專利名稱：一種電站鍋爐二次再熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于火力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種采用二次再熱系統(tǒng)的高參數(shù)大容量機組的電站鍋爐二次再熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著全球能源價格的不斷上漲，國家對節(jié)能降耗的要求更加嚴格，如何深入挖掘節(jié)能的潛力，降低企業(yè)的生產(chǎn)運行成本，成為每個企業(yè)共同關(guān)心的重要問題。由卡諾循環(huán)可知提高熱機效率，應(yīng)盡可能提高高溫?zé)嵩吹臏囟群徒档偷蜏責(zé)嵩吹臏囟?，超超臨界機組的提出正是基于這樣的道理。當(dāng)前超臨界機組在國內(nèi)外不斷發(fā)展，美國和前蘇聯(lián)是全世界超臨界機組最多的國家，丹麥、日本和德國超超臨界機組已很成熟。我國1000MW及以上機組也在迅猛發(fā)展，截止 2009年9月，我國已投運17臺1000MW以上機組，其中外高橋電廠過熱蒸汽壓力為27MPa。 隨著高強度材料技術(shù)的不斷發(fā)展，720°C高溫和31MPa高壓參數(shù)的機組已經(jīng)成為現(xiàn)實。經(jīng)估算當(dāng)溫度達到700°C以上，壓力達到30MPa以上，燃煤機組采用二次再熱的熱效率提高到 50%以上的計劃可以實現(xiàn)。一次再熱機組是汽輪機高壓缸做工后的蒸汽經(jīng)再熱后進入汽輪機低壓缸做功，我國現(xiàn)有電廠幾乎全部采用一次再熱系統(tǒng)。為了獲得更高的性價比，對超超臨界機組采用二次再熱系統(tǒng)，將汽輪機中壓缸內(nèi)膨脹做功后的蒸汽引入到鍋爐的二次再熱器中再次加熱， 然后回到汽輪機低壓缸內(nèi)繼續(xù)作功。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在鍋爐爐膛內(nèi)布置二次再熱蒸汽管道，對汽機中壓缸排氣進行二次利用，更大程度地提高機組熱效率并降低(X)2的排放，同時采用二次再熱能最大限度地滿足機組低壓缸最終排汽濕度要求的電站鍋爐二次再熱系統(tǒng)。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括安裝有燃燒器的鍋爐爐膛，按照鍋爐前后方向依次設(shè)置在爐膛上部的屏式過熱器、末級過熱器、一次高溫再熱器和二次高溫再熱器，在鍋爐平行煙道設(shè)置有將鍋爐尾部煙道分成三個通道的包墻過熱器，按照鍋爐前后順序在包墻過熱器分成的三個通道內(nèi)依次布置有一次低溫再熱器、低溫過熱器和二次低溫再熱器，在二次低溫再熱器和二次高溫再熱器之間安裝表面式換熱器，所述的表面式換熱器經(jīng)表面式換熱器進水管道與省煤器給水管路相連；其中汽輪機高壓缸HP的蒸汽出口經(jīng)一次低溫再熱器、一次高溫再熱器與汽輪機第一中壓缸IPl的入口相連；汽輪機第一中壓缸IPl的蒸汽出口經(jīng)二次低溫再熱器、表面式換熱器、二次高溫再熱器與汽輪機第二中壓缸IP2的相連；所述的表面式換熱器中蒸汽通過熱交換后低溫工質(zhì)吸熱后返回到省煤器出水管道中，與省煤器1出水混合后進入螺旋管水冷壁，再經(jīng)混合集箱后輸送到垂直管水冷壁中，繼而進入汽水分離器中，經(jīng)汽水分離后蒸汽進入頂棚過熱器，再經(jīng)過包墻過熱器加熱后依
次由低溫過熱器、屏式過熱器、末級過熱器與汽輪機高壓缸HP相連。 所述的表面式換熱器進水管道與省煤器給水管路分別與高壓加熱器及循環(huán)泵相連。 所述的表面式換熱器進水管道上還安裝有流量調(diào)節(jié)閥。所述的二次再熱一部分蒸汽管道布置在水平煙道和平行煙道交叉處。所述的二次高溫再熱器的受熱面布置在折焰角的上部的水平煙道與平行煙道之間，其低溫段布置在平行煙道中。本發(fā)明采用二次再熱后不僅提高了機組熱效率，而且使低壓缸最終排氣濕度的要求得到極大改善，在機組低負荷或是啟停時低溫的再熱蒸汽還可以向輔助蒸汽聯(lián)想提供蒸汽。本發(fā)明充分利用鍋爐爐膛空間，解決了二次再熱受熱面在爐膛內(nèi)的布置，同時能夠比較方便地調(diào)節(jié)二次再熱蒸汽的溫度，使蒸汽出口溫度達到規(guī)定的要求。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。參見圖1，本發(fā)明包括安裝有燃燒器20的鍋爐爐膛，按照鍋爐前后方向依次設(shè)置在爐膛上部的屏式過熱器11、末級過熱器12、一次高溫再熱器13和二次高溫再熱器14，其中二次高溫再熱器14的受熱面布置在折焰角7的上部的水平煙道與平行煙道之間，在鍋爐平行煙道設(shè)置有將鍋爐尾部煙道分成三個通道的包墻過熱器18，按照鍋爐前后順序在包墻過熱器18分成的三個通道內(nèi)依次布置有一次低溫再熱器9、低溫過熱器8和二次低溫再熱器10，二次再熱一部分蒸汽管道布置在水平煙道和平行煙道交叉處21充分地利用了現(xiàn)有電廠此處閑置的空間。在二次低溫再熱器10和二次高溫再熱器14之間安裝表面式換熱器 2，所述的表面式換熱器2經(jīng)表面式換熱器進水管道19與省煤器1給水管路相連，且在表面式換熱器進水管道19上還安裝有流量調(diào)節(jié)閥；表面式換熱器進水管道19與省煤器1給水管路分別與高壓加熱器16及循環(huán)泵17相連；其中汽輪機高壓缸HP的蒸汽出口經(jīng)一次低溫再熱器9、一次高溫再熱器13與汽輪機第一中壓缸IPl的入口相連，汽輪機高壓缸做功后的蒸汽全部引出，進入到一次低溫再熱器9中繼續(xù)加熱，經(jīng)過一次高溫再熱器13后進入汽輪機第一中壓缸IPl繼續(xù)做功；汽輪機第一中壓缸IPl的蒸汽出口經(jīng)二次低溫再熱器10、表面式換熱器2、二次高溫再熱器14與汽輪機第二中壓缸IP2的相連，經(jīng)第一中壓缸IPl做功后的蒸汽全部引出， 進入到二次低溫再熱器10中繼續(xù)加熱，經(jīng)過表面式換熱器2后進入到二次高溫再熱器14 中，達到規(guī)定溫度后的再熱蒸汽進入到汽輪機第二中壓缸IP2中繼續(xù)做功。由循環(huán)給水泵17經(jīng)過高溫加熱器16后輸送給水到省煤器1，在其輸送管道中分一支路即表面式換熱器進水管道19把部分給水送到表面式換熱器2中，并在此支路中安裝調(diào)節(jié)閥，通過控制進入表面式換熱器2中流量來調(diào)節(jié)二次再熱蒸汽出口溫度，使其達到額定值。在表面式換熱器2中蒸汽通過熱交換后進入二次高溫再熱器14，低溫工質(zhì)吸熱后返回到省煤器出水管道15中，與省煤器出水混合后進入螺旋管水冷壁3，再經(jīng)混合集箱4后輸送到垂直管水冷壁5中，繼而進入汽水分離器22中，經(jīng)汽水分離后蒸汽進入頂棚過熱器6，再經(jīng)過包墻過熱器18加熱后依次由低溫過熱器8、屏式過熱器11、末級過熱器12與汽輪機高壓缸HP相連。溫度調(diào)節(jié)方案目前大多數(shù)火電廠過熱蒸汽和再熱蒸汽氣溫調(diào)節(jié)均采用煙氣擋板和噴減溫水兩種主要手段，必要時配合燃燒調(diào)整共同來完成。由于采用二次再熱后，鍋爐系統(tǒng)中增加了一個控制因素，在對原系統(tǒng)不進行大量改動的情況下，如何方便地調(diào)節(jié)二次再熱蒸汽溫度達到要求值，成為了二次再熱技術(shù)的一個難點，本發(fā)明二次再熱蒸汽溫度的調(diào)節(jié)通過兩種手段①將鍋爐尾部煙道分成三個通道，通過尾部煙道中煙氣擋板開度調(diào)節(jié)②在二次再熱蒸汽管道低溫部分和高溫部分之間安裝表面式熱交換器進行溫度調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種電站鍋爐二次再熱系統(tǒng)，其特征在于包括安裝有燃燒器00)的鍋爐爐膛，按照鍋爐前后方向依次設(shè)置在爐膛上部的屏式過熱器(11)、末級過熱器(12)、一次高溫再熱器(1 和二次高溫再熱器(14)，在鍋爐平行煙道設(shè)置有將鍋爐尾部煙道分成三個通道的包墻過熱器(18)，按照鍋爐前后順序在包墻過熱器(18)分成的三個通道內(nèi)依次布置有一次低溫再熱器(9)、低溫過熱器(8)和二次低溫再熱器(10)，在二次低溫再熱器(10)和二次高溫再熱器(14)之間安裝表面式換熱器O)，所述的表面式換熱器( 經(jīng)表面式換熱器進水管道(19)與省煤器(1)給水管路相連；其中汽輪機高壓缸HP的蒸汽出口經(jīng)一次低溫再熱器(9)、一次高溫再熱器(1 與汽輪機第一中壓缸IPl的入口相連；汽輪機第一中壓缸IPl的蒸汽出口經(jīng)二次低溫再熱器(10)、表面式換熱器( 、二次高溫再熱器(14)與汽輪機第二中壓缸IP2的相連；所述的表面式換熱器O)中蒸汽通過熱交換后低溫工質(zhì)吸熱后返回到省煤器出水管道(1 中，與省煤器(1)出水混合后進入螺旋管水冷壁(3)，再經(jīng)混合集箱4后輸送到垂直管水冷壁(5)中，繼而進入汽水分離器0 中，經(jīng)汽水分離后蒸汽進入頂棚過熱器(6)，再經(jīng)過包墻過熱器(18)加熱后依次由低溫過熱器(8)、屏式過熱器(11)、末級過熱器(12)與汽輪機高壓缸HP相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站鍋爐二次再熱系統(tǒng)，其特征在于所述的表面式換熱器進水管道(19)與省煤器(1)給水管路分別與高壓加熱器(16)及循環(huán)泵(17)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站鍋爐二次再熱系統(tǒng)，其特征在于所述的表面式換熱器進水管道(19)上還安裝有流量調(diào)節(jié)閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站鍋爐二次再熱系統(tǒng)，其特征在于所述的二次再熱一部分蒸汽管道布置在水平煙道和平行煙道交叉處01)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電站鍋爐二次再熱系統(tǒng)，其特征在于所述的二次高溫再熱器(14)的受熱面布置在折焰角(7)的上部的水平煙道與平行煙道之間，其低溫段布置在平行煙道中。
全文摘要
電站鍋爐二次再熱系統(tǒng)，利用包墻過熱器將鍋爐尾部煙道分成三個通道，其中分別布置一次低溫再熱器、低溫過熱器、二次低溫再熱器。這樣降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性并實現(xiàn)了二次再熱器溫度的調(diào)節(jié)。一次再熱器和過熱器的氣溫調(diào)節(jié)均采用目前普遍的調(diào)溫手段，即煙氣擋板和噴水減溫兩種調(diào)節(jié)方式。二次再熱系統(tǒng)溫度由煙氣擋板和表面式熱交換器同時調(diào)節(jié)。經(jīng)高壓加熱器之后的給水送入省煤器，在其管道上分一支路送入表面式減溫?zé)峤粨Q器進行熱交換，通過調(diào)節(jié)支路的水量來調(diào)節(jié)二次再熱氣溫，使二次再熱器的出口蒸汽溫度控制在規(guī)定值范圍。經(jīng)表面式熱交換器熱交換之后的水直接返回到省煤器出口管道進入到螺旋水冷壁中。
文檔編號F22G1/04GK102374524SQ20111033368
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者姚明宇, 張廣才, 賈兆鵬, 陸軍 申請人:西安熱工研究院有限公司