余熱汽輪發(fā)電機組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及余熱發(fā)電技術(shù)，具體說，是一種余熱汽輪發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]余熱汽輪發(fā)電機組廣泛運用于鋼鐵、石化、造紙、水泥等行業(yè)，利用余熱發(fā)電，裝機容量通常低于100MW，系統(tǒng)主要由余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機以及相關(guān)輔助設(shè)備組成。常規(guī)余熱發(fā)電系統(tǒng)是最簡單的蒸汽動力循環(huán)，由水栗、鍋爐、汽輪機和冷凝器幾個主要裝置組成。典型余熱發(fā)電蒸汽動力循環(huán)的T-S圖如圖1所示。水在水栗中被壓縮升壓(3 —4)，然后進(jìn)入鍋爐被加熱汽化(4 — 5 — 6)，直至成為過熱蒸汽后(6 — 1)，進(jìn)入汽輪機膨脹作功(1 — 2)，作功后的低壓蒸汽進(jìn)入冷凝器被冷卻凝結(jié)成水(2 — 3)，完成一個循環(huán)。由熱力學(xué)原理可知，中間再熱是提高平均吸熱溫度，提升系統(tǒng)循環(huán)效率，增加發(fā)電量的有效手段。中間再熱相當(dāng)于在同等蒸汽量的條件下，增加了系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次盏哪芰?，從而增大汽輪機做功能力，增加了發(fā)電機發(fā)出的電量。同時，對于整個系統(tǒng)而言，采用蒸汽中間再熱后，不僅使乏汽干度提高，且使蒸汽在只有一次凝結(jié)放熱的前提下，兩次在鍋爐內(nèi)吸熱，并兩次在汽輪機內(nèi)做功，使循環(huán)熱效率得以提高。采用再熱循環(huán)，不僅提高了循環(huán)熱效率而且降低了乏汽濕度，即提高了機組的經(jīng)濟性與安全性。中間再熱蒸汽動力循環(huán)T-S圖如圖2所示。
[0003]正因為如此，大型機組普遍采用了中間再熱的循環(huán)方式。近年來，隨著節(jié)能減排壓力的日益增加，以及電廠對經(jīng)濟效益更加苛刻的追求，100MW等級以下的新建機組也出現(xiàn)了采用中間再熱循環(huán)的潮流。同時，對現(xiàn)有機組進(jìn)行再熱改造也是越來越多現(xiàn)役電廠的選擇。
[0004]目前，再熱改造的一般方式為原址拆除，擴容重建。改造中需要拆掉原有余熱鍋爐，新訂購容量更大的再熱鍋爐，同時根據(jù)新再熱鍋爐的外形更改相應(yīng)土建；拆掉原有汽輪機，新訂購功率更大的再熱式汽輪機，同時更改汽機房的布置，必要時需更改汽機基礎(chǔ)；更換更大功率的發(fā)電機；更換相應(yīng)管道及輔助設(shè)備。改造后系統(tǒng)如圖3所示。改造后的系統(tǒng)，新余熱鍋爐出來的蒸汽首先進(jìn)入汽輪機高壓部分做功，完成高壓部分做功后，從汽輪機中部抽出，再將蒸汽引回鍋爐，通過再熱器加熱，將蒸汽加熱到比主蒸汽溫度更高或相等的過熱蒸汽，然后再送回汽輪機的中、低壓通流部分繼續(xù)膨脹作功。這種改造最大的特點是需要更換余熱鍋爐，而余熱鍋爐是三大主機中價格最昂貴的設(shè)備，而且鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸大，土建成本高，施工周期長，致使整個改造工程的投資高、周期長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上問題，本實用新型提供一種余熱汽輪發(fā)電機組。在獲得同等發(fā)電功率的情況下，可大幅度降低改造成本，縮短改造周期。
[0006]本實用新型的技術(shù)解決方案是:
[0007]一種余熱汽輪發(fā)電機組，包括余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機，所述汽輪機具有高壓通流部分和中低壓通流部分；其特征在于，該機組還包括外置再熱器，所述余熱鍋爐產(chǎn)出的蒸汽進(jìn)入高壓通流部分做功，高壓通流部分排汽返回外置再熱器再次加熱，再熱蒸汽進(jìn)入中低壓通流部分做功，中低壓通流部分排汽經(jīng)冷凝后返回余熱鍋爐再產(chǎn)蒸汽。
[0008]該機組還包括凝汽器和給水栗，所述凝汽器用于冷凝中低壓通流部分的排汽，所述給水栗用于將凝結(jié)水栗回余熱鍋爐重新產(chǎn)蒸汽。
[0009]本實用新型的有益效果:
[0010]通過增加外置再熱器的方式對現(xiàn)有余熱發(fā)電機組進(jìn)行改造，保留了大多數(shù)價值較高的設(shè)備尤其是鍋爐及其給水系統(tǒng)，在僅改變汽輪機、發(fā)電機，增加再熱器的情況下，能發(fā)更多的電量，并能提高整個系統(tǒng)的循環(huán)效率。顯然，對于采用余熱發(fā)電企業(yè)來講，這種改造方式具有施工周期短、改造成本低、系統(tǒng)改造工作量小等優(yōu)點，具有重大的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0011]圖1是余熱發(fā)電蒸汽動力循環(huán)τ-s圖
[0012]圖2是中間再熱蒸汽動力循環(huán)Τ-S圖
[0013]圖3是以往改造方式改造后的余熱發(fā)電系統(tǒng)圖
[0014]圖4是本實用新型改造后的一種余熱發(fā)電系統(tǒng)圖。
【具體實施方式】
[0015]參見圖4: 一種余熱汽輪發(fā)電機組，包括余熱鍋爐1、汽輪機2、發(fā)電機3，所述汽輪機2具有高壓通流部分和中低壓通流部分；該機組還包括外置再熱器4，所述余熱鍋爐1產(chǎn)出的蒸汽進(jìn)入高壓通流部分做功，高壓通流部分排汽返回外置再熱器4再次加熱，再熱蒸汽進(jìn)入中低壓通流部分做功，中低壓通流部分排汽經(jīng)再熱蒸汽進(jìn)入中低壓通流部分做功，中低壓通流部分的排汽經(jīng)凝汽器5冷凝后，由給水栗6栗回余熱鍋爐1再產(chǎn)蒸汽。
[0016]上述機組的改造方法，保留余熱鍋爐，在鍋爐房增設(shè)一臺外置再熱器，拆除原汽輪機，在原址布置一部功率更大的一次再熱汽輪機，拆除原發(fā)電機，在原址布置一臺功率與汽輪機適配的發(fā)電機。
【主權(quán)項】
1.一種余熱汽輪發(fā)電機組，包括余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機，所述汽輪機具有高壓通流部分和中低壓通流部分；其特征在于，該機組還包括外置再熱器，所述余熱鍋爐產(chǎn)出的蒸汽進(jìn)入高壓通流部分做功，高壓通流部分排汽返回外置再熱器再次加熱，再熱蒸汽進(jìn)入中低壓通流部分做功，中低壓通流部分排汽經(jīng)冷凝后返回余熱鍋爐再產(chǎn)蒸汽。2.如權(quán)利要求1所述的余熱汽輪發(fā)電機組，其特征在于，該機組還包括凝汽器和給水栗，所述凝汽器用于冷凝中低壓通流部分的排汽，所述給水栗用于將凝結(jié)水栗回余熱鍋爐重新產(chǎn)蒸汽。
【專利摘要】本實用新型公開一種余熱汽輪發(fā)電機組，包括余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機，所述汽輪機具有高壓通流部分和中低壓通流部分；該機組還包括外置再熱器，所述余熱鍋爐產(chǎn)出的蒸汽進(jìn)入高壓通流做功，高壓通流排汽返回外置再熱器再次加熱，再熱蒸汽進(jìn)入中低壓通流部分做功，中低壓通流部分排汽經(jīng)冷凝后返回余熱鍋爐再產(chǎn)蒸汽。它在獲得同等發(fā)電功率的情況下，可大幅度降低改造成本，縮短改造周期。
【IPC分類】F01K27/00, F01K11/02
【公開號】CN204960997
【申請?zhí)枴緾N201520720372
【發(fā)明人】尹剛, 馬少林, 張元林, 張陸新, 吳方松, 尹華劼, 樊小平, 王星釗, 王義飛, 張立志, 劉佳男
【申請人】東方電氣集團(tuán)東方汽輪機有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月17日