用亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組改造的二次再熱超超臨界機(jī)組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種二次再熱超超臨界機(jī)組，尤其是設(shè)及一種用亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組 改造的二次再熱超超臨界機(jī)組，屬于燃煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用于亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組， 尤其適用于服役年限超過20年的亞臨界機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代火力發(fā)電廠發(fā)展的特點(diǎn)之一表現(xiàn)為高參數(shù)、大容量，我國從上世紀(jì)90年代開 始大力發(fā)展亞臨界機(jī)組，其中容量包含300麗等級(jí)和600麗等級(jí)，其數(shù)量占我國發(fā)電裝機(jī) 的大部分；2000年初期我國開始大力發(fā)展容量為600MW等級(jí)的超臨界機(jī)組；從2006年開 始，超超臨界等級(jí)的機(jī)組開始在我國大規(guī)模發(fā)展，其中容量設(shè)及600MW等級(jí)和1000MW等級(jí)； 2015年世界首臺(tái)660MW等級(jí)超超臨界二次再熱機(jī)組和首臺(tái)1000MW等級(jí)超超臨界二次再熱 機(jī)組相繼在我國投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了在更高技術(shù)上的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
[0003] 目前一般的亞臨界機(jī)組的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，目前亞臨界機(jī)組其熱力參數(shù)為 16. 7MPa/538°C/538°C，凝汽器1熱井內(nèi)的凝結(jié)水經(jīng)由凝結(jié)水累2進(jìn)入四級(jí)低壓加熱器3， 經(jīng)除氧器4除氧后由給水累5打入給水系統(tǒng)，經(jīng)由Ξ級(jí)高壓加熱器6進(jìn)入鍋爐，給水在鍋爐 內(nèi)吸熱后產(chǎn)生過熱的主蒸汽經(jīng)過鍋爐過熱器7后進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸8，高壓缸8排汽進(jìn)入鍋 爐再熱器9再進(jìn)行吸熱產(chǎn)生再熱蒸汽進(jìn)入中壓缸10做功，中壓缸10排汽經(jīng)由中低壓聯(lián)通 管進(jìn)入低壓缸11做功，做完功后的蒸汽排入凝汽器1，經(jīng)凝汽器1冷凝后的凝結(jié)水再由凝結(jié) 水累2打入凝結(jié)水系統(tǒng)，完成整個(gè)熱力循環(huán)。
[0004] 隨著火力發(fā)電廠產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)，我國早期亞臨界機(jī)組已投產(chǎn)近20年，甚至已超 過20年，技術(shù)已明顯落后，機(jī)組面臨著能效水平下降、設(shè)備老化、運(yùn)行安全可靠性下降等問 題，如何對(duì)早期亞臨界機(jī)組進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)成為關(guān)注的問題。尤其是國家發(fā)改委、國家能源局 和國家環(huán)保部Ξ部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于印發(fā)煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020 年）的通知》（發(fā)改能源巧014]2093號(hào)）下簡稱《行動(dòng)計(jì)劃》)，其要求：到2020年，現(xiàn)役 燃煤發(fā)電機(jī)組改造后平均供電煤耗達(dá)到310g/k怖水平，其中60萬千瓦及W上機(jī)組(除空冷 機(jī)組外）改造后平均供電煤耗達(dá)到300g/kWh，《行動(dòng)計(jì)劃》對(duì)現(xiàn)役煤電機(jī)組的升級(jí)改造提出 更為嚴(yán)格的要求，而能效水平較低的亞臨界機(jī)組成為首要改造的對(duì)象，由于受機(jī)組參數(shù)的 限制，采用常規(guī)的技術(shù)改造手段巧日汽機(jī)通流改造等措施）很難大幅度提高機(jī)組能效水平， 因此，尋找一種有效提高亞臨界機(jī)組參數(shù)的改造方法成為新的思路。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽0化]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理， 可W將現(xiàn)有亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組升級(jí)改造為先進(jìn)的超超臨界二次再熱機(jī)組，可W大幅度提 高現(xiàn)有亞臨界發(fā)電機(jī)組的能效水平，實(shí)現(xiàn)亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組產(chǎn)業(yè)升級(jí)的用亞臨界燃煤發(fā) 電機(jī)組改造的二次再熱超超臨界機(jī)組。
[0006] 本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：該用亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組改造的二次 再熱超超臨界機(jī)組包括凝汽器、凝結(jié)水累、四級(jí)低壓加熱器、除氧器、給水累、Ξ級(jí)高壓加熱 器、高壓缸、中壓缸、低壓缸和主發(fā)電機(jī)，所述凝汽器通過管路和凝結(jié)水累連接，所述凝結(jié)水 累通過管路和四級(jí)低壓加熱器連接，所述四級(jí)低壓加熱器通過管路和除氧器連接，所述除 氧器通過管路和給水累連接，所述給水累通過管路和Ξ級(jí)高壓加熱器連接，所述中壓缸通 過管路和低壓缸連接，所述低壓缸和凝汽器連接，所述主發(fā)電機(jī)和低壓缸同軸連接，其結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)在于：還包括超超臨界鍋爐過熱器、超超臨界鍋爐省煤器、超超臨界背壓機(jī)、超超臨界 鍋爐一次再熱器、0號(hào)高壓加熱器、背壓抽汽式透平、超超臨界鍋爐二次再熱器和小發(fā)電機(jī)， 所述Ξ級(jí)高壓加熱器通過管路和0號(hào)高壓加熱器連接，所述0號(hào)高壓加熱器通過管路和超 超臨界鍋爐省煤器連接，所述超超臨界鍋爐省煤器通過管路和超超臨界鍋爐過熱器連接， 所述超超臨界鍋爐過熱器通過管路和超超臨界背壓機(jī)連接，所述超超臨界背壓機(jī)通過管路 分別和0號(hào)高壓加熱器、超超臨界鍋爐一次再熱器和背壓抽汽式透平連接，所述超超臨界 鍋爐一次再熱器通過管路和高壓缸連接，所述高壓缸通過管路和超超臨界鍋爐二次再熱器 連接，所述超超臨界鍋爐二次再熱器通過管路和中壓缸連接，所述小發(fā)電機(jī)和超超臨界背 壓機(jī)同軸連接。
[0007] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述高壓缸、中壓缸和低壓缸同軸布置。
[0008] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述超超臨界背壓機(jī)、背壓抽汽式透平和小發(fā)電機(jī)同軸布置，稱 為前置機(jī)組，布置于前置機(jī)房內(nèi)。
[0009] 作為優(yōu)選，本發(fā)明還包括前置累，所述前置累連接在除氧器和給水累之間的管路 上。
[0010] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述背壓抽汽式透平的1~4級(jí)抽汽去Ξ級(jí)高壓加熱器和除氧 器。
[0011] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述低壓缸的5~8級(jí)抽汽去四級(jí)低壓加熱器。
[0012] 作為優(yōu)選，本發(fā)明用亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改造時(shí)，鍋爐本體部分的改造如下： 將原亞臨界鍋爐拆除，新建一個(gè)超超臨界鍋爐，鍋爐的選型是重點(diǎn)，對(duì)于超超臨界鍋爐，供 選擇的有31型爐和塔式爐，兩種爐型各有優(yōu)劣，針對(duì)改造情況，原來亞臨界機(jī)組為31型爐， 如果改造后選用η型爐，則原機(jī)組的大部分基粧可W回收利用，節(jié)約投資；但因?yàn)楦脑鞎r(shí) 機(jī)組要新增占地面積，考慮到空間布置問題，根據(jù)項(xiàng)目需要選擇占地面積更小的塔式爐。
[0013] 作為優(yōu)選，本發(fā)明用亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改造時(shí)，汽輪發(fā)電機(jī)本體部分的改 造如下：其中新增部分為超超臨界背壓機(jī)、汽Π、背壓抽汽式透平、油系統(tǒng)和軸封系統(tǒng)；需 改造的部分為原機(jī)組高中壓轉(zhuǎn)子，高中、低壓動(dòng)葉，高中壓外缸，高中、低壓內(nèi)缸，高中、低壓 隔板，端汽封，高壓主汽管，高壓閥Π，中壓主汽管，中壓閥口，連通管和低壓轉(zhuǎn)子；原亞臨界 機(jī)組的通流重新設(shè)計(jì)，其高壓缸配汽方式取消調(diào)節(jié)級(jí)，采用節(jié)流配汽；新增一臺(tái)200MW等級(jí) 的小發(fā)電機(jī)，并根據(jù)需要對(duì)原發(fā)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)消缺改造。
[0014] 作為優(yōu)選，本發(fā)明用亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改造時(shí)，輔機(jī)及工藝的改造如下：選 用單設(shè)給水累汽輪機(jī)及配套凝汽器的方案，將其布置于前置機(jī)房；新增4臺(tái)全容量高壓加 熱器布置于前置機(jī)房；對(duì)四大管道、疏水系統(tǒng)管道、旁路系統(tǒng)管道、抽汽系統(tǒng)管道、閉式水系 統(tǒng)管道進(jìn)行相應(yīng)的改造；對(duì)鍋爐的磨煤機(jī)、給煤機(jī)、各大風(fēng)機(jī)進(jìn)行增容或直接替換，對(duì)爐后 環(huán)保設(shè)施進(jìn)行超低排放改造或預(yù)留改造空間；核算輸煤、除灰系統(tǒng)容量，進(jìn)行相應(yīng)的增容， 核算精處理系統(tǒng)及制水系統(tǒng)容量，改造后水質(zhì)要求要達(dá)到超超臨界機(jī)組的要求。
[0015] 作為優(yōu)選，本發(fā)明用亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改造時(shí)，機(jī)組進(jìn)入低壓缸的流量需 要核算，盡量維持機(jī)組低壓部分系統(tǒng)不變，進(jìn)入凝汽器的排汽量應(yīng)變化不大，W維持冷卻塔 不動(dòng)；雖然機(jī)組煙氣量增加，但進(jìn)行改造后煤耗大幅下降，煙氣量增加幅度較小，同時(shí)機(jī)組 進(jìn)行低溫省煤器及超低排放改造后，煙溫降低，應(yīng)核算煙畫流速在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；機(jī)組根據(jù)冷 端設(shè)備、低壓設(shè)備、煙畫設(shè)備維持不改造的要求核算最后的增容容量。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下優(yōu)點(diǎn)和效果：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，布局