跨機組回熱的高壓加熱器系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種跨機組回熱的高壓加熱器系統，該加熱系統利用亞臨界機組的高溫蒸汽給超(超)臨界機組的給水加熱，超(超)臨界機組包括超(超)臨界鍋爐、超(超)臨界汽輪機高壓缸、高壓加熱器、鍋爐省煤器和給水泵，給水泵向鍋爐省煤器輸送給水；亞臨界機組包括亞臨界機組鍋爐、鍋爐過熱器和亞臨界汽輪機高壓缸，亞臨界機組的主蒸汽或鍋爐過熱器中間抽汽通過蒸汽管道與高壓加熱器連通，用于加熱超(超)臨界機組的給水。本實用新型適用于各種型式的機組，不僅僅局限于汽輪機上設有補汽閥接口的機組；具有能耗低、回熱效率高的優點，能夠有效提高進入省煤器的給水溫度，減小了機組低負荷脫硝系統的退出率。
【專利說明】跨機組回熱的高壓加熱器系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高壓加熱器系統，具體涉及跨機組回熱的高壓加熱器系統。
【背景技術】
[0002]現有的超(超)臨界機組，在低負荷運行時與滿負荷相比，給水溫度降低較多，造成了整個機組回熱效率下降。同時，由于進入鍋爐省煤器的給水溫度降低，造成電廠在低負荷時脫硝系統不能投入，無法滿足HJ562-2010《火電廠煙氣脫硝工程技術規范選擇性催化還原法》中“脫硝系統應能在鍋爐最低穩燃負荷和BMCR的任何工況之間持續安全運行”的要求，給環境保護造成了一定影響。因此，需要提高進入鍋爐省煤器的給水溫度，以降低低負荷脫硝系統的退出率。
[0003]圖1示出了現有技術中的高壓加熱器系統。該高壓加熱器系統應用于超(超)臨界機組中，該超(超)臨界機組包括超(超)臨界鍋爐1、鍋爐省煤器2、汽輪機高壓缸3、除氧器4、給水泵5、高壓加熱器6和高壓加熱器7，在超(超)臨界鍋爐I和汽輪機高壓缸3之間設置主蒸汽管道12用于向汽輪機高壓缸3輸送主蒸汽，主蒸汽管道12上設有用于調節汽流的主汽閥11，在汽輪機高壓缸3上設有補汽閥接口 9，蒸汽管道13的一端與補汽閥接口 9連接且另一端連接至高壓加熱器，以抽取汽輪機高壓缸3中的蒸汽用于加熱器高壓加熱器中的給水，高壓加熱器中的給水由給水泵5提供并經由除氧器進行除氧，經過高壓加熱器加熱后的給水通過給水管道14提供至鍋爐省煤器并進入脫硝系統。
[0004]應用現有技術的超(超)臨界機組需滿足一定的條件，即采用包含補汽閥的特定型式的汽輪機。如圖1所示，汽輪機高壓缸3上設有補汽閥接口 9，在補汽閥接口 9和主汽閥11之間設有補汽管道，以向汽輪機高壓缸3補充蒸汽。當需要向高壓加熱器提供加熱汽源時，需要拆除補汽閥及前后管道，將蒸汽管道13與補汽閥接口 9連接。
[0005]由此可以看出，現有技術方案存在以下問題:
[0006](I)現有技術僅適合采用特定汽輪機型式的機組，即汽輪機高壓缸上需設有補汽閥接口，而對于其他汽輪機高壓缸上不設有補汽閥接口的汽輪機機組，無法應用現有技術。
[0007](2)現有技術中需拆除原汽輪機配置的補汽閥。該種型式的汽輪機，因其結構型式的特點，為滿足機組調頻和超負荷發電的需要，故配置了補汽閥，而現有技術中補汽閥拆除后，需重新設計機組的調頻方式，機組的超負荷發電能力也將受到影響。
[0008](3)現有技術中利用汽輪機特有的補汽閥接口抽取汽輪機中的蒸汽加熱高壓加熱器，而該種型式的汽輪機在原設計中為通過該接口向汽輪機汽缸中補充蒸汽，現有技術改變了該接口的運行方式，對于汽輪機的振動和機組的安全運行產生一定的影響，需汽輪機廠核算汽輪機軸系的穩定性。
實用新型內容
[0009]本實用新型的目的是提供一種安全有效的高壓加熱器系統，能夠在保證機組安全運行的條件下，提高機組的給水溫度，從而提高了整個電廠的回熱效率，同時提高機組滿發裕量，改善機組低負荷脫硝系統退出率，增加環保效益。
[0010]為實現上述目的，本實用新型提供了一種跨機組回熱的高壓加熱器系統，該高壓加熱器系統應用于超超臨界機組或超臨界機組，超超臨界機組或超臨界機組包括超超臨界或超臨界鍋爐、超超臨界或超臨界汽輪機高壓缸、高壓加熱器、鍋爐省煤器和給水泵，超超臨界或超臨界鍋爐和超超臨界或超臨界汽輪機高壓缸之間設有用于向高壓缸輸送主蒸汽的主蒸汽管道，給水泵與鍋爐省煤器之間設有用于向鍋爐省煤器輸送給水的給水管道，用于加熱超超臨界機組或超臨界機組的給水的汽源來自于亞臨界機組，亞臨界機組包括亞臨界鍋爐、鍋爐過熱器和亞臨界汽輪機高壓缸，在亞臨界鍋爐和亞臨界汽輪機高壓缸之間連接有用于向亞臨界汽輪機高壓缸輸送主蒸汽的亞臨界主蒸汽管道；在超超臨界機組或超臨界機組和亞臨界機組之間設有蒸汽管道，亞臨界機組通過蒸汽管道連接至超超臨界機組或超臨界機組的高壓加熱器，用于加熱給水。
[0011]優選地，蒸汽管道的兩端分別連接亞臨界主蒸汽管道和高壓加熱器。
[0012]優選地，蒸汽管道的兩端分別連接高壓加熱器和亞臨界機組的鍋爐過熱器中間級。
[0013]優選地，高壓加熱器系統包括兩個或兩個以上的高壓加熱器，所述高壓加熱器與所述亞臨界機組的主蒸汽或鍋爐過熱器中間抽汽連通。
[0014]優選地，亞臨界機組的高溫蒸汽的溫度為約400°C?約545°C，更佳地約450°C?約 538 0C ο
[0015]優選地，進入超超臨界機組或超臨界機組的鍋爐省煤器的給水的溫度高于約280。。。
[0016]優選地，超超臨界機組或超臨界機組還設有除氧器，除氧器用于對給水進行除氧。
[0017]本專利為跨機組回熱的高壓加熱器系統技術，在超(超)臨界機組回熱系統中增設高壓加熱器，利用電廠中亞臨界機組的主蒸汽或鍋爐過熱器中間抽汽加熱高壓加熱器中的給水，提高進入鍋爐省煤器的給水溫度，提高了機組的回熱效率，改善了低負荷脫硝系統退出率，具有經濟、高效、安全、環保的特點，可適用于各種型式的汽輪機，特別對于同時擁有超(超)臨界和亞臨界機組的電廠，具有很好的推廣前景。
[0018]跨機組回熱的高壓加熱器系統技術可適用于各種型式的汽輪機，特別對于同時擁有超(超)臨界和亞臨界機組的電廠，具有很好的推廣前景。與現有技術相比，在提高機組回熱效率的同時，避免了對機組安全運行的負面影響，同時由于給水溫度的提高改善了機組脫硝系統低負荷的退出率，具有很好的環保效益。
[0019]本技術采用跨機組回熱的高壓加熱器系統新技術，提高超(超)臨界機組的給水溫度，從而提高整個電廠的回熱效率，并改善機組低負荷時脫硝系統的退出率，具有環保效.、/■
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【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是現有技術中的高壓加熱器系統的示意圖；
[0021]圖2是根據本實用新型第一實施例的跨機組回熱的高壓加熱器系統的示意圖；以及
[0022]圖3是根據本實用新型第二實施例的跨機組回熱的高壓加熱器系統的示意圖。
[0023]術語解釋
[0024]跨機組回熱:將亞臨界機組的主蒸汽或過熱器中間抽汽，接到超(超)臨界機組新增的高壓加熱器上加熱給水的回熱系統。
[0025]高壓加熱器:利用汽輪機的部分抽汽對給水進行加熱的裝置，該裝置由殼體和管系兩大部分組成，在殼體內腔上部設置蒸汽凝結段，下部設置疏水冷卻段，進、出水管頂端設置給水進口和給水出口。當過熱蒸汽由進口進入殼體后即可將上部換熱管內的給水加熱，蒸汽凝結為水后，凝結的熱水又可將下部疏水冷卻段內的給水加熱，被利用后的凝結水經疏水出口流出體外。
[0026]脫硝:利用還原劑在催化劑的作用下有選擇性地與煙氣中的NOx發生化學反應，生成氮氣和水的方法。
【具體實施方式】
[0027]以下將結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細說明，以便更清楚理解本實用新型的目的、特點和優點。應理解的是，附圖所示的實施例并不是對本實用新型范圍的限制，而只是為了說明本實用新型技術方案的實質精神。
[0028]圖2是根據本實用新型第一實施例的跨機組回熱的高壓加熱器系統的示意圖。如圖2所示，超(超)臨界機組回熱系統中增設的高壓加熱器的加熱汽源來自于電廠中的亞臨界機組主蒸汽。該亞臨界機組包括亞臨界機組鍋爐15、鍋爐過熱器16和汽輪機高壓缸3’，亞臨界機組鍋爐15和汽輪機高壓缸3’之間連接有用于汽輪機高壓缸3’輸送主蒸汽的主蒸汽管道12’，主蒸汽管道12’上設有用于調節主蒸汽的主汽閥11’，在主蒸汽管道12’和高壓加熱器7之間連接有蒸汽管道13，從而利用亞臨界機組的主蒸汽對通過高壓加熱器的給水進行加熱，從而提高進入超(超)臨界機組的鍋爐省煤器的給水的溫度。從圖2可以看出，本實用新型適用于各種型式汽輪機的超(超)臨界機組。
[0029]在本領域中，高壓加熱器7通常稱作“O號高壓加熱器”。
[0030]在優選實施例中，用于加熱所述給水的亞臨界機組主蒸汽的溫度為約538°C。
[0031]圖3是根據本實用新型第二實施例的跨機組回熱的高壓加熱器系統的示意圖。與第一實施例不同的是，本實施例中，超(超)臨界機組回熱系統中增設的高壓加熱器的加熱汽源來自于電廠中亞臨界機組鍋爐過熱器中間參數匹配的抽汽，蒸汽管道13中的抽汽經過調節閥8后進入高壓加熱器用于對給水進行加熱，從而提高進入鍋爐省煤器的給水溫度。
[0032]在優選實施例中，用于加熱所述給水的亞臨界機組中間蒸汽的溫度為約450°C。
[0033]圖2和圖3中實施例的區別在于高壓加熱器的加熱汽源稍有不同，在第一實施例中，加熱汽源為亞臨界機組的主蒸汽，而第二實施例中的加熱汽源為亞臨界機組鍋爐過熱器中間抽汽。具體工程實施時，可根據機組參數來確定與高壓加熱器匹配的加熱汽源。
[0034]跨機組回熱的高壓加熱器系統的回熱系統中高壓加熱器的臺數由回熱系統確定，可設置單列或多列高壓加熱器。
[0035]本實用新型優點
[0036]本實用新型采用電廠中亞臨界機組的主蒸汽或鍋爐過熱器中間抽汽作為高壓加熱器的加熱汽源，相比于通過補汽閥接口從汽輪機汽缸抽汽用于加熱給水的現有技術方案，本實用新型還具有以下優點:
[0037]適用于各種型式汽輪機的機組，不僅僅局限于汽輪機上設有補汽閥接口的機組；
[0038]對于帶補汽閥的超超臨界機組，可保留原補汽閥的同時達到提高進入省煤器給水的溫度，避免因拆除補汽閥帶來的對于機組運行的負面影響，對于帶補汽閥的超超臨界機組，由于得到了亞臨界機組的補汽，機組的滿發裕量提高，因超負荷發電開啟補汽閥的次數減少，提聞運行的效率，減少機組振動，提聞運行的安全性；
[0039]采用亞臨界機組高溫蒸汽加熱超(超)臨界機組亞臨界機組的給水，提高了進入省煤器的給水溫度，電廠效率得到提升，有利于降低煤耗，本實用新型實施例中，對I臺600MW超(超)臨界機組和I臺600MW亞臨界機組的電廠，每年可節省標煤約3000噸；
[0040]本實用新型采用合適的汽源提高機組低負荷時進入省煤器的給水溫度，從而提高進入脫硝系統的煙氣溫度，使得機組在40% BMCR以上負荷時，脫硝系統均可投入。
[0041]綜上所述，本實用新型具有經濟、安全、可靠、環保等特點，特別對于同時擁有超(超)臨界和亞臨界機組的電廠，具有很好的推廣前景。跨機組回熱的高壓加熱器系統通過合適的高壓加熱器汽源提高了進入鍋爐省煤器的給水溫度，降低了機組熱耗，從而提高了機組的回熱效率，并消除了現有技術中取消補汽閥帶來的負面影響。同時由于提高了鍋爐省煤器的給水溫度，特別是對于低負荷時，通過控制高壓加熱器的蒸汽量，可大大提高低負荷是進入鍋爐省煤器的給水溫度，從而提高進入脫硝系統的煙氣溫度，減小機組低負荷脫硝退出率，具有很好的環保效益。
[0042]以上已詳細描述了本實用新型的較佳實施例，但應理解到，在閱讀了本實用新型的上述講授內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改。這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種跨機組回熱的高壓加熱器系統，所述高壓加熱器系統應用于超超臨界機組或超臨界機組，所述超超臨界機組或超臨界機組包括超超臨界或超臨界鍋爐、超超臨界或超臨界汽輪機高壓缸、高壓加熱器、鍋爐省煤器和給水泵，所述超超臨界或超臨界鍋爐和所述超超臨界或超臨界汽輪機高壓缸之間設有用于向所述高壓缸輸送主蒸汽的主蒸汽管道，所述給水泵與所述鍋爐省煤器之間設有用于向所述鍋爐省煤器輸送給水的給水管道，其特征在于， 用于加熱所述超超臨界機組或超臨界機組的給水的汽源來自于亞臨界機組，所述亞臨界機組包括亞臨界鍋爐、鍋爐過熱器和亞臨界汽輪機高壓缸，在所述亞臨界鍋爐和所述亞臨界汽輪機高壓缸之間連接有用于向所述亞臨界汽輪機高壓缸輸送主蒸汽的亞臨界主蒸汽管道；以及 在所述超超臨界機組或超臨界機組和所述亞臨界機組之間設有蒸汽管道，所述亞臨界機組通過所述蒸汽管道連接至所述超超臨界機組或超臨界機組的所述高壓加熱器，用于加熱所述給水。
2.如權利要求1所述的跨機組回熱的高壓加熱器系統，其特征在于，所述蒸汽管道的兩端分別連接所述亞臨界主蒸汽管道和所述高壓加熱器。
3.如權利要求1所述的跨機組回熱的高壓加熱器系統，其特征在于，所述蒸汽管道的兩端分別連接所述高壓加熱器和所述亞臨界機組的鍋爐過熱器中間級。
4.如權利要求1所述的跨機組回熱的高壓加熱器系統，其特征在于，所述高壓加熱器系統包括兩個或兩個以上的高壓加熱器，所述高壓加熱器與所述亞臨界機組的主蒸汽或鍋爐過熱器中間抽汽連通。
5.如權利要求1所述的跨機組回熱的高壓加熱器系統，其特征在于，所述超超臨界機組或超臨界機組還設有除氧器，所述除氧器用于對所述給水進行除氧。
【文檔編號】F22D1/32GK204005936SQ201420394343
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月16日 優先權日:2014年7月16日
【發明者】申松林, 黃家運, 施剛夜, 馮琰磊 申請人:中國電力工程顧問集團華東電力設計院