42)向3号高压加热器(46)供汽；带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)的新4抽通过除氧器进汽逆止阀(34)、除氧器进汽截止阀(35)向除氧器(22)供汽；使用5抽(中压缸后级抽汽)的给水泵驱动小汽轮机(52)被高速变频同步电动机取代；高中压缸(55)与中低压缸(56)上均无抽汽口 ；高压加热器由4台/5台优化为3台，弃用分离的蒸汽冷却器(2抽)(8)和分离的蒸汽冷却器(4抽)(9)，VffO工况给水温度315°C ;给水泵(15)的出口经给水泵出口阀(14)与3号高压加热器(46)的管侧入口连接，3号高压加热器(46)的管侧出口与2号高压加热器(45)的管侧入口连接，2号高压加热器(45)的管侧出口与I号高压加热器(44)的管侧入口连接，I号高压加热器(44)的管侧出口与省煤器(5)的入口连接；1号高压加热器(44)的疏水经I号高加疏水调节阀(48)回流到2号高压加热器(45)的壳侧，2号高压加热器(45)的疏水经2号高加疏水调节阀(49)回流到3号高压加热器(46)的壳侧，3号高压加热器(46)的疏水经3号高加疏水调节阀(50)回流到除氧器(22);增大带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)的进汽量，以较低焓值的新2抽、新3抽顶替较高焓值的2抽、3抽、4抽用于加热给水，高焓值的2抽、3抽、4抽在高中压缸(55)、中低压缸(56)得以完整转换为轴功率；以较低焓值的新4抽顶替较高焓值的5抽、6抽用于除氧器(22)加热给水，高焓值5抽、6抽在中低压缸(56)得以完整转换为轴功率；顶替较高焓值的2抽、3抽、4抽、5抽的新2抽、新3抽和新4抽的质量流量要大于2抽、3抽、4抽、5抽的质量流量，并且抽汽点前移，不进入一次再热器系统；控制3号高加进汽截止调节阀(42)的开度提高主机的加负荷瞬态响应能力；以超低温省煤器(60)、热一次风凝结水加热器(59)替代7抽、8抽、9抽、10抽加热凝结水，取消全部低压加热器，充分利用锅炉排烟余热；轴封加热器￠1)出口的凝结水进入超低温省煤器(60)的低温段进口，出超低温省煤器(60)高温段的部分凝结水进入热一次风凝结水加热器(59)，出热一次风凝结水加热器(59)的凝结水进入除氧器(22);带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)进口蒸汽参数优化为585°C 40.0MPa ;高中压缸(55)进口蒸汽参数优化为720°C 10.0MPa ;中低压缸(56)进口蒸汽参数优化为600°C 1.98MPa ;取消中压缸、取消中低压联通管；高中压缸(55)双流、切向全周进气，高中压缸(55)为内外双层缸结构；高中压缸进汽联合汽门(57)2台布置在高中压缸(55)进汽部位的两侧，与高中压缸(55)两侧的进汽口直连；2个双流共4排气口的中低压缸(56)，4台二次再热联合汽门(58)分为2组，分列在2个中低压缸(56)进汽部位的两侧，切向全周进汽；锅炉高温二次再热器出口有4根二次再热热段管道分别与4台二次再热联合汽门连接；高中压缸(55)取消抽汽口可以简化高中压缸(55)结构，进一步提高高中压缸(55)的内效率，减少高中压缸(55)发生水冲击的危险；中低压缸(56)取消抽汽口可以简化中低压缸(56)结构，进一步提高中低压缸(56)的内效率，减少中低压缸(56)发生水冲击的危险。
2.根据权利要求1所述的一种720°C高效超超临界二次再热机组的优化方案，其特征是所述的带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)单流、切向全周进气、全部由冲动式透平级构成；带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)的主通流部分为内外双层缸结构，由8级/9级冲动式透平级构成；超高压内缸采用红套箍提供中分面密封紧力，设计最高工作压力40MPa，超高压内缸无抽汽口、无过载补汽阀进口 ；提供新2抽、新3抽、新4抽的回热级为单层缸结构，由Zl级、Z2级、Z3级、Z4级、Z5级构成，Zl级后的抽汽口提供新2抽，Z2级、Z3级后的抽汽口提供新3抽，Z，4级、Z5级后的抽汽口提供新4抽；新2抽的抽汽量与2号高压加热器需要的凝汽量相匹配，2号高压加热器需要的凝汽量足以把流经2号高压加热器的给水加热到2号高压加热器壳侧压力下的饱和温度，新2抽的压力为2号高压加热器壳侧压力的105% ;提供的新3抽的抽汽量与3号高压加热器需要的凝汽量相匹配，3号高压加热器需要的凝汽量足以把流经3号高压加热器的给水加热到3号高压加热器壳侧压力下的饱和温度，新3抽的压力为3号高压加热器壳侧压力的105% ;新4抽的抽汽量与除氧器需要的用汽量相匹配，除氧器需要的用汽量足以把流入除氧器的凝结水加热到除氧器压力下的饱和温度，新4抽的压力为除氧器压力的105% ;自动主汽门、调速汽门布置在超高压缸两侧，与超高压缸两侧的进汽口直连；自动主汽门、调速汽门、超高压缸转子、超高压缸进汽室、超高压内缸的材质按工作温度600 °C选取。
3.根据权利要求1所述的一种720°C高效超超临界二次再热机组的优化方案，其特征是所述的高中压缸(55)双流、切向全周进气、全部由冲动式透平级构成；高中压缸(55)为内外双层缸结构，由2X8级/9级冲动式透平级构成，无抽汽口 ；高中压缸进汽联合汽门(57)布置在高中压缸两侧，与高中压缸两侧的进汽口直连；高中压缸进汽联合汽门、高中压缸转子、高中压缸内缸、高中压缸进汽室的材质按工作温度720°C选取。
4.根据权利要求1所述的一种720°C高效超超临界二次再热机组的优化方案，其特征是所述的中低压缸(56)共有2个，双流，4排汽口 ；4台中低压缸进汽联合汽门(58)分为2组，分列在2个中低压缸进汽部位的两侧，切向全周进汽；中低压缸(56)为3层缸结构，由2X2X7/8级冲动式透平级构成，无抽汽口，内层为高温进汽室，高温进汽室附带2级/3级高温隔板，中层为低压内缸，外层为低压外缸；锅炉高温二次再热器出口有4根二次再热热段管道分别与4台中低压缸进汽联合汽门(58)连接；中低压缸进汽联合汽门、中低压缸转子、中低压缸内缸、中低压缸高温进汽室的材质按工作温度600°C选取。
5.根据权利要求1所述的一种720°C高效超超临界二次再热机组的优化方案，其特征是所述的超低温省煤器￠0)由H型鳍片管串联组成蛇形管，基管水平布置，H型鳍片呈垂直状态，低温凝结水经超低温省煤器￠0)的入口联箱进入H型鳍片管串联组成的蛇形管的底部管的管侧，沿蛇形管向上流动，烟气由上向下流动，形成逆流传热；若干蛇形管经超低温省煤器￠0)的入口联箱和出口联箱并联构成A组/B组超低温省煤器(60)，分别布置在A/B侧低尘烟道上；凝结水全流量通过压降不超过200kPa ;逆流布置，分为热段和冷段，基管壁面温度不低于烟气酸露点以下1K部分为热段，热段H型鳍片管材质为ND钢，基管壁面温度低于烟气酸露点以下1K部分为冷段，冷段H型鳍片管材质为双相不锈钢，外覆盖0.02mm厚聚四氟乙烯涂层；超低温省煤器外壳及膨胀节材质为ND钢，覆盖玻璃钢防腐层；超低温省煤器设计寿命30年。
6.根据权利要求1所述的一种720°C高效超超临界二次再热机组的优化方案，其特征是所述的热一次风凝结水加热器(59)、热一次风凝结水加热器旁路调节阀￠2)主要是为磨煤机提供具有合适温度的热一次风，其“余热”被超低温省煤器(60)出口的凝结水吸收，这部分凝结水吸热不计入汽轮机系统热平衡图的输入热，可以减少新4抽用量，降低机组热耗；调节热一次风凝结水加热器旁路调节阀(62)的开度用以控制热一次风的温度；热一次风凝结水加热器由H型鳍片管串、并联构成，布置在A/B侧热一次风道内；H型鳍片管材质为低碳钢；热一次风侧的阻力不超过0.5kPa ;热一次风凝结水加热器设计寿命30年。
7.根据权利要求1所述的一种720°C高效超超临界二次再热机组的优化方案，其特征是所述的3号高加进汽截止调节阀(42)是一只通用的中压截止阀，有良好的关断截止能力，不过其控制信号由开关量改为模拟量，可以全开、全关也可以接受DCS的指令停留在之间某一开度，宜采用快速变频电动机驱动执行机构或者气动执行机构；机组正常运行时3号高加进汽截止调节阀(42)全开，当机组接到中调快速加负荷指令时，高加进汽截止调节阀(42)在机组DCS指令下快速关小3号高加进汽截止调节阀(42)的开度，进入3号高压加热器的流量迅速减少，流过一次再热系统、高中压缸、二次再热系统、中低压缸的流量增加，机组对中调的快速加负荷指令响应明显提尚；3号尚加进汽截止调节阀(42)关小的速率和行程受机组DCS控制，满足中调对机组静态特性曲线的要求。
8.根据权利要求1所述的一种720°C高效超超临界二次再热机组的优化方案，其特征是所述的除氧器(22)能够承受3号高加进汽截止调节阀(42)全关时的新4抽的压力，并有足够的安全余量。
【专利摘要】本发明一种720℃高效超超临界二次再热机组的优化方案涉及一种经回热系统优化，参数优化为40MPa/10MPa/1.98MPa 585℃/720℃/600℃和汽轮机本体结构优化的燃煤电站高效二次再热机组，能显著降低二次再热机组热耗，显著减少温室气体排放并显著降低720℃高效超超临界二次再热机组的造价。以1200MW等级的机组为例，单轴4缸4排汽，由一个单流的带全部给水回热抽汽的超高压缸，一个双流的高中压缸，2个双流的中低压缸组成。无中压缸，无中低压联通管，在高中压缸和中低压缸上均无抽汽口。给水回热由1抽、新2抽、新3抽、新4抽提供；以超低温省煤器、热一次风凝结水加热器替代7抽、8抽、9抽、10抽加热凝结水，取消全部低压加热器。
【IPC分类】F22D1-32, F22B3-08
【公开号】CN104832902
【申请号】CN201510102452
【发明人】章礼道
【申请人】章礼道
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月9日