一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組的制作方法
【專利摘要】一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，包括蒸發(fā)量為410t/h-120t/h的再熱鍋爐，雙循環(huán)聯(lián)通兩臺容量為120MW-15MW的汽輪機(jī)，每臺汽輪機(jī)配置匹配的發(fā)電機(jī)。本發(fā)明利用已成熟的高參數(shù)背壓汽輪機(jī)和中低壓參數(shù)汽輪機(jī)技術(shù)，將現(xiàn)有小容量單軸式汽輪機(jī)拆分為雙軸汽輪機(jī)，一套高參數(shù)汽輪機(jī)改變?yōu)?臺高參數(shù)背壓機(jī)和1臺中低壓參數(shù)后置機(jī)，同時1套大容量發(fā)電機(jī)改變?yōu)?臺更小容量的發(fā)電機(jī)。改變后2臺汽輪機(jī)分開布置可以從系統(tǒng)上解決小容量機(jī)組采用再熱技術(shù)帶來的管道無法布置問題，分軸后2根汽輪發(fā)電機(jī)軸系均變短，有利于增加軸系的穩(wěn)定性，分缸后由于每臺汽輪機(jī)的功率均變小，有利于減小推力軸承所承受的軸向不平衡力。
【專利說明】一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于火力發(fā)電行業(yè)小容量汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電領(lǐng)域，具體為一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]在火力發(fā)電行業(yè)機(jī)組容量在125麗及以上時才采用中間再熱式汽輪發(fā)電機(jī)組，過去由于受制造水平、制造成本、燃料費(fèi)用限制，對于小容量機(jī)組一般采用提高主汽溫度、壓力參數(shù)提高熱效率，一般情況下提高蒸汽壓力每提高IMPa，機(jī)組的熱耗率就可下降
0.13%?0.15% ;主蒸汽溫度每提高10°C，機(jī)組的熱效率可提高0.25%?0.3%，125麗以下機(jī)組目前參數(shù)為超高壓、高溫參數(shù)，而100MT12麗機(jī)組一般為高壓、高溫參數(shù)，12麗及以下機(jī)組一般為次高壓和中壓、次高溫、高溫參數(shù)。隨著燃料價格上升，節(jié)能減排壓力越來越大，提高機(jī)組的熱效率不僅對大型機(jī)組重要，對于小容量汽輪發(fā)電機(jī)組也至關(guān)重要，受此影響國內(nèi)主要制造商紛紛通過研發(fā)，將12MW純凝機(jī)組、6MW背壓機(jī)組的進(jìn)汽參數(shù)提高到高壓、高溫參數(shù)，25MW純凝機(jī)組的進(jìn)汽參數(shù)提高到超高壓參數(shù)。
[0003]隨著國內(nèi)外化石能源利用的污染和枯竭加劇，促進(jìn)了新能源和可再生能源技術(shù)發(fā)展，由于用于火力發(fā)電的可再生能源受區(qū)域條件限制較大，其發(fā)電容量勢必小型化，而提高機(jī)組初參數(shù)受汽輪機(jī)排汽濕度影響機(jī)組的安全性，而合金鋼管材大量使用將使用戶承擔(dān)不起高昂的建設(shè)投資費(fèi)用，提高初參數(shù)使機(jī)組發(fā)電效率提高所獲得的優(yōu)勢將不復(fù)存在。
[0004]典型的小容量汽輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng):在機(jī)組容量小于125麗時，進(jìn)汽壓力小于IOMPa,進(jìn)汽溫度小于550°C時，一般采用非再熱式汽輪發(fā)電機(jī)組，汽輪機(jī)3可為高中壓合缸，通過聯(lián)通管與低壓缸相連接，也可為高中低壓合缸，蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做功，通過一根軸傳到發(fā)電機(jī)4，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能向外輸送，當(dāng)汽輪機(jī)為背壓式時，排汽直接供給熱用戶，當(dāng)汽輪機(jī)為凝汽式時，排汽至凝汽器5，在凝汽器中被凝結(jié)的水或補(bǔ)水，由凝結(jié)水泵6加壓，經(jīng)過低壓加熱器7、除氧器8被加熱和除氧，經(jīng)給水泵9 二次加壓提高水壓，經(jīng)高壓加熱器10加熱提高給水溫度，加熱后的給水進(jìn)入鍋爐或換熱器11，給水經(jīng)過換熱后變成蒸汽，通過管道輸送至汽輪機(jī)做功(見附圖1 )，這種方式，發(fā)電效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有小容量汽輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)發(fā)電效率低的問題，本發(fā)明提供一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，它包括蒸發(fā)量為410t/h-120t/h的再熱鍋爐，雙循環(huán)聯(lián)通兩臺容量為120MW-15麗的汽輪機(jī)，每臺汽輪機(jī)配置匹配的發(fā)電機(jī)。
[0006]所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，所述雙循環(huán)聯(lián)通的第一循環(huán)為:再熱鍋爐的高壓蒸汽進(jìn)入高壓汽輪機(jī)，高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐循環(huán)；第二循環(huán)為:高壓汽輪機(jī)的排汽經(jīng)過再熱鍋爐循環(huán)再熱后，進(jìn)入中低壓汽輪機(jī)，中低壓汽輪機(jī)為凝汽式汽輪機(jī)，中低壓汽輪機(jī)排汽至凝汽器，凝汽器中被凝結(jié)的水或補(bǔ)水經(jīng)處理后，進(jìn)入再熱鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽進(jìn)入第一循環(huán)。[0007]所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，所述高壓汽輪機(jī)為高背壓汽輪機(jī)。
[0008]所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，所述再熱鍋爐的受熱面位置設(shè)置，適合高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐循環(huán)加熱。
[0009]所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，所述再熱鍋爐適合高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐循環(huán)加熱的受熱面，采用噴水調(diào)溫。
[0010]所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，所述再熱鍋爐適合高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐循環(huán)加熱的受熱面，采用煙氣擋板調(diào)溫。
[0011]使用上述技術(shù)方案，利用已成熟的高參數(shù)背壓汽輪機(jī)和中低壓參數(shù)汽輪機(jī)技術(shù)，將現(xiàn)有小容量單軸式汽輪機(jī)拆分為雙軸汽輪機(jī)，一套高參數(shù)汽輪機(jī)改變?yōu)镮臺高參數(shù)背壓機(jī)和I臺中低壓參數(shù)后置機(jī)，同時I套大容量發(fā)電機(jī)改變?yōu)?臺更小容量的發(fā)電機(jī)。改變后2臺汽輪機(jī)分開布置可以從系統(tǒng)上解決小容量機(jī)組采用再熱技術(shù)帶來的管道無法布置問題，分軸后2根汽輪發(fā)電機(jī)軸系均變短，有利于增加軸系的穩(wěn)定性，分缸后由于每臺汽輪機(jī)的功率均變小，有利于減小推力軸承所承受的軸向不平衡力。
[0012]中間再熱鍋爐結(jié)構(gòu)改變比較簡單，可以采用大容量中間再熱鍋爐同比例縮小或采用再熱器噴水減溫技術(shù)，對爐膛的整體設(shè)計(jì)和制造影響不大。
[0013]本專利的實(shí)施，將會在現(xiàn)有技術(shù)上實(shí)現(xiàn)小容量機(jī)組采用中間再熱技術(shù)提高效率3^5%的目標(biāo)，機(jī)組的可靠性也將得到保證，同時不會引起工程造價的大幅增加，提高能源利用率，降低污染物排放。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1現(xiàn)有小容量汽輪發(fā)電機(jī)組。
`[0015]圖2中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖2所示，一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，它包括蒸發(fā)量為410t/h-120t/h的再熱鍋爐，雙循環(huán)聯(lián)通兩臺容量為120MW-15MW的汽輪機(jī)，每臺汽輪機(jī)配置匹配的發(fā)電機(jī)。
[0017]所述雙循環(huán)聯(lián)通的第一循環(huán)為:再熱鍋爐的高壓蒸汽進(jìn)入高壓汽輪機(jī)，高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐循環(huán)；第二循環(huán)為:高壓汽輪機(jī)的排汽經(jīng)過再熱鍋爐循環(huán)再熱后，進(jìn)入中低壓汽輪機(jī)，中低壓汽輪機(jī)為凝汽式汽輪機(jī)，中低壓汽輪機(jī)排汽至凝汽器，凝汽器中被凝結(jié)的水或補(bǔ)水經(jīng)處理后，進(jìn)入再熱鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽進(jìn)入第一循環(huán)。
[0018]所述高壓汽輪機(jī)為高背壓汽輪機(jī)。
[0019]所述再熱鍋爐受熱面的位置設(shè)置，要適合高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐進(jìn)行循環(huán)加熱。
[0020]所述再熱鍋爐適合高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐循環(huán)加熱的受熱面，采用噴水調(diào)溫，或者采用煙氣擋板調(diào)溫。
[0021]所述再熱鍋爐適合高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐循環(huán)加熱的受熱面。
[0022]本發(fā)明提供一種適用于單套機(jī)組容量120MT15MW，主汽參數(shù)IOMPa~5.3MPa，主蒸汽溫度45(T550°C，采用中間再熱技術(shù)的新型分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，將現(xiàn)有的典型小容量汽輪機(jī)3分為高壓汽輪機(jī)I和中低壓汽輪機(jī)3。高壓汽輪機(jī)I為高背壓汽輪機(jī)，可以是與電網(wǎng)同頻率的額定轉(zhuǎn)速高進(jìn)汽參數(shù)背壓汽輪機(jī)，也可以是與電網(wǎng)不同頻率的高轉(zhuǎn)速高進(jìn)汽參數(shù)工業(yè)汽輪機(jī)，高壓汽輪機(jī)I通過一根軸直接驅(qū)動高壓汽輪發(fā)電機(jī)2，當(dāng)采用工業(yè)汽輪機(jī)時，在汽輪機(jī)軸和發(fā)電機(jī)軸之間設(shè)置減速齒輪箱，將轉(zhuǎn)速降至3600或3000rpm，以便發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力能夠并網(wǎng)外供。中低壓汽輪機(jī)3為后置機(jī)，其進(jìn)汽參數(shù)為高壓汽輪機(jī)I的排汽經(jīng)過鍋爐再熱后的蒸汽參數(shù)，同樣中低壓汽輪機(jī)3通過一根軸驅(qū)動一臺中低壓汽輪發(fā)電機(jī)4，中低壓汽輪機(jī)3可以是與電網(wǎng)同頻率的額定轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)，也可以是與電網(wǎng)不同頻率的高轉(zhuǎn)速工業(yè)汽輪機(jī)，當(dāng)采用工業(yè)汽輪機(jī)時，在汽輪機(jī)軸和發(fā)電機(jī)軸之間設(shè)置減速齒輪箱，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力并網(wǎng)外供。
[0023]當(dāng)汽輪機(jī)為凝汽式時，排汽至凝汽器5，在凝汽器中被凝結(jié)的水或補(bǔ)水，由凝結(jié)水泵6加壓，經(jīng)過低壓加熱器7、除氧器8被加熱和除氧，經(jīng)給水泵9 二次加壓提高水壓，經(jīng)高壓加熱器10加熱提高給水溫度，加熱后的給水進(jìn)入鍋爐或換熱器11高壓汽輪機(jī)I和中低壓汽輪機(jī)3，可以布置在同一個廠房內(nèi)，也可以布置在不同廠房內(nèi)，布置比較靈活。
[0024]高壓汽輪機(jī)I和中低壓汽輪機(jī)3之間沒有直接連接關(guān)系，分別通過管道與中間再熱鍋爐111相連接。
[0025]本發(fā)明將現(xiàn)有的非再熱鍋爐11見附圖1，改為中間再熱鍋爐111見附圖2，小容量鍋爐在設(shè)計(jì)為中間再熱鍋爐時，需調(diào)整受熱面布置位置，再熱器受熱面可以采用噴水調(diào)溫或煙氣擋板調(diào)溫措施，以防止再熱蒸汽超溫。
【權(quán)利要求】
1.一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:它包括蒸發(fā)量為410t/h-120t/h的再熱鍋爐，雙循環(huán)聯(lián)通兩臺容量為120MW-15MW的汽輪機(jī)，每臺汽輪機(jī)配置匹配的發(fā)電機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述雙循環(huán)聯(lián)通的第一循環(huán)為:再熱鍋爐的高壓蒸汽進(jìn)入高壓汽輪機(jī)，高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐循環(huán)；第二循環(huán)為:高壓汽輪機(jī)的排汽經(jīng)過再熱鍋爐循環(huán)再熱后，進(jìn)入中低壓汽輪機(jī)，中低壓汽輪機(jī)為凝汽式汽輪機(jī)，中低壓汽輪機(jī)排汽至凝汽器，凝汽器中被凝結(jié)的水或補(bǔ)水經(jīng)處理后，進(jìn)入再熱鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽進(jìn)入第一循環(huán)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述聞壓汽輪機(jī)為聞背壓汽輪機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述再熱鍋爐受熱面的位置設(shè)置，適合高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐進(jìn)行循環(huán)加熱。
5.如權(quán)利要求3所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述再熱鍋爐適合高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐循環(huán)加熱的受熱面，采用噴水調(diào)溫。
6.如權(quán)利要求3所述的一種中間再熱小容量分軸式汽輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:所述再熱鍋爐適合高壓汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入再熱鍋爐循環(huán)加熱的受熱面，采用煙氣擋板調(diào)溫。
【文檔編號】F01K7/22GK103696816SQ201310679693
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月15日
【發(fā)明者】程祖田, 潘誠, 韋迎旭, 王哲, 姜曙 申請人:河南省電力勘測設(shè)計(jì)院