本發(fā)明屬于電站鍋爐及汽輪機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種加熱熱一次風(fēng)的外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著新能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，新能源在社會(huì)總能源消費(fèi)中所占的比重越來(lái)越重，傳統(tǒng)燃煤發(fā)電機(jī)組需要承擔(dān)的調(diào)峰任務(wù)也越來(lái)越重。而制約火電機(jī)組深度調(diào)峰的關(guān)鍵問(wèn)題為鍋爐的穩(wěn)燃問(wèn)題。提高一次風(fēng)溫可以有效的提升低負(fù)荷狀態(tài)下鍋爐的穩(wěn)燃特性，同時(shí)可以改善鍋爐的燃燒狀態(tài)，有利于提高鍋爐效率。對(duì)三段抽汽進(jìn)行梯級(jí)利用，可以有效提高系統(tǒng)整體的效率，降低發(fā)電能耗?，F(xiàn)有技術(shù)中汽輪機(jī)側(cè)三段抽汽(中壓缸第一級(jí)抽汽)冷卻存在以下缺陷和不足：(1)直接用三段抽汽加熱給水，存在過(guò)熱度較高，傳熱溫差較大，損失較大等問(wèn)題；(2)對(duì)于高水分的煤質(zhì)，磨煤機(jī)出口溫度往往低于60℃，在實(shí)際運(yùn)行中，為了提高磨煤機(jī)出口風(fēng)溫，往往使得磨煤機(jī)的風(fēng)量遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，造成一系統(tǒng)危害，如一次風(fēng)機(jī)電流偏大，一次風(fēng)壓偏高，一次風(fēng)著火距離遠(yuǎn)，減溫水量大等問(wèn)題。綜上所述，發(fā)展一種既可以提升一次風(fēng)溫，又可以實(shí)現(xiàn)三段抽汽梯級(jí)利用的系統(tǒng)，對(duì)于降低燃煤發(fā)電機(jī)組整體能耗水平，實(shí)現(xiàn)機(jī)組深度調(diào)峰具有重要意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有汽輪機(jī)側(cè)三段抽汽冷卻系統(tǒng)中存在的不足，提供了一種加熱熱一次風(fēng)的外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)，該系統(tǒng)既有利于改善機(jī)組低負(fù)荷工況下的穩(wěn)燃條件，又具有顯著的節(jié)能量。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種加熱熱一次風(fēng)的外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)，包括主汽輪機(jī)三段抽汽管道、熱一次風(fēng)出口道、外置式蒸汽冷卻器、旁路管道系統(tǒng)、旁路流量調(diào)節(jié)閥、熱一次風(fēng)進(jìn)口道、外置式蒸汽冷卻器排氣管道、高壓加熱器和空預(yù)器；其中，主汽輪機(jī)三段抽汽管道與外置式蒸汽冷卻器進(jìn)口相連，外置式蒸汽冷卻器出口與外置式蒸汽冷卻器排氣管道一端相連，外置式蒸汽冷卻器排氣管道另一端連接至高壓加熱器進(jìn)口，旁路管道系統(tǒng)的一端與外置式蒸汽冷卻器進(jìn)口相連，旁路管道系統(tǒng)的另一端與外置式蒸汽冷卻器出口相連，旁路管道系統(tǒng)設(shè)置有旁路流量調(diào)節(jié)閥，熱一次風(fēng)進(jìn)口道一端與空預(yù)器相連，熱一次風(fēng)進(jìn)口道另一端經(jīng)外置式蒸汽冷卻器與熱一次風(fēng)出口道相連。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，還包括汽輪機(jī)中壓缸和中壓缸進(jìn)氣管道，中壓缸進(jìn)氣管道與汽輪機(jī)中壓缸進(jìn)氣口相連，汽輪機(jī)中壓缸出氣口連接至主汽輪機(jī)三段抽汽管道入口。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，還包括高壓加熱進(jìn)水管道和高壓加熱器出水管道，高壓加熱進(jìn)水管道和高壓加熱器出水管道分別連接至高壓加熱器。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，還包括高壓加熱器疏水管道，其連接至高壓加熱器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明利用鍋爐側(cè)空預(yù)器出口熱一次風(fēng)對(duì)汽輪機(jī)三段抽汽管道中蒸汽進(jìn)行冷卻，同時(shí)對(duì)空預(yù)器中熱一次風(fēng)進(jìn)行加熱，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入所述外置式蒸汽冷卻器中的蒸汽流量，改變空預(yù)器中熱一次風(fēng)溫升，進(jìn)一步可實(shí)現(xiàn)能量梯級(jí)利用。本發(fā)明增設(shè)了一套外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)三段抽汽的梯級(jí)利用，有利于減少系統(tǒng)整體的損失。以熱一次風(fēng)在外置式蒸汽冷卻器中被加熱，鍋爐入口的熱一次風(fēng)溫提升，有利于鍋爐穩(wěn)燃，著火穩(wěn)定，提高鍋爐抗負(fù)壓波動(dòng)能力。本發(fā)明外置式蒸汽冷卻器設(shè)置有旁路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，外置式蒸汽冷卻器入口汽量可調(diào)節(jié)，既而使得一次風(fēng)溫升可調(diào)節(jié)，可以減少在燃燒部分煤種時(shí)，在高負(fù)荷狀態(tài)下，所摻冷風(fēng)風(fēng)量，在避免爆燃問(wèn)題的同時(shí)，有利于提高鍋爐效率。進(jìn)一步，本發(fā)明熱蒸汽通過(guò)中壓缸進(jìn)氣管道進(jìn)入汽機(jī)中壓缸推動(dòng)葉片做功，做功后的蒸汽再與空預(yù)器進(jìn)行熱交換，抬升空預(yù)器熱一次風(fēng)出口風(fēng)道溫度，合理利用中壓缸做功后蒸汽能量，隨后與空預(yù)器熱交換后的蒸汽再進(jìn)一步與高壓加熱器進(jìn)行熱交換，并通過(guò)高壓加熱器疏水管道排出，增大高壓加熱器進(jìn)、出水管道介質(zhì)溫差，利于熱能梯級(jí)合理利用。進(jìn)一步，通過(guò)高壓加熱進(jìn)水管道和高壓加熱器出水管道用來(lái)補(bǔ)充說(shuō)明本發(fā)明梯級(jí)利用的第二級(jí)利用如何實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，通過(guò)高壓加熱器疏水管道描述了三段抽汽在外置式蒸汽冷卻器使用之后的最終去向，是體現(xiàn)本發(fā)明所描述的梯級(jí)利用結(jié)構(gòu)的一部分。目前火電機(jī)組存在混合式加熱器和疏水自流式加熱器兩種形式。如果沒有高壓加熱器疏水管道這個(gè)部件，可能會(huì)將高壓加熱器理解為混合式加熱器。增加高壓加熱器疏水管道這一部件的描述，是為了細(xì)化關(guān)于高壓加熱器的描述，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明所涉及的高壓加熱器為疏水自流式加熱器。綜上所述，本發(fā)明有利于降低著火熱，縮短著火距離，降低火焰中心，降低爐膛出口煙溫及排煙溫度，有利于使得煤粉著火提前，避免由于一次風(fēng)著火太遲導(dǎo)致的屏過(guò)掛焦，再熱汽溫高，減溫水量大，有利于改善鍋爐的燃盡條件，降低飛灰含碳量，既而提高鍋爐效率。附圖說(shuō)明：圖1為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖。圖中：1-主汽輪機(jī)三段抽汽管道；2-熱一次風(fēng)出口風(fēng)道；3-外置式蒸汽冷卻器；4-外旁路管道系統(tǒng)；5-旁路流量調(diào)節(jié)閥；6-熱一次風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道；7-外置式蒸汽冷卻器排汽管道；8-高壓加熱；9-空預(yù)器；10-中壓缸；11-中壓缸進(jìn)氣管道；12-高壓加熱進(jìn)水管道；13-高壓加熱器出水管道；14-高壓加熱器疏水管道。具體實(shí)施方式：下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明提供的一種加熱熱一次風(fēng)的外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)，包括主汽輪機(jī)三段抽汽管道1、熱一次風(fēng)出口道2、外置式蒸汽冷卻器3、旁路管道系統(tǒng)4、旁路流量調(diào)節(jié)閥5、熱一次風(fēng)進(jìn)口道6、外置式蒸汽冷卻器排氣管道7、高壓加熱器8和空預(yù)器9；其中，主汽輪機(jī)三段抽汽管道1與外置式蒸汽冷卻器3進(jìn)口相連，外置式蒸汽冷卻器3出口與外置式蒸汽冷卻器排氣管道7一端相連，外置式蒸汽冷卻器排氣管道7另一端連接至高壓加熱器8進(jìn)口，旁路管道系統(tǒng)4的一端與外置式蒸汽冷卻器3進(jìn)口相連，旁路管道系統(tǒng)4的另一端與外置式蒸汽冷卻器3出口相連，旁路管道系統(tǒng)4設(shè)置有旁路流量調(diào)節(jié)閥5，熱一次風(fēng)進(jìn)口道6一端與空預(yù)器9相連，熱一次風(fēng)進(jìn)口道6另一端經(jīng)外置式蒸汽冷卻器3與熱一次風(fēng)出口道2相連。本實(shí)施例中，本發(fā)明提供的一種加熱熱一次風(fēng)的外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)，還包括汽輪機(jī)中壓缸10、中壓缸進(jìn)氣管道11、高壓加熱進(jìn)水管道12、高壓加熱器出水管道13和高壓加熱器疏水管道14，中壓缸進(jìn)氣管道11與汽輪機(jī)中壓缸10進(jìn)氣口相連，汽輪機(jī)中壓缸10出氣口連接至主汽輪機(jī)三段抽汽管道1入口，高壓加熱進(jìn)水管道12、高壓加熱器出水管道13和高壓加熱器疏水管道14分別連接至高壓加熱器8。本實(shí)施例中，利用鍋爐側(cè)空預(yù)器9出口熱一次風(fēng)對(duì)汽輪機(jī)三段抽汽管道1中蒸汽進(jìn)行冷卻，同時(shí)對(duì)空預(yù)器9中熱一次風(fēng)進(jìn)行加熱。本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)進(jìn)入外置式蒸汽冷卻器3中的蒸汽流量，改變空預(yù)器9中熱一次風(fēng)溫升。本發(fā)明在應(yīng)用時(shí)，三段抽汽在外置式蒸汽冷卻器3中冷卻，同時(shí)空預(yù)器9出口的熱一次風(fēng)在外置式蒸汽冷卻器3中被加熱。通過(guò)調(diào)整旁路管道系統(tǒng)上的流量調(diào)節(jié)閥5，控制熱一次風(fēng)在外置式蒸汽冷卻器中的整體溫升，以避免因溫升過(guò)高而引起的爆燃問(wèn)題。應(yīng)用案例分析以一臺(tái)330mw亞臨界機(jī)組為例進(jìn)行分析，相關(guān)邊界參數(shù)下表。項(xiàng)目名稱單位tha75％tha50％tha三段抽汽壓力mpa1.781.340.92三段抽汽溫度℃434.7435.9415.8三段抽汽焓kj/kg3327.43336.13299.2空預(yù)器出口煙溫℃313295272排汽溫度℃333315292排汽焓kj/kg3105.53076.13037.2三段抽汽流量t/h27.0818.0110.97總加熱熱量mj/h601146812876一次風(fēng)量t/h417300230空氣定壓比熱kj/(kg·℃)1.0041.0041.004熱一次風(fēng)溫升℃14.415.512.5爐效提高百分點(diǎn)0.50.50.5汽機(jī)側(cè)熱耗增加kj/(kw·h)11.9912.3710.86發(fā)電煤耗降低g/(kw·h)1.151.171.28由上表可以看出：采用該發(fā)明，汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電煤耗可以降低1.15～1.28g/(kw·h)。而目前常用的加熱給水或疏水型外置式蒸汽冷卻器其發(fā)電煤耗降低約為0.2～0.5g/(kw·h)。該發(fā)明節(jié)能量是一般外置式蒸汽冷卻器節(jié)能量的2～3倍。該發(fā)明可以顯著提高一次風(fēng)溫12.5～15.5℃，對(duì)于增強(qiáng)鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃，減少掛焦，提高抗負(fù)壓能力等運(yùn)行可靠性提高方面具有顯著作用。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12