專利名稱：一種沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高參數(shù)塔式電站鍋爐蒸汽輪機(jī)發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國高參數(shù)大容量機(jī)組快速發(fā)展，塔式電站鍋爐顯示了其占地面積小，煙氣流動方向一直向上不變。對對流受熱面的局部磨損小，對燃用多灰分燃料特別有利等優(yōu)勢，為今后發(fā)展更大容量、高參數(shù)的發(fā)電機(jī)組實現(xiàn)了可能。但是塔式電站鍋爐也有其難以克服的缺點，主要集中于此類鍋爐的高度很高，對鋼架懸吊結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)、鋼架結(jié)構(gòu)的金屬消耗量巨大；同時相關(guān)受熱面和管道的布置也存在一定困難，在高參數(shù)下，由于過熱蒸汽、再熱蒸汽管道過長，會帶來較大的阻力損失進(jìn)而影響電站效率的進(jìn)一步提升。本發(fā)明采用將塔式電站鍋爐沉入地下的設(shè)計，大幅降低了塔式電站鍋爐地表以上的高度、減少了在地面上用于支撐懸吊的鋼架結(jié)構(gòu)高度，節(jié)約鋼材，也保證了鍋爐的強(qiáng)度與安全性。隨著高參數(shù)機(jī)組的投運，二次再熱技術(shù)的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。二次再熱技術(shù)是由于系統(tǒng)復(fù)雜，投資高而被擱置，而本發(fā)明中由于鍋爐沉降，極大的縮短了主蒸汽和再熱蒸汽管道，對于布置二次再熱，在結(jié)構(gòu)上得到極大改善。由此可見，將塔式電站鍋爐沉降，既可以減少管道損失和散熱損失，提高效率，又可以節(jié)省昂貴的蒸汽管道和塔式電站鍋爐的懸掛鋼材，并同時提高了鋼架的強(qiáng)度。經(jīng)過鍋爐沉降和二次再熱技術(shù)相結(jié)合的措施，提高了機(jī)組的效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對塔式電站鍋爐的高度很高，對鋼架懸吊結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)、鋼架結(jié)構(gòu)的金屬消耗量巨大；同時相關(guān)受熱面和管道的布置在高參數(shù)下，由于過熱蒸汽、再熱蒸汽管道過長，會帶來較大的阻力損失進(jìn)而影響電站效率的進(jìn)一步提升的不足，提出一種沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，在安裝電站鍋爐處開挖50-100米深的地下空間，將塔式電站鍋爐主體部分的1/2-2/3沉入地表以下，汽輪機(jī)平臺和鍋爐過熱器再熱器平臺在同一水平面，大幅縮短了鍋爐過熱、再熱蒸汽管道長度，減少了鍋爐的鋼架懸吊結(jié)構(gòu)。所述沉降式塔式電站鍋爐的頂部距離地面僅有20-40米，空氣預(yù)熱器I和引風(fēng)機(jī)4安裝在塔式電站鍋爐的上部的煙道中，熱空氣管道2在煙道外面與空氣預(yù)熱器I連接后送入風(fēng)口 ；在塔式電站鍋爐的上部，過熱器5連接汽輪機(jī)的高壓缸10熱汽入口，一級再熱器6分別連接汽輪機(jī)的高壓缸10和中壓缸11的排汽口，中壓缸11與低壓缸12連接；發(fā)電機(jī)
3、汽輪機(jī)的高壓缸10中壓缸11和與低壓缸12依次串聯(lián)后固定在支撐平臺15上面；汽輪機(jī)回?zé)峒訜崞飨到y(tǒng)14安裝在支撐平臺15下面，利用高壓缸10、中壓缸11和低壓缸12的抽汽來加熱凝結(jié)水；省煤器8布置在塔式電站鍋爐的上部的煙道口的位置，過熱器5、一級再熱器6和二級再熱器7與高壓缸10中壓缸11和與低壓缸12基本在相同的水平位置上。所述塔式電站鍋爐爐頂煙氣經(jīng)轉(zhuǎn)向后僅需10-30米就直接連接地面的空氣預(yù)熱器1、引風(fēng)機(jī)4至脫硫單元；大幅縮短了連接煙道、減少了煙氣阻力與投資。所述空氣預(yù)熱預(yù)器I將預(yù)熱的熱空氣經(jīng)過熱空氣管道2送入爐膛下部的風(fēng)口，進(jìn)入爐膛參與燃燒。針對二次再熱機(jī)組，所述一級再熱器6上面再布置一個二級再熱器7，并在高壓缸10前面再串聯(lián)超高壓缸9，過熱器5連接超高壓缸9，一級再熱器6分別連接超高壓缸9的排汽口和高壓缸10熱汽入口，二級再熱器7分別連接高壓缸10的排汽口和中壓缸11熱汽入口。本實用新型的有益效果是沉降式塔式電站鍋爐與普通塔式鍋爐相比，其地面以上部分的高度下降約50-80m，過熱器部分和再熱器布置在水平地面以上10-30米處，與常規(guī)汽輪機(jī)組所處的高度差不大。從而使塔式電站鍋爐鍋爐高度降低，過熱器、再熱器與汽輪機(jī)超高壓缸、高壓缸、中壓缸距離減少，主蒸汽、再熱蒸汽管道縮短，降低了汽輪機(jī)發(fā)電汽耗，從而提高了效率。本技術(shù)應(yīng)用于更高參數(shù)的超超臨界二次再熱機(jī)組效果更佳，此時過熱蒸汽管道、再熱蒸汽管道的長度均可大幅降低，可使此類機(jī)組的性能進(jìn)一步提升。在于通過提出沉降式塔式電站鍋爐設(shè)計制造技術(shù)，減少塔式電站鍋爐高參數(shù)蒸汽的管道損失，提高機(jī)組的效率；減少塔式電站鍋爐的懸吊鋼結(jié)構(gòu)，并增加懸吊鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與安全性，節(jié)約生產(chǎn)成本。

圖1為一次再熱機(jī)組的沉降式塔式電站鍋爐電站機(jī)組示意圖。圖2為二次再熱機(jī)組的沉降式塔式電站鍋爐電站機(jī)組示意圖。
具體實施方式
本實用新型提出一種沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)。
以下結(jié)合附圖予以說明。在圖1所示的一次再熱機(jī)組的沉降式塔式電站鍋爐機(jī)組示意圖中，在安裝電站鍋爐處開挖50-100米深的地下空間，將塔式電站鍋爐主體部分的1/2-2/3沉入地表以下，使一次再熱機(jī)組的沉降式塔式電站鍋爐的頂部距離地面僅有20-40米，空氣預(yù)熱器I和引風(fēng)機(jī)4安裝在塔式電站鍋爐的上部的煙道中，塔式電站鍋爐爐頂煙氣經(jīng)轉(zhuǎn)向后僅需10-30米就直接連接地面的空氣預(yù)熱器1、引風(fēng)機(jī)4至脫硫單元，空氣預(yù)熱預(yù)器I將預(yù)熱的熱空氣經(jīng)過熱空氣管道2送入爐膛下部的的風(fēng)口，進(jìn)入爐膛參與燃燒。大幅縮短了連接煙道、減少了煙氣阻力與投資。熱空氣管道2在煙道外面與空氣預(yù)熱器I連接后送入爐膛下部風(fēng)口 ；在塔式電站鍋爐的上部，過熱器5連接汽輪機(jī)的高壓缸10熱汽入口，一級再熱器6分別連接汽輪機(jī)的高壓缸10和中壓缸11的排汽口，中壓缸11與低壓缸12連接；發(fā)電機(jī)3、汽輪機(jī)的高壓缸10、中壓缸11和與低壓缸12依次串聯(lián)后固定在支撐平臺15上面；汽輪機(jī)回?zé)峒訜崞飨到y(tǒng)14安裝在支撐平臺15下面，利用高壓缸10、中壓缸11和與低壓缸12抽汽來加熱凝結(jié)水；省煤器8布置在在塔式電站鍋爐的上部的煙道口的位置，過熱器5、在塔式電站鍋爐的上部的煙道口的位置布置一級再熱器6和一個二級再熱器7，與高壓缸10、中壓缸11和與低壓缸12在相同的水平位置上。本實用新型的汽輪機(jī)平臺和鍋爐過熱器再熱器平臺在同一水平面，大幅縮短了鍋爐過熱、再熱蒸汽管道長度，減少了鍋爐的鋼架懸吊結(jié)構(gòu)成本。在圖2所示為二次再熱機(jī)組的沉降式塔式電站鍋爐機(jī)組示意圖中，在圖1中的一級再熱器6上面再布置一臺二級再熱器7，并在高壓缸10前面再串聯(lián)超高壓缸9，過熱器5連接超高壓缸9，一級再熱器6分別連接超高壓缸9的排汽口和高壓缸10熱汽入口，二級再熱器7分別連接高壓缸10的排汽口和中壓缸11熱汽入口 ；其余結(jié)構(gòu)與圖1所示結(jié)構(gòu)相同。本發(fā)明沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)中，針對一次再熱機(jī)組，鍋爐主蒸汽經(jīng)過主蒸汽管道，主蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸10，做功后，高壓缸10排汽進(jìn)入一級再熱器6，再熱蒸汽進(jìn)入中壓缸11做功，中壓缸11排汽進(jìn)入低壓缸12 ;配合二次再熱機(jī)組，主蒸汽則進(jìn)入汽輪機(jī)超高壓缸9，做功后，超高壓缸9排汽進(jìn)入一級再熱器6，一次再熱后蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸10，做功后，排汽進(jìn)入二級再熱器7，二次再熱后蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)中壓缸，11，由于鍋爐的沉降，過熱器和汽輪機(jī)平臺基本在同一高度，再熱器布置在過熱器上方，再熱蒸汽經(jīng)冷再熱蒸汽管道進(jìn)再熱器，經(jīng)再熱后進(jìn)入中壓缸11，再熱器在過熱器上4-5米處。沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)技術(shù)使主蒸汽管道和再熱蒸汽管道比常規(guī)節(jié)省1/2-2/3。使得高參數(shù)蒸汽損失減少，降低了汽輪機(jī)汽耗，節(jié)約了昂貴的高參數(shù)蒸汽管道，為更高參數(shù)的二次再熱機(jī)組提供了結(jié)構(gòu)和技術(shù)保障，在安裝方面，由于其高度下降，顯著降低了安裝難度、大幅提高了鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和安全性，降低了生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求1.一種沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，在安裝電站鍋爐處開挖50-100米深的地下空間，將塔式電站鍋爐主體部分的1/2-2/3沉入地表以下，汽輪機(jī)平臺和鍋爐過熱器再熱器平臺在同一水平面； 所述沉降式塔式電站鍋爐的頂部距離地面僅有20-40米，空氣預(yù)熱器(I)和引風(fēng)機(jī)(4)安裝在塔式電站鍋爐的上部的煙道中，熱空氣管道(2)在煙道外面與空氣預(yù)熱器(I)連接后在塔式電站鍋爐的下部與風(fēng)口相連接；在塔式電站鍋爐的上部，過熱器(5)連接汽輪機(jī)的高壓缸(10)熱汽入口，一級再熱器(6)分別連接汽輪機(jī)的高壓缸(10)和中壓缸(11)的排汽口，中壓缸(11)與低壓缸(12)連接；發(fā)電機(jī)(3)、汽輪機(jī)的高壓缸(10)、中壓缸(11)和低壓缸(12)依次串聯(lián)后固定在鍋爐支架及換熱器(15)上面；汽輪機(jī)回?zé)峒訜崞飨到y(tǒng)(14)安裝在支撐平臺(15)下面；省煤器(8)布置在塔式電站鍋爐的上部的煙道口的位置，過熱器(5)、一級再熱器(6)和二級再熱器(7)與高壓缸(10)、中壓缸(11)及低壓缸(12)處在相同水平位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，所述塔式電站鍋爐爐頂煙氣經(jīng)轉(zhuǎn)向后僅需10-30米就直接連接地面的空氣預(yù)熱器(I)、引風(fēng)機(jī)(4)至脫硫單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣預(yù)熱預(yù)器(I)將預(yù)熱的熱空氣經(jīng)過熱空氣管道(2 )送入爐膛入口處和風(fēng)口，進(jìn)入爐膛燃燒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，所述一級再熱器(6)上方布置二級再熱器(7)，并在高壓缸(10)前面再串聯(lián)超高壓缸(9)，過熱器(5)連接超高壓缸(9)，一級再熱器(6)分別連接超高壓缸(9)的排汽口和高壓缸(10)熱汽入口，二級再熱器(7)分別連接高壓 缸(10)的排汽口和中壓缸(11)熱汽入口。
專利摘要本實用新型公開了屬于高參數(shù)塔式電站鍋爐蒸汽輪機(jī)發(fā)電領(lǐng)域的一種沉降式塔式電站鍋爐系統(tǒng)。在安裝電站鍋爐處開挖50-100米深的地下空間，將塔式電站鍋爐主體部分的1/2-2/3沉入地表以下，沉降式塔式電站鍋爐的頂部距離地面僅有20-40米，煙道經(jīng)轉(zhuǎn)向后僅需10-30米就直接連接地面的空氣預(yù)熱器、引風(fēng)機(jī)至脫硫；在高壓缸前面再串聯(lián)超高壓缸；大幅縮短了連接煙道、減少了煙氣阻力與投資?？諝忸A(yù)熱后經(jīng)送風(fēng)管道送入位于塔式電站鍋爐下部的風(fēng)口；汽輪機(jī)平臺和鍋爐過熱器、再熱器平臺在同一水平面，大幅縮短了鍋爐過熱、再熱蒸汽管道長度，減少了鍋爐的鋼架懸吊結(jié)構(gòu)成本。可應(yīng)用于超臨界/超超臨界、一次再熱/二次再熱發(fā)電機(jī)組。
文檔編號F01D15/10GK202915331SQ20122030660
公開日2013年5月1日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者徐鋼, 許誠, 楊勇平, 周璐瑤, 楊志平, 黃圣偉, 劉彤 申請人:華北電力大學(xué)