將凝汽式汽輪發電機組改造為背壓式機組的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于火力發電技術領域，涉及熱電廠技術改造，具體說，是一種將凝汽式汽輪發電機組改造為背壓式機組的方法。
【背景技術】
[0002]傳統的凝汽式汽輪發電機組因其熱效率低、熱污染嚴重與國家現行的節能減排政策、環境保護政策日益沖突，必須進行改造，否則將被強制停運，遭到淘汰。
[0003]凝汽式機組熱效率低、熱污染嚴重的原因是要把做功后的乏汽冷凝為水返回鍋爐再產蒸汽，乏汽蘊含的熱量被浪費，且冷卻該乏汽還要消耗能源，故熱效率低；冷凝過程中，冷卻介質又把熱量散發在空氣中，對環境造成熱污染。可見，問題的關鍵是為乏汽找到一條可資利用的出路。
[0004]這條出路就是用乏汽對城市居民提供采暖供熱，它不僅使老熱電廠逃脫被關停的厄運，還獲利匪淺，效益倍增。進一步的，還抽取部分中壓蒸汽，向工業用戶提供工業供熱。
[0005]對外供熱就需要提高機組的背壓，才能滿足供熱蒸汽的壓力要求，經改造提高了背壓的機組習慣上稱為背壓機組。
[0006]目前的改造方案是:對于采暖供熱，拆除凝汽器和低壓通流或末幾個做功級，提高低壓排汽的壓力，抽取低壓排汽向城市供熱，低壓轉子保留；對于工業供熱，直接在中壓通流適當級數抽取中壓蒸汽，向工業熱用戶供熱；為適應抽汽工況，還要對汽輪機做適應性改進。
[0007]不言而喻，對外供熱必然要犧牲部分發電功率，實際發電功率與標稱的額定功率相去甚遠，不能真實反映電廠的裝機容量，不利于電網調度。
[0008]盡管對汽輪機做了適應性改進，但蒸汽參數沒有改變，機組熱耗依然很高。
[0009]另外，拆除凝汽器和低壓通流后，低壓轉子仍被保留，撤除的級次中存在鼓風效應，對其安全性造成損害；除此之外，其基坑被閑置，基建設施折舊依然進入成本，由于凝汽器體積龐大，占地面積很大，這部分成本也不少，成為電廠增加效益有待解決的問題。
【發明內容】
[0010]針對以上問題，本發明提供一種將凝汽式汽輪發電機組改造為背壓式機組的方法，用該方法改造的機組，發電功率提高約10%，與標稱的額定功率接近，熱耗降低，低壓缸原基坑被利用，其技術解決方案如下:
一種將凝汽式汽輪發電機組改造為背壓式機組的方法，所述凝汽式汽輪發電機組包括順序布置的高壓缸、中壓缸、低壓缸及其凝汽器、發電機，以及與之配套的鍋爐，其改造方法包括如下技術措施:
-拆除低壓缸及其凝汽器，在其基坑位置增設一個中壓缸，定義原中壓缸為A，新增中壓缸為B，中壓缸B的尾端直接聯接發電機；在中壓缸A和中壓缸B的尾端分別開供熱抽氣口，使機組成為背壓式機組； -熱力系統采用一次再熱方式，高壓排汽經再熱后同時送入中壓缸A和中壓缸B繼續做功，直接抽取中壓排汽送往熱用戶；
-按如下方式之一改造鍋爐
a、將蒸汽壓力溫度由超高壓提升至亞臨界；
b、在溫度壓力不變情況下對鍋爐擴容，增大蒸汽流量；
C、既提升蒸汽壓力溫度，又擴大鍋爐容量；
并對汽輪機做適應性改進。
[0011]所述凝汽式汽輪發電機組的額定功率多200MW。
[0012]所述改造后的背壓式汽輪發電機組將給水泵布置在發電機尾端，由發電機主軸驅動；在發電機與給水泵之間設有變速器，發電機提供的轉矩經變速后驅動給水泵。
[0013]本發明的有益效果:
以200麗凝汽式汽輪發電機組改造為例，通過上述改造，機組的發電功率提高10%，200MW等級凝汽式機組改造后提高到220MW等級，輸出功率207MW，與原標稱額定功率非常接近，利于電網調度。
[0014]原低壓缸及其凝汽器的基坑得以合理利用，進一步降低電廠的成本，實現效益最大化。
[0015]下面以200MW凝汽式汽輪發電機組改造為例，詳細說明本發明。
【附圖說明】
[0016]圖1是200MW凝汽式汽輪發電機組構造及布置形式圖圖2是改造后的機組構造及布置形式圖
圖3是改造后的機組的熱力系統圖。
【具體實施方式】
[0017]首先介紹200MW凝汽式汽輪發電機組的基本構造和布置方式。
[0018]參見圖1，它包括順序布置的高壓缸1、中壓缸2、低壓缸及其凝汽器3、發電機4，以及與之配套的其他設備。
[0019]其改造方法包括如下技術措施:
實例一
-拆除低壓缸及其凝汽器，在其基坑位置增設一個中壓缸5，定義原中壓缸為A 2，新增中壓缸為B 5，中壓缸B 5的尾端直接聯接發電機4 ;在中壓缸A 2和中壓缸B 5的尾端分別開供熱抽氣口，使機組成為背壓式機組。
[0020]另外，本發明將給水泵7布置在發電機4的尾端，由發電機4主軸驅動。在發電機4與給水泵7之間設有變速器6，將發電機4提供的轉矩經變速后驅動給水泵7。
[0021]改造后的機組構造和布置方式見圖2。
[0022]-改造鍋爐，將蒸汽壓力溫度由超高壓提升至亞臨界；蒸汽參數由12.75MPa?
13.73MPa /535°C?537°C /535°C?537°C提升為 16.7MPa/537°C /537°C。并按常規方法對汽輪機做適應性改進。
[0023]-熱力系統采用一次再熱方式，高壓排汽經再熱后同時送入中壓缸A2和中壓缸B5繼續做功，直接抽取中壓排汽送往熱用戶。
[0024]排汽參數為:1.0MPa/397°C，抽汽流量為1116t/h。
[0025]參見圖3，機組的工作過程:來自鍋爐的16.7MPa/537°C蒸汽進入高壓缸1，做功后返回鍋爐再熱器，再次加熱至537°C，進入中壓缸A 2和中壓缸B 5繼續做功，中壓排汽直接送往熱用戶。
[0026]改造后，機組的發電功率提高10%，200MW等級凝汽式機組改造后提高到220MW等級，輸出功率207MW，與原標稱額定功率非常接近，利于電網調度。
[0027]實例二
與實例一的區別是，改造鍋爐時，不提升蒸汽壓力溫度，而是擴大鍋爐容量，增大蒸汽流量，其余與實例一相同。當然，還可既提升蒸汽壓力溫度，又擴大鍋爐容量，亦可取得的同等效果。
[0028]本發明的技術方案也適用于200MW以上等級的凝汽式汽輪發電機組改造。
【主權項】
1.一種將凝汽式汽輪發電機組改造為背壓式機組的方法，所述凝汽式汽輪發電機組包括順序布置的高壓缸、中壓缸、低壓缸及其凝汽器、發電機，以及與之配套的鍋爐，其改造方法包括如下技術措施: -拆除低壓缸及其凝汽器，在其基坑位置增設一個中壓缸，定義原中壓缸為A，新增中壓缸為B，中壓缸B的尾端直接聯接發電機；在中壓缸A和中壓缸B的尾端分別開供熱抽氣口，使機組成為背壓式機組； -熱力系統采用一次再熱方式，高壓排汽經再熱后同時送入中壓缸A和中壓缸B繼續做功，直接抽取中壓排汽送往熱用戶； -按如下方式之一改造鍋爐 a、將蒸汽壓力溫度由超高壓提升至亞臨界； b、在溫度壓力不變情況下對鍋爐擴容，增大蒸汽流量； C、既提升蒸汽壓力溫度，又擴大鍋爐容量； 并對汽輪機做適應性改進。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝氣式汽輪發電機組的額定功率彡 200MW。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述改造后的背壓式汽輪發電機組將給水泵布置在發電機尾端，由發電機主軸驅動。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，在發電機與給水泵之間設有變速器，發電機提供的轉矩經變速后驅動給水泵。
【專利摘要】本發明公開一種將凝汽式汽輪發電機組改造為背壓式機組的方法，所述凝汽式汽輪發電機組包括順序布置的高壓缸、中壓缸、低壓缸及其凝汽器、發電機，以及與之配套的鍋爐，其改造方法包括如下技術措施：拆除低壓缸及其凝汽器，在其基坑位置增設一個中壓缸，定義原中壓缸為A，新增中壓缸為B，中壓缸B的尾端直接聯接發電機；在中壓缸A和中壓缸B的尾端分別開供熱抽氣口，使機組成為背壓式機組；熱力系統采用一次再熱方式，高壓排汽經再熱后同時送入中壓缸A和中壓缸B繼續做功，直接抽取中壓排汽送往熱用戶；改造鍋爐，提升蒸汽參數或擴大鍋爐容量，并對汽輪機做適應性改進。
【IPC分類】F01K13/00
【公開號】CN104895629
【申請號】CN201510353057
【發明人】張曉東, 唐麗麗, 王建偉, 孫奇, 范小平, 侯明軍, 王鑫, 冉育銘, 韋治
【申請人】東方電氣集團東方汽輪機有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月24日