專利名稱：一種汽輪機(jī)級(jí)間回?zé)峒訜崞骺缂?jí)連接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱能工程中火力發(fā)電廠汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)，特別涉及一種 汽輪機(jī)級(jí)間回?zé)峒訜崞骺缂?jí)連接系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
探索和開(kāi)發(fā)火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能減排的技術(shù)措施意義重大。以一座1200MW 電廠(2X600MW機(jī)組)為例，每天需要消耗近萬(wàn)噸煤，若該廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗 率降低lg/kW h，按機(jī)組年均運(yùn)行時(shí)間5000小時(shí)計(jì)，全年即可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤 6000噸，若按同比標(biāo)煤價(jià)格500元計(jì)算，僅燃料費(fèi)用一項(xiàng)，每年可節(jié)約三百 萬(wàn)元以上，同時(shí)還可減少大量的溫室氣體(C02)及污染物(S0X、 N0X、 Hg、 粉塵等)的排放。
目前發(fā)電企業(yè)面對(duì)金融危機(jī)、煤價(jià)上漲和利用小時(shí)下降等問(wèn)題，更需要 提高運(yùn)行熱經(jīng)濟(jì)性，完善熱力系統(tǒng)，挖掘節(jié)能潛力，降低發(fā)電成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)火力發(fā)電機(jī)組需要節(jié)能減排的問(wèn)題，提出了一種汽輪機(jī)級(jí) 間回?zé)峒訜崞骺缂?jí)連接系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置汽輪機(jī)級(jí)間加熱器，并由蒸汽噴射器 完成跨級(jí)利用汽輪機(jī)低壓回?zé)岢槠訜徨仩t給水和主凝結(jié)水的任務(wù)。
采用抽汽加熱給水的回?zé)嵯到y(tǒng)可以減少冷源損失，提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì) 性，其原理是利用汽輪機(jī)中作過(guò)功的部分蒸汽，從一些中間級(jí)抽出來(lái)導(dǎo)入回 熱加熱器，加熱鍋爐給水和主凝結(jié)水，不再進(jìn)入凝汽器。這部分的抽汽的熱 焓就被充分利用了，而不被冷卻帶走，另外采用回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)，由于提高了 給水溫度，可以減少鍋爐受熱面因傳熱溫差過(guò)大而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而提高了設(shè)備的可靠性。
本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種汽輪機(jī)級(jí)間回?zé)峒訜崞骺缂?jí)連接系統(tǒng)，系統(tǒng) 包括鍋爐、汽輪機(jī)汽缸、發(fā)電機(jī)、凝汽器、凝結(jié)水泵、低壓加熱器、除氧 器、高壓加熱器、蒸汽噴射器、疏水隔離閥，鍋爐產(chǎn)生一次蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī) 第一汽缸作功，第一汽缸排汽經(jīng)鍋爐再熱以后的二次蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)第二汽 缸作功，作功以后進(jìn)入凝汽器，完成熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī) 進(jìn)行機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換，所述汽輪機(jī)排汽的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵升壓后，依 次進(jìn)入第一低壓加熱器、第二低壓加熱器、第三低壓加熱器吸收熱量，而后 進(jìn)入除氧器除氧，除氧水箱給水升壓后依次送往第一高壓加熱器、第二高壓 加熱器以及末級(jí)高壓加熱器吸收熱量，最后回到鍋爐內(nèi)；第二高壓加熱器和 除氧器高壓汽源來(lái)自于汽輪機(jī)第一汽缸，第二高壓加熱器疏水回流入除氧 器，第一、第二低壓加熱器低壓汽源來(lái)自于汽輪機(jī)第二汽缸，第二低壓加熱 器疏水回流入第一低壓加熱器，第一低壓加熱器疏水回流入凝汽器；第一蒸 汽噴射器高壓汽源來(lái)自于鍋爐新蒸汽，低壓汽源來(lái)自于第二低壓加熱器抽 汽，第一蒸汽噴射器中的混合蒸汽進(jìn)入末級(jí)高壓加熱器對(duì)給水進(jìn)行加熱后， 經(jīng)過(guò)第一疏水隔離閥進(jìn)入除氧器加熱給水；第二蒸汽噴射器高壓汽源來(lái)自于 第二高壓加熱器抽汽，低壓汽源來(lái)自于第二低壓加熱器抽汽，第二蒸汽噴射 器中混合蒸汽進(jìn)入第一高壓加熱器對(duì)給水進(jìn)行加熱后，經(jīng)第二疏水隔離閥逐 級(jí)自流至除氧器；第三蒸汽噴射器高壓汽源來(lái)自于除氧器抽汽，低壓汽源來(lái) 自于第一低壓加熱器抽汽，第三蒸汽噴射器中混合蒸汽進(jìn)入第三高低壓加熱 器對(duì)給水進(jìn)行加熱后，經(jīng)第三疏水隔離閥逐級(jí)自流至第二低壓加熱器。
所述第一蒸汽噴射器高壓汽源和低壓汽源輸入端分別裝有隔離閥；第二蒸汽噴射器高壓汽源和低壓汽源輸入端分別裝有隔離閥；第三蒸汽噴射器高 壓汽源和低壓汽源輸入端分別裝有隔離閥。所述末級(jí)高壓加熱器水源輸入輸出口分別接加熱器隔離閥后，并聯(lián)接兩 個(gè)旁路閥；所述第一高壓加熱器水源輸入輸出口分別接加熱器隔離閥后，并 聯(lián)接兩個(gè)旁路閥；所述第三低壓加熱器水源輸入輸出口分別接加熱器隔離閥 后，并聯(lián)接兩個(gè)旁路閥。所述鍋爐的蒸汽輸出口有逆止閥，汽輪機(jī)第一汽缸兩個(gè)高壓蒸汽輸出口 分別有逆止閥，汽輪機(jī)第二汽缸兩個(gè)低壓蒸汽輸出口分別有逆止閥。所述的蒸汽噴射器與對(duì)應(yīng)連接的回?zé)峒訜崞鳛橐惑w的型式。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明汽輪機(jī)級(jí)間加熱器跨級(jí)連接系統(tǒng)，在獲 得凈增發(fā)電出力的同時(shí)，由于連接方式的改變，主機(jī)回?zé)嵫h(huán)的熱力學(xué)完善 性提高，直接改善主機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性。該火電機(jī)組的循環(huán)工質(zhì)仍匯入回 熱循環(huán)，不增加主機(jī)系統(tǒng)補(bǔ)充水量的任務(wù)。


圖1為本發(fā)明汽輪機(jī)級(jí)間加熱器跨級(jí)連接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示汽輪機(jī)級(jí)間加熱器跨級(jí)連接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，系統(tǒng)包括鍋爐 1，汽輪機(jī)汽缸2、 3，發(fā)電機(jī)4，凝汽器5，凝結(jié)水泵6，低壓加熱器7、 8、 9，除氧器10,高壓加熱器11、 12、 13，蒸汽噴射器14、 15、 16，隔離閥 17、 18、 24、 25、 31、 32，疏水隔離閥為19、 26、 33，旁路閥為20、 21、 27、 28、 34、 35，加熱器隔離閥22、 23、 29、 30、 36、 37，逆止閥38、 39、 40、 41、 42。一個(gè)火電機(jī)組的蒸汽一次中間再熱的鍋爐1，產(chǎn)生一次蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)汽缸2作功，高壓缸排汽經(jīng)鍋爐再熱以后的二次蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)汽缸3作 功，作功以后進(jìn)入凝汽器5，完成熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，然后由發(fā)電機(jī)4完 成機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換。汽輪機(jī)排汽的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵6升壓后，依次進(jìn) 入低壓加熱器7、低壓加熱器8、低壓加熱器9吸收熱量，而后進(jìn)入除氧器 10除氧，除氧水箱給水升壓后依次送往高壓加熱器11、高壓加熱器12以及 末級(jí)高壓加熱器13吸收熱量，最后經(jīng)鍋爐給水操作臺(tái)進(jìn)入鍋爐1，完成工質(zhì) 循環(huán)。從圖1中可以看出，來(lái)自汽輪機(jī)的各級(jí)抽汽分別進(jìn)入相應(yīng)的各級(jí)高、低 壓加熱器放熱并凝結(jié)成疏水。蒸汽噴射器14高壓汽源來(lái)自于新蒸汽，低壓汽源來(lái)自于低壓加熱器8 抽汽，混合蒸汽參數(shù)高于高壓加熱器12進(jìn)汽參數(shù)，混合蒸汽進(jìn)入高壓加熱 器13對(duì)給水進(jìn)行加熱，而13排汽經(jīng)過(guò)疏水隔離閥19進(jìn)入除氧器加熱給 水，如此提高回?zé)嵯到y(tǒng)的終端出水溫度。蒸汽噴射器15高壓汽源來(lái)自于高壓加熱器12抽汽，低壓汽源來(lái)自于低 壓加熱器8抽汽，混合蒸汽參數(shù)介于高壓加熱器12和除氧器10進(jìn)汽參數(shù)之 間，混合蒸汽進(jìn)入高壓加熱器11對(duì)給水進(jìn)行加熱，11經(jīng)疏水隔離閥26逐級(jí) 自流至除氧器10，如此提高回?zé)嵯到y(tǒng)給水的平均吸熱溫度。蒸汽噴射器16高壓汽源來(lái)自于除氧器10抽汽，低壓汽源來(lái)自于低壓加 熱器7抽汽，經(jīng)混合后的低壓加熱器9進(jìn)汽蒸汽參數(shù)介于除氧器10和低壓 加熱器8之間進(jìn)汽參數(shù)之間，9經(jīng)疏水隔離閥33逐級(jí)自流至低壓加熱器8， 如此也提高了回?zé)嵯到y(tǒng)給水的平均吸熱溫度。根據(jù)圖1所示裝置還裝有隔離閥閥，以蒸汽噴射器14、加熱器13為 例，蒸汽噴射器14汽源端有隔離閥17、 18，加熱器13疏水隔離閥為19， 加熱器13的旁路閥為20、 21，加熱器隔離閥22、 23，以便于運(yùn)行時(shí)靈活切 換。高壓加熱器13水側(cè)有自動(dòng)保護(hù)旁路系統(tǒng)，出現(xiàn)情況時(shí)利用加熱器隔離 閥22、 23切斷高壓加熱器的供水，同時(shí)打開(kāi)旁路閥旁路實(shí)現(xiàn)不間斷地供 水。為了防止機(jī)組突然甩負(fù)荷時(shí)，汽輪機(jī)內(nèi)壓力突然降低，各加熱器或抽汽 管道中的蒸汽倒流進(jìn)入汽輪機(jī)引起超速；以及防止加熱器管系泄漏時(shí)，水從 抽汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)發(fā)生水沖擊事故，在汽輪機(jī)抽汽管道上均裝有能夠快 速關(guān)閉的逆止閥，也即加熱器的汽側(cè)保護(hù)。系統(tǒng)將火電機(jī)組回?zé)嵫h(huán)和汽輪機(jī)級(jí)間加熱器跨級(jí)連接方法和系統(tǒng)聯(lián)合 起來(lái)，形成新型的連接方式。在除氧器至鍋爐省煤器之間的給水系統(tǒng)的各高 壓加熱器的級(jí)間設(shè)置加熱器、和在凝汽器至除氧器之間的凝結(jié)水系統(tǒng)的各低 壓加熱器的級(jí)間設(shè)置加熱器、以及相應(yīng)的蒸汽噴射器和附件組成新的汽輪機(jī) 熱力系統(tǒng)。所述的級(jí)間加熱器的汽源來(lái)自相應(yīng)蒸汽噴射器出口的混合蒸汽，蒸汽噴 射器的驅(qū)動(dòng)蒸汽汽源來(lái)自于新蒸汽或某級(jí)間上游的回?zé)岢槠灰湔羝麃?lái) 自于該級(jí)間更低一級(jí)的汽輪機(jī)回?zé)岢槠蛘咧付ǖ哪臣?jí)低壓抽汽。所述的級(jí)間回?zé)峒訜崞鞯氖杷捎弥鸺?jí)自流方式。鍋爐省煤器與高壓加 熱器之間的級(jí)間回?zé)峒訜崞鞯呐牌?疏水)采用跨級(jí)連接至下游回?zé)峒訜崞?(或除氧器)。所有級(jí)間回?zé)峒訜崞鞑捎每汕袚Q方式接入汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)，蒸汽噴射器的汽側(cè)設(shè)置隔離閥、級(jí)間回?zé)峒訜崞魇杷?排汽)側(cè)設(shè)置隔離閥、給水(凝 結(jié)水)側(cè)為小旁路連接方式。蒸汽噴射器的汽源均接自相應(yīng)回?zé)岢槠艿滥?止閥的下游。省煤器與高壓加熱器之間的級(jí)間蒸汽噴射器的汽源管路上加 裝逆止閥。所述的蒸汽噴射器與級(jí)間回?zé)峒訜崞靼▋烧叱蔀橐惑w的型式，及其與 原回?zé)嵯到y(tǒng)加熱器進(jìn)行組合的緊湊型加熱器組。所述的汽輪機(jī)級(jí)間加熱器跨級(jí)連接方法與系統(tǒng)在獲得凈增發(fā)電出力的同 時(shí)，由于連接方式的改變，主機(jī)回?zé)嵫h(huán)的熱力學(xué)完善性提高，直接改善主 機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性。該火電機(jī)組的循環(huán)工質(zhì)仍匯入回?zé)嵫h(huán)，不增加主機(jī) 系統(tǒng)補(bǔ)充水量的任務(wù)。
權(quán)利要求
1、一種汽輪機(jī)級(jí)間回?zé)峒訜崞骺缂?jí)連接系統(tǒng)，系統(tǒng)包括鍋爐(1)、汽輪機(jī)汽缸(2、3)、發(fā)電機(jī)(4)、凝汽器(5)、凝結(jié)水泵(6)、低壓加熱器(7、8、9)、除氧器(10)、高壓加熱器(11、12、13)、蒸汽噴射器(14、15、16)、疏水隔離閥(19、26、33)，鍋爐(1)產(chǎn)生一次蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)第一汽缸(2)作功，第一汽缸(2)排汽經(jīng)鍋爐再熱以后的二次蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)第二汽缸(3)作功，作功以后進(jìn)入凝汽器(5)，完成熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)(4)進(jìn)行機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換，其特征在于，所述汽輪機(jī)排汽的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵(6)升壓后，依次進(jìn)入第一低壓加熱器(7)、第二低壓加熱器(8)、第三低壓加熱器(9)吸收熱量，而后進(jìn)入除氧器(10)除氧，除氧水箱給水升壓后依次送往第一高壓加熱器(11)、第二高壓加熱器(12)以及末級(jí)高壓加熱器(13)吸收熱量，最后回到鍋爐(1)內(nèi)；第二高壓加熱器(12)和除氧器(10)高壓汽源來(lái)自于汽輪機(jī)第一汽缸(2)，第二高壓加熱器(12)疏水回流入除氧器(10)，第一、第二低壓加熱器(7、8)低壓汽源來(lái)自于汽輪機(jī)第二汽缸(3)，第二低壓加熱器(8)疏水回流入第一低壓加熱器(7)，第一低壓加熱器(7)疏水回流入凝汽器(5)；第一蒸汽噴射器(14)高壓汽源來(lái)自于鍋爐(1)新蒸汽，低壓汽源來(lái)自于中間再熱以后的第一級(jí)抽氣的第二低壓加熱器(8)抽汽，第一蒸汽噴射器(14)中的混合蒸汽進(jìn)入末級(jí)高壓加熱器(13)對(duì)給水進(jìn)行加熱后，經(jīng)過(guò)第一疏水隔離閥(19)進(jìn)入除氧器(10)加熱給水；第二蒸汽噴射器(15)高壓汽源來(lái)自于第二高壓加熱器(12)抽汽，低壓汽源來(lái)自于第二低壓加熱器(8)抽汽，第二蒸汽噴射器(15)中混合蒸汽進(jìn)入第一高壓加熱器(11)對(duì)給水進(jìn)行加熱后，經(jīng)第二疏水隔離閥(26)逐級(jí)自流至除氧器(10)；第三蒸汽噴射器(16)高壓汽源來(lái)自于除氧器(10)抽汽，低壓汽源來(lái)自于第一低壓加熱器(7)抽汽，第三蒸汽噴射器(16)中混合蒸汽進(jìn)入第三低壓加熱器(9)對(duì)給水進(jìn)行加熱后，經(jīng)第三疏水隔離閥(33)逐級(jí)自流至第二低壓加熱器(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽輪機(jī)級(jí)間回?zé)峒訜崞骺缂?jí)連接系統(tǒng)，其特征在 于，所述第一蒸汽噴射器(14)高壓汽源和低壓汽源輸入端分別裝有隔離閥(17、 18);第二蒸汽噴射器(15)高壓汽源和低壓汽源輸入端分別裝有隔 離閥(24、 25);第三蒸汽噴射器(16)高壓汽源和低壓汽源輸入端分別裝 有隔離閥(31、 32)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)級(jí)間回?zé)峒訜崞骺缂?jí)連接系統(tǒng)，其特征在 于，所述末級(jí)高壓加熱器(13)給水輸入輸出口分別接加熱器隔離閥(22、 23)后，并聯(lián)接兩個(gè)旁路閥(20、 21);所述第一高壓加熱器(11)給水輸 入輸出口分別接加熱器隔離閥(29、 30)后，并聯(lián)接兩個(gè)旁路閥(27、 28);所述第三低壓加熱器(9)凝結(jié)水輸入輸出口分別接加熱器隔離閥(36、 37)后，并聯(lián)接兩個(gè)旁路閥(34、 35)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)級(jí)間回?zé)峒訜崞骺缂?jí)連接系統(tǒng)，其特征在 于，所述鍋爐(1)的蒸汽輸出口有逆止閥(38)，汽輪機(jī)第一汽缸(2)兩 個(gè)高壓蒸汽輸出口分別有逆止閥(39、 40)，汽輪機(jī)第二汽缸(3)兩個(gè)低壓 蒸汽輸出口分別有逆止閥(41、 42)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)級(jí)間回?zé)峒訜崞骺缂?jí)連接系統(tǒng)，其特征在 于，所述的蒸汽噴射器與對(duì)應(yīng)連接的回?zé)峒訜崞鳛橐惑w的型式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)級(jí)間回?zé)峒訜崞骺缂?jí)連接系統(tǒng)，采用抽汽加熱給水的回?zé)嵯到y(tǒng)為充分發(fā)揮回?zé)嵝?yīng)，減少冷源損失，提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，設(shè)置汽輪機(jī)級(jí)間加熱器，通過(guò)蒸汽噴射器完成跨級(jí)利用汽輪機(jī)低壓回?zé)岢槠?，加熱鍋爐給水和主凝結(jié)水的任務(wù)。由于級(jí)間加熱器連接方式的改變，主機(jī)回?zé)嵫h(huán)的熱力學(xué)完善性進(jìn)一步提高，直接提高了主機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)F22D1/34GK101650022SQ20091019441
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者昊 吳, 張宏偉, 磊 李, 石奇光, 婷 羅 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院