冷壁入口，所述汽轮机高压缸抽取蒸汽进入外置省煤器的壳程进口，所述外置省煤器的壳程出口连接2号高压给水加热器。

在本实用新型提供的新型火力发电机组热力系统的一种较佳实施例中，所述一级透平连接发电机a，所述二级透平连接发电机b。

与现有技术相比，本实用新型提供的新型火力发电机组热力系统的有益效果是：

一、本实用新型通过增设两级透平的方法，提高蒸汽做功效率；通过抽取透平的蒸汽来加热给水，相比传统直接从主汽轮机抽取蒸汽加热给水的方式，减小了换热温差，从热力学角度出发，降低了不可逆损失，提高了机组整体循环效率；

二、本实用新型通过增设外置式省煤器提高给水温度，进一步降低了锅炉给水与炉膛烟气之间的换热温差，也进一步降低了不可逆损失的产生；

三、本实用新型通过增设低温省煤器的方式，在一定程度上降低锅炉的排烟温度，减小机组对环境的污染，提高机组发电效率，实现了火力发电机组节能减排的主要目的；

四、本实用新型基于“温度充分对口，能量梯级利用”原则，寻找机炉两侧温度对口的能量传递单元，利用汽轮机抽汽驱动小型透平机或汽轮机发电的方法，实现汽轮机抽汽能量的梯级利用，降低了不可逆损失，提高了火电机组热力循环效率，能够广泛应用于大型燃煤发电机组，不仅适用于新建锅炉机组，同时也适用于现有锅炉机组。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型提供的新型火力发电机组热力系统的结构原理图；

图2是图1提供的所述一级透平在系统中的连接结构图；

图3是图1提供的所述二级透平在系统中的连接结构图；

图4是图1提供的所述外置省煤器在系统中的连接结构图；

图5是图1提供的所述低温省煤器在系统中的连接结构图；

图中：1a-水冷壁，1b-分屏过热器，1c-水平烟道过热器，1d-再热器，1f-高温省煤器，1g-空气预热器，1e-低温省煤器，1h-脱硫装置，2a-汽轮机高压缸，2b-汽轮机中压缸，2c-汽轮机低压缸，2d-一级透平，2e-二级透平，3i-外置省煤器，3a-1号高压给水加热器，3b-2号高压给水加热器，3c-3号高压给水加热器，3d-4号低压给水加热器，3e-5号低压给水加热器，3f-6号低压给水加热器，3g-7号低压给水加热器，3h-除氧器，4a-给水泵，4b-凝结水泵，5a-发电机a，5b-发电机b，5c-汽轮机发电机，6a-凝汽器，6b-低温省煤器调节阀门，6c-主蒸汽调节阀门，6d-再热蒸汽调节阀门，7-尾部烟道，8-锅炉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；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；此外，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实用新型中的具体含义。

本实施例结合图1对锅炉及汽轮机进行详细介绍，具体如下：

请参阅图1，锅炉8内设有水冷壁1a、分屏过热器1b，锅炉的水平烟道内设有水平烟道过热器1c、再热器1d，锅炉的竖井烟道内设有高温省煤器1f，尾部烟道内设有空气预热器1g、脱硫装置1h。

汽轮机包括汽轮机高压缸2a、汽轮机中压缸2b、汽轮机低压缸2c，且汽轮机连接汽轮机发电机5c。

水冷壁1a入口与外置省煤器3i出口相连接，出口与分屏过热器1b入口相连接，分屏器过热器1b出口与水平烟道过热器1c入口相连接，水平烟道过热器1c通过主蒸汽管路上的主蒸汽调节阀门6c调节进入汽轮机高压缸2a的蒸汽流量，主蒸汽由汽轮机高压缸2a出口进入再热器1d，再热器1d通过再热蒸汽管路上的再热蒸汽调节阀门6d调节进入汽轮机中压缸2b的蒸汽流量，再热蒸汽由汽轮机中压缸2b出口进入汽轮机低压缸2c。

基于上述锅炉及汽轮机，请再次参阅图1，本实施例的所述新型火力发电机组热力系统包括连接汽轮机高压缸2a的一级透平2d、连接汽轮机中压缸2b的二级透平2e、连接汽轮机低压缸2c的凝汽器6a；

请参阅图1和图2，所述一级透平2d抽取三级蒸汽分别接入1号高压给水加热器3a、2号高压给水加热器3b、3号高压给水加热器3c，且一级透平2d的排气进入除氧器3h，所述除氧器3h通过给水泵4a及管道依次连接所述3号高压给水加热器3c、2号高压给水加热器3b、1号高压给水加热器3a、设于锅炉竖井烟道内的高温省煤器1f的入口，所述高温省煤器1f的出口连接锅炉的水冷壁1a入口，所述一级透平2d连接发电机a5a。

进一步地，所述1号高压给水加热器3a的疏水进入2号高压给水加热器3b，所述2号高压给水加热器3b的疏水进入3号高压给水加热器3c，所述3号高压给水加热器3c的疏水进入除氧器3h。

请参阅图1和图3，所述二级透平2e抽取三级蒸汽分别进入4号低压给水加热器3d、5号低压给水加热器3e、6号低压给水加热器3f，且二级透平2e的排气进入凝汽器6a，所述凝汽器6a通过凝结水泵4b及管道依次连接所述6号低压给水加热器3f、5号低压给水加热器3e、4号低压给水加热器3d、除氧器3h，所述二级透平3e连接发电机b5b。

进一步地，所述6号低压给水加热器3f与凝结水泵4b之间还设有7号低压给水加热器3g，所述汽轮机低压缸2c抽取蒸汽进入所述7号低压给水加热器3g。

进一步地，所述4号低压给水加热器3d的疏水进入5号低压给水加热器3e，所述5号低压给水加热器3e的疏水进入6号低压给水加热器3f，所述6号低压给水加热器3f的疏水进入7号低压给水加热器3g，所述7号低压给水加热器3g的疏水进入凝汽器6a。

本实施例分别在汽轮机高压缸2a、低压缸2b增设一级透平2d和二级透平2e，提高了蒸汽做功效率，同时抽取一级透平2d和二级透平2e的蒸汽来加热给水，相比传统的直接从主汽轮机抽取蒸汽加热给水的方式，减小了换热温差，提高了机组整体循环效率。

请参阅图1和图5，进一步地，所述锅炉8的尾部烟道7内还设有低温省煤器1e，所述低温省煤器1e的进水口连接所述7号低压给水加热器3g与6号低压给水加热器3f之间的管道，所述低温省煤器1e的出水口连接所述4号低压给水加热器3d的出水口。

优选地，所述低温省煤器1e设于空气预热器1g与脱硫装置1h之间。

本实施例通过增设低温省煤器1e的方式，在一定程度上降低锅炉的排烟温度，减小机组对环境的污染，提高机组发电效率，实现了火力发电机组节能减排的主要目的。

请参阅图1和图4，进一步地，所述高温省煤器1f的出水口还连接外置省煤器3i的管程，所述外置省煤器3i的出水口连接锅炉的水冷壁1a入口，所述汽轮机高压缸2a抽取蒸汽进入外置省煤器3i的壳程进口，所述外置省煤器3i的壳程出口连接2号高压给水加热器3b。

本实施例通过增设外置式省煤器3i提高给水温度，进一步降低了锅炉给水与炉膛烟气之间的换热温差，也进一步降低了不可逆损失的产生。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。