專利名稱：一種具有再熱器的t型鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力工業(yè)的有再熱器的鍋爐。
背景技術(shù)：
在發(fā)電廠中，T型鍋爐是由柱體上行，爐膛及其出口左右兩側(cè)對(duì)稱或不對(duì)稱布置的水平煙道成大致“ T ”形結(jié)構(gòu)，再分別和下行對(duì)流煙道組成的鍋爐。在發(fā)電廠中，蒸汽在汽輪機(jī)高壓缸中做功后變?yōu)橄鄬?duì)較低的壓力，由高壓缸排出，進(jìn)入鍋爐一次再熱器中加熱，并供給汽輪機(jī)一次再熱中壓缸做功后排出，進(jìn)入鍋爐二次再熱器中加熱，并供給汽輪機(jī)二次再熱中壓缸和低壓缸做功。這種具有兩次再熱的熱力循環(huán) 比一次再熱的熱力循環(huán)具有更高的效率。上述具有二次再熱的鍋爐用于發(fā)電廠中。對(duì)熱力循環(huán)效率影響因素主要有用于做功的蒸汽壓力、蒸汽溫度和再熱級(jí)數(shù)。當(dāng)前一次再熱機(jī)組的蒸汽溫度普遍在600°C。而已有的二次再熱機(jī)組過(guò)熱器及再熱器溫度普遍較低，未超過(guò)580°C。為了進(jìn)一步提高熱力循環(huán)效率，本發(fā)明提出過(guò)熱汽溫和再熱汽溫都達(dá)到600°C以上的二次再熱鍋爐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有兩次再熱器的T型鍋爐，它的過(guò)熱器、一次再熱器、二次再熱器的出口溫度都能夠達(dá)到600°C以上。根據(jù)工程需要，溫度優(yōu)選600°C_695°C范圍內(nèi)，最優(yōu)選 610 °C -620 °C 和 630 °C -650 °C。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種具有再熱器的T型鍋爐，所述鍋爐的受熱面包括過(guò)熱器、再熱器、省煤器；所述T型鍋爐由柱體上行爐膛及其出口左右兩側(cè)對(duì)稱或不對(duì)稱布置的水平煙道成“ T ”形結(jié)構(gòu)，水平煙道再分別和下行對(duì)流煙道連接；從煙氣流向看，煙氣從爐膛左或右出口流出，依次流經(jīng)低溫過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器、再熱高溫再熱器、再熱低溫再熱器、省煤器；所述T型鍋爐左右兩側(cè)均帶有折焰角。優(yōu)選的，主汽系統(tǒng)流程為
給水進(jìn)入左、右省煤器，左右省煤器為并聯(lián)布置，省煤器出口水由爐膛下部進(jìn)入水冷壁，水冷壁出口連接分離器，分離器出口蒸汽依次進(jìn)入低溫過(guò)熱器和高溫過(guò)熱器中，最終進(jìn)入汽機(jī)做功；
一次再熱器的蒸汽來(lái)自汽機(jī)排汽，從蒸汽側(cè)溫度由低到高流向看，一次再熱器依次包括一次再熱低溫再熱器、一次再熱高溫再熱器；最后該蒸汽進(jìn)入汽機(jī)中做功；
一次再熱器的蒸汽在汽機(jī)做功后，即成為汽機(jī)的排汽；二次再熱器的蒸汽來(lái)自該汽機(jī)的排汽，從蒸汽側(cè)溫度由低到高流向看，包括二次再熱低溫再熱器、二次再熱高溫再熱器；最后該蒸汽進(jìn)入汽機(jī)做功；
一次再熱器和二次再熱器分別布置在爐膛左右兩側(cè)的垂直煙道中，從蒸汽側(cè)看，為串聯(lián)布置。
低溫過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器和高溫再熱器布置在水平煙道內(nèi)；低溫再熱器和省煤器布置在垂直煙道內(nèi)。左右省煤器各自均為兩級(jí)串聯(lián)布置；一次或二次低溫再熱器均分多級(jí)串聯(lián)布置。從左右兩側(cè)的空氣預(yù)熱器前抽取溫度較低的煙氣，通過(guò)左右兩側(cè)的再循環(huán)風(fēng)機(jī)將抽取的煙氣送入空氣煙氣混合器，作為一次風(fēng)或二次風(fēng)一部分送入爐內(nèi)燃燒。在高溫再熱器后的爐膛尾部處，兩個(gè)煙道出口安裝煙氣擋板，進(jìn)行耦合調(diào)節(jié)各自的煙氣量進(jìn)行一次再熱和二次再熱出口蒸汽溫度的平衡。所述過(guò)熱器、一次再熱器和二次再熱器出口蒸汽溫度達(dá)到600°C至695°C。優(yōu)選的，一次再熱高溫再熱器分為冷段和熱段，二次再熱高溫再熱器分為冷段和熱段；所述一、二次再熱高溫再熱器冷段提前布置，即放在高溫過(guò)熱器下方或前方(從煙氣側(cè)流向看)布置，處在輻射特性強(qiáng)的區(qū)域，吸收部分輻射熱，所述一、二次再熱高溫再熱器 熱段放在高溫過(guò)熱器上方或后方布置。所述過(guò)熱器、一次再熱器和二次再熱器出口蒸汽溫度達(dá)到600°C至695°C ；
二次再熱鍋爐過(guò)熱器和一次再熱器和二次再熱器的吸熱百分比為，過(guò)熱器吸熱量為65%-75%，一次再熱器吸熱量為15%-25%，二次再熱器吸熱量為10%_15%，三者之和為100%。所述過(guò)熱器內(nèi)的蒸汽壓力為28MPa_35MPa ；
所述一次再熱器內(nèi)的蒸汽壓力為5MPa-14MPa ；
所述二次再熱器內(nèi)的蒸汽壓力為2MPa-5MPa ；
常規(guī)鍋爐的二次再熱，一次和二次再熱器都是串聯(lián)布置的，由于輻射熱量在穿過(guò)受熱面后有很大的下降。為使兩次出口溫度在600°C以上的再熱器都能吸收部分輻射熱，且保證都能獲得較高的傳熱溫差。本發(fā)明不采用通常采用的串聯(lián)形式，而采用將兩次再熱器并聯(lián)布置的方式，而且布置在T型鍋爐的兩側(cè)，一次再熱器和二次再熱器布置T型鍋爐左右兩側(cè)。本二次再熱方案與常規(guī)一次再熱方案的不同點(diǎn)就是增加了一路要求達(dá)到600°C以上的蒸汽，就是說(shuō)一般的，鍋爐燃燒產(chǎn)生煙氣溫度不變，要多一個(gè)高溫的受熱面來(lái)吸熱，如何布置？因?yàn)閭鳠崾且幸欢夭畹模话氵B續(xù)串聯(lián)放兩個(gè)出口溫度達(dá)到600°C的受熱面，其后的煙氣溫度就不足以將第三個(gè)受熱面加熱到600°C 了，所以本發(fā)明采用了并聯(lián)的方案，讓兩個(gè)受熱面共享比較高的煙溫。再熱器部分提前的目的一是為了提高傳熱效率，二是為了擺動(dòng)燃燒器這個(gè)調(diào)溫手段有較高的靈敏性。但提前再熱器也不是簡(jiǎn)單的提前就可以的，而是有風(fēng)險(xiǎn)的。在目前常規(guī)超超臨界常用材料的選擇范圍內(nèi)，為保證安全性，受輻射熱的再熱器的蒸汽溫度不能太高，否則金屬壁溫會(huì)很高，導(dǎo)致沒(méi)有可選擇的材料。至于低溫過(guò)熱器更靠前卻不存在安全性問(wèn)題，這是因?yàn)檫^(guò)熱器的壓力比再熱器高的多，蒸汽傳熱特性更好，蒸汽的特性決定了同樣的蒸汽溫度下，再熱器的金屬管壁溫度比過(guò)熱器要更高，所以再熱器不能盲目提前。而目前的高參數(shù)二次再熱方案，就要精確地計(jì)算受熱面布置，既滿足達(dá)到溫度又達(dá)到安全可靠。再熱器的調(diào)溫特性由擺動(dòng)燃燒器，調(diào)節(jié)過(guò)量空氣系數(shù)和煙氣擋板調(diào)節(jié)結(jié)合完成。通過(guò)燃燒器的擺動(dòng)使?fàn)t膛內(nèi)火焰中心抬高或降低，具有輻射特性的再熱器出口溫度會(huì)因此升高或降低。


圖I為T(mén)型鍋爐的側(cè)視示意 圖2為另一 T型鍋爐的側(cè)視示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明低溫過(guò)熱器I、高溫過(guò)熱器2、一次再熱高溫再熱器3、二次再熱高溫再熱器4、一次再熱低溫再熱器5、二次再熱低溫再熱器6、省煤器7、一次再熱高溫再熱器冷段31和熱段32、二次再熱高溫再熱器冷段41和熱段42。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于以下的實(shí)施例。如圖I所示，具有二次再熱器的超臨界T型鍋爐，T型鍋爐由柱體上行爐膛及其出 口左右兩側(cè)對(duì)稱或不對(duì)稱布置的水平煙道成“ T ”形結(jié)構(gòu)，水平煙道再分別和下行對(duì)流煙道連接，T型鍋爐左右兩側(cè)均帶有折焰角，帶有折焰角，氣流更加平穩(wěn)。從煙氣流向看，煙氣從爐膛右出口流出，依次流經(jīng)右低溫過(guò)熱器、右高溫過(guò)熱器、一次再熱高溫再熱器、一次再熱低溫再熱器、右省煤器；煙氣從爐膛左出口流出，依次流經(jīng)左低溫過(guò)熱器、左高溫過(guò)熱器、二次再熱高溫再熱器、二次再熱低溫再熱器、左省煤器。該T型主汽系統(tǒng)流程為
給水進(jìn)入左、右省煤器，從汽水介質(zhì)側(cè)看，左右省煤器為并聯(lián)布置，省煤器出口水由爐膛下部進(jìn)入水冷壁，水冷壁出口連接分離器，分離器出口蒸汽依次進(jìn)入低溫過(guò)熱器和高溫過(guò)熱器中，最終進(jìn)入汽機(jī)高壓缸做功。一次再熱器的蒸汽來(lái)自汽機(jī)高壓缸的排汽，即過(guò)熱蒸汽做功后的排氣。從蒸汽側(cè)溫度由低到高流向看，一次再熱器依次包括一次再熱低溫再熱器、一次再熱高溫再熱器；最后該蒸汽進(jìn)入汽機(jī)中壓缸做功。一次再熱器的蒸汽在汽機(jī)中壓缸做功后，即成為汽機(jī)中壓缸的排汽；二次再熱器的蒸汽來(lái)自該汽機(jī)中壓缸的排汽，即一次再熱器的蒸汽在汽機(jī)中做功后的排氣。從蒸汽側(cè)溫度由低到高流向看，包括二次再熱低溫再熱器、二次再熱高溫再熱器；最后該蒸汽進(jìn)入汽機(jī)低壓缸中做功。一次再熱器和二次再熱器分別布置在爐膛左右兩側(cè)的垂直煙道中，從蒸汽側(cè)看，一次再熱器和二次再熱器為串聯(lián)布置。低溫過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器和高溫再熱器布置在水平煙道；
低溫再熱器和省煤器布置在垂直煙道內(nèi)。左右省煤器各自均兩級(jí)串聯(lián)布置。一次或二次低溫再熱器均分多級(jí)串聯(lián)布置。從左右兩側(cè)的空氣預(yù)熱器前抽取溫度較低的煙氣，通過(guò)左右兩側(cè)的再循環(huán)風(fēng)機(jī)將抽取的煙氣送入空氣煙氣混合器，作為一次風(fēng)或二次風(fēng)一部分送入爐內(nèi)燃燒。在高溫再熱器后的爐膛尾部處，兩個(gè)煙道出口安裝煙氣擋板，進(jìn)行耦合調(diào)節(jié)各自的煙氣量進(jìn)行一次再熱和二次再熱出口蒸汽溫度的平衡。過(guò)熱器、一次再熱器和二次再熱器出口蒸汽溫度達(dá)到600°C至695°C。如圖2所示，與圖I類似的，不同的是一次再熱高溫再熱器分為冷段31和熱段32，二次再熱高溫再熱器分為冷段41和熱段42，一、二次再熱高溫再熱器冷段提前布置，即放在高溫過(guò)熱器下方或前方(從煙氣側(cè)流向看)布置，處在輻射特性強(qiáng)的區(qū)域，吸收部分輻射熱，所述一、二次再熱高溫再熱器熱段放在高溫過(guò)熱器上方或后方布置。本發(fā)明將部分再熱器受熱面 置于靠近爐膛部分的煙道中，借以吸收部分爐膛的輻射熱量，從而達(dá)到用較少面積獲得足夠溫升的目的。同時(shí)，再熱器具有輻射受熱面特性對(duì)負(fù)荷降低時(shí)保證再熱器出口額定溫度也有益處。
權(quán)利要求
1.一種具有再熱器的T型鍋爐，所述鍋爐的受熱面包括過(guò)熱器、再熱器、省煤器；其特征在于 所述T型鍋爐由柱體上行爐膛及其出口左右兩側(cè)對(duì)稱或不對(duì)稱布置的水平煙道成“ T ”形結(jié)構(gòu)，水平煙道再分別和下行對(duì)流煙道連接； 從煙氣流向看，煙氣從爐膛左或右出口流出，依次流經(jīng)低溫過(guò)熱器(I)、高溫過(guò)熱器(2 )、再熱高溫再熱器、再熱低溫再熱器、省煤器(7 );所述T型鍋爐左右兩側(cè)均帶有折焰角。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有再熱器的T型鍋爐，其特征在于 再熱器分為一次再熱器和二次再熱器； 主汽系統(tǒng)流程為 給水進(jìn)入左、右省煤器，左右省煤器為并聯(lián)布置，省煤器出口水由爐膛下部進(jìn)入水冷壁，水冷壁出口連接分離器，分離器出口蒸汽依次進(jìn)入低溫過(guò)熱器和高溫過(guò)熱器中，最終進(jìn)入汽機(jī)做功； 一次再熱器的蒸汽來(lái)自汽機(jī)排汽，從蒸汽側(cè)溫度由低到高流向看，一次再熱器依次包括一次再熱低溫再熱器(5)、一次再熱高溫再熱器(3);最后該蒸汽進(jìn)入汽機(jī)中做功； 一次再熱器的蒸汽在汽機(jī)做功后，即成為汽機(jī)的排汽；二次再熱器的蒸汽來(lái)自該汽機(jī)的排汽，從蒸汽側(cè)溫度由低到高流向看，包括二次再熱低溫再熱器(6)、二次再熱高溫再熱器(4);最后該蒸汽進(jìn)入汽機(jī)做功； 一次再熱器和二次再熱器分別布置在爐膛左右兩側(cè)的垂直煙道中，從蒸汽側(cè)看，為串聯(lián)布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有再熱器的T型鍋爐，其特征在于 低溫過(guò)熱器(I)、高溫過(guò)熱器(2 )和再熱高溫再熱器布置在水平煙道內(nèi)； 再熱低溫再熱器和省煤器布置在垂直煙道內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有再熱器的T型鍋爐，其特征在于 左右省煤器各自均為兩級(jí)串聯(lián)布置；一次或二次低溫再熱器均分多級(jí)串聯(lián)布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有再熱器的T型鍋爐，其特征在于 從左右兩側(cè)的空氣預(yù)熱器前抽取溫度較低的煙氣，通過(guò)左右兩側(cè)的再循環(huán)風(fēng)機(jī)將抽取的煙氣送入空氣煙氣混合器，作為一次風(fēng)或二次風(fēng)一部分送入爐內(nèi)燃燒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有再熱器的T型鍋爐，其特征在于 在高溫再熱器后的爐膛尾部處，兩個(gè)煙道出口安裝煙氣擋板，進(jìn)行耦合調(diào)節(jié)各自的煙氣量進(jìn)行一次再熱和二次再熱出口蒸汽溫度的平衡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有再熱器的T型鍋爐，其特征在于 所述過(guò)熱器、一次再熱器和二次再熱器出口蒸汽溫度達(dá)到600°C至695°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有再熱器的T型鍋爐，其特征在于 一次再熱高溫再熱器分為冷段(31)和熱段(32)，二次再熱高溫再熱器分為冷段(41)和熱段(42)； 所述一、二次再熱高溫再熱器冷段提前布置，即放在高溫過(guò)熱器下方或前方(從煙氣側(cè)流向看)布置，處在輻射特性強(qiáng)的區(qū)域，吸收部分輻射熱，所述一、二次再熱高溫再熱器熱段放在高溫過(guò)熱器上方或后方布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種具有再熱器的T型鍋爐，其特征在于所述過(guò)熱器、一次再熱器和二次再熱器出口蒸汽溫度達(dá)到600°C至695°C ；二次再熱鍋爐過(guò)熱器和一次再熱器和二次再熱器的吸熱百分比為，過(guò)熱器吸熱量為65%-75%，一次再熱器吸熱量為15%-25%，二次再熱器吸熱量為10%_15%，三者之和為100%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種具有再熱器的T型鍋爐，其特征在于 所述過(guò)熱器內(nèi)的蒸汽壓力為28MPa-35MPa ； 所述一次再熱器內(nèi)的蒸汽壓力為5MPa-14MPa ； 所述二次再熱器內(nèi)的蒸汽壓力為2MPa-5MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有再熱器的T型鍋爐，所述鍋爐的受熱面包括過(guò)熱器、再熱器、省煤器；所述T型鍋爐由柱體上行爐膛及其出口左右兩側(cè)對(duì)稱或不對(duì)稱布置的水平煙道成“Т”形結(jié)構(gòu)，水平煙道再分別和下行對(duì)流煙道連接；從煙氣流向看，煙氣從爐膛左或右出口流出，依次流經(jīng)低溫過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器、再熱高溫再熱器、再熱低溫再熱器、省煤器；所述T型鍋爐左右兩側(cè)均帶有折焰角。
文檔編號(hào)F22B31/08GK102913892SQ201210469919
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者姚丹花, 徐雪元, 郭琴琴, 諸育楓 申請(qǐng)人:上海鍋爐廠有限公司