短路调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾锅炉汽水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种短路调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾锅炉汽水系统，包括高温再热器、低温再热器、入口集箱和系统短路管路，汽轮机高压缸出口连通入口集箱进口，入口集箱出口分为两路，一路通过至少两路并联的主管路与低温再热器进口集箱连通，且每一路主管路上都设有独立控制的球阀，另一路通过至少两路并联的系统短路管路与高温再热器进口集箱连通，且每一路系统短路管路上都设有独立控制的球阀；低温再热器出口集箱还通过管路与高温再热器进口集箱连通，高温再热器出口集箱与汽轮机低压缸进口连通。本发明专利技术是一种利用低温再热器去往高温再热器管路短路来调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾焚烧锅炉汽水系统，该系统适用于垃圾焚烧锅炉对再热汽温的调节和汽轮机运行的要求。

Steam water system of extra high pressure reheating garbage boiler with short circuit regulating reheat steam temperature

The invention discloses a super high pressure reheat waste boiler steam water system with short circuit and reheat steam temperature, including high temperature reheater, low temperature reheater, entrance collection box and system short circuit pipeline. The inlet of the inlet of the high-pressure cylinder of the turbine is imported, the entrance of the inlet collection box is divided into two routes, and the one is parallel through at least two roads. The main road is connected with the low temperature reheater inlet collection box, and each road is equipped with an independent control ball valve, the other is connected to the high temperature reheater inlet box through the system short circuit of at least two parallel lines, and each circuit has an independent control ball valve on the short circuit line; the low temperature reheater outlet box is also connected. The pipeline is connected with the inlet box of the high temperature reheater, and the outlet header of the high temperature reheater communicates with the inlet of the turbine low-pressure cylinder. The invention is a super high pressure reheat waste incineration boiler steam water system which uses low temperature reheater to adjust the reheat steam temperature by short circuit to high temperature reheater tube. This system is suitable for the reheat steam temperature regulation of the garbage incineration boiler and the requirements of the steam turbine operation.

【技术实现步骤摘要】
短路调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾锅炉汽水系统
本专利技术适用于以垃圾为燃料的垃圾焚烧电厂超高压锅炉的再热蒸汽系统。
技术介绍
随着人民生活水平提高，日常生活中产生的垃圾量日益增多，面对垃圾泛滥成灾的状况，世界各国已不仅限于控制和销毁垃圾这种被动“防守”，而是积极采取有力措施，进行科学合理地综合处理利用垃圾。利用焚烧垃圾产生的热量进行发电，近年成为各国兴起的垃圾处理方式，科学家测算，垃圾中的二次能源如有机可燃物等，所含的热值高，焚烧2吨垃圾产生的热量大约相当于1吨煤。中国是世界上的垃圾资源大国。如果中国能将垃圾充分有效地用于发电，每年将节省煤炭4千万吨，其“资源效益”极为可观。垃圾焚烧技术在世界上已有几十年的历史，技术已趋成熟，目前大部分的垃圾焚烧锅炉，参数普遍定为中温中压，即过热蒸汽压力4MPa，蒸汽温度400℃。这个参数的电厂效率是偏低的，在降低能耗，发展清洁能源的大环境下，越来越不能满足需求，研发高效垃圾焚烧锅炉系统成为必然。由于生活垃圾成分复杂多变，所以垃圾锅炉在其服役的二十多年时间里负荷变化幅度大，锅炉系统需要有可靠的调节手段以适应此变化。常规的锅炉再热系统，对再热蒸汽温度主要采用燃烧器负荷调节的方式，而垃圾锅炉多采用炉排作为燃烧设备，对再热蒸汽温度调节能力很差。还有一种简便的调节过热蒸汽流量的方法在国内余热锅炉上被广泛采用，即利用电动或气动三通调节阀(一进二出型)调节由低温过热器进口处分流直接进入高温过热器的蒸汽量调节过热蒸汽温度。这种模式对于过热器是可行的原因在于过热蒸汽压力由余热锅炉给水泵提供，所以尽管调节阀为了实现调节功能必须具备阀前阀后较大的压差(通常要求最低为0.2MPa)，给水泵仍然能够满足这多出来的调节阀压差需求。但是对于再热蒸汽系统，其从汽轮机高压缸出口进入锅炉再热器加热，之后流入汽轮机低压缸做功，这中间没有蒸汽加压设备，整个回路的压力降通常只有0.2MPa，如果设置三通调节阀，那么仅一个阀门就已经将整个回路允许的压力降消耗殆尽，使得进入汽轮机低压缸入口处的再热蒸汽压力低于设计值，造成的直接后果是汽轮机能量效率降低，最极端的情况是汽轮机低压缸无法转动，不能驱动发电机发电。所以，余热锅炉上调节过热汽温的方式不适用于发电机组中的锅炉。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提出了一种利用低温再热器去往高温再热器管路短路来调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾焚烧锅炉汽水系统，该系统适用于垃圾焚烧锅炉对再热汽温的调节和汽轮机运行的要求。本专利技术目的通过下述技术方案来实现：一种利用低温再热器短路调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾焚烧锅炉汽水系统，包括再热器、入口集箱和系统短路管路，且再热器分段布置，至少设有高温再热器和低温再热器2段，汽轮机高压缸出口连通入口集箱进口，入口集箱出口分为两路，一路通过至少两路并联的主管路与低温再热器进口集箱连通，且每一路主管路上都设有独立控制的球阀，另一路通过至少两路并联的系统短路管路与高温再热器进口集箱连通，且每一路系统短路管路上都设有独立控制的球阀；低温再热器出口集箱还通过管路与高温再热器进口集箱连通，高温再热器出口集箱与汽轮机低压缸进口连通。作为选择，锅炉压力为超高压，压力≥13MPa，且带有再热器。作为选择，锅炉为炉排炉，也适用于其他形式的炉型。作为选择，系统短路管路中所有球阀均为直通式，与阀门相接管路内蒸汽流通面积与球阀内蒸汽流通面积相同，且流通性状基本一致。作为选择，系统短路管路中所有球阀均为电动或气动，其执行机构满足锅炉主控室DCS上实现远程控制和现场就地操纵的要求。前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本专利技术可采用并要求保护的方案；且本专利技术，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本专利技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。本专利技术的有益效果：常规的锅炉再热系统，系统调节主要采用的是燃烧器喷口调节，而垃圾炉多采用炉排作为燃烧设备，也有采用CFB形式，这些炉型均无法利用燃烧器的调整来控制再热蒸汽的温度。本专利技术提出了一种利用低温再热器短路调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾锅炉汽水系统，系统简单实用，适用于垃圾焚烧锅炉的需求。附图说明图1是本专利技术实施例的装置流程示意图；图2是本专利技术实施例中主管路和系统短路管路上的球阀不同阀门开关数量组合形成的短路去往高温再热器蒸汽流量曲线图；图3为余热锅炉利用常规三通调节阀调节再热蒸汽温度时，调节阀的流量特性曲线；其中1为低温再热器、2为高温再热器、3为系统短路管路、4为主管路、5为球阀、6为入口集箱、7为低温再热器进口集箱、8为高温再热器进口集箱、9为低温再热器出口集箱、10为高温再热器出口集箱。具体实施方式下列非限制性实施例用于说明本专利技术。本专利技术应用于垃圾焚烧锅炉，锅炉压力为超高压，压力≥13MPa，通常为13.7MPa左右；锅炉系统含再热器，再热器为多级布置。国内目前主流垃圾焚烧发电锅炉蒸汽参数范围和本专利技术参数范围对比参数主流数据本专利技术数据主蒸汽压力3.82～6.5MPa≥13MPa主蒸汽压力400～450℃＞400℃再热蒸汽温度-＞400℃具体而言，参考图1所示，一种利用低温再热器短路调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾焚烧锅炉汽水系统，包括高温再热器2、低温再热器1、入口集箱6和系统短路管路3，汽轮机高压缸出口连通入口集箱6进口，入口集箱6出口分为两路，一路通过至少两路并联的主管路4与低温再热器进口集箱7连通，且每一路主管路4上都设有独立控制的球阀5，另一路通过至少两路并联的系统短路管路3与高温再热器进口集箱8连通，且每一路系统短路管路3上都设有独立控制的球阀5；低温再热器出口集箱9还通过管路与高温再热器进口集箱8连通，高温再热器出口集箱10与汽轮机低压缸进口连通。作为优选，系统短路管路3和主管路4中所有球阀5均为直通式，与阀门相接管路内蒸汽流通面积与球阀5内蒸汽流通面积相同，且流通性状基本一致。系统短路管路3中所有球阀5均为电动或气动，其执行机构满足锅炉主控室DCS上实现远程控制和现场就地操纵的要求。主管路4上的球阀5为一系列电动或气动球阀，数量多于2个；系统短路管路3上的球阀5也为一系列电动或气动球阀，数量多于2个。主管路4和系统短路管路3上的球阀5虽然同为球阀，且能够实现远程控制，但是数量不一定相同。主管路4上的球阀5不一定全为开或关，可以部分为开，部分为关状态，每个球阀5均能够实现单独控制；同样地，系统短路管路3上的球阀5不一定全为开或关，可以部分为开，部分为关状态，每个球阀5均能够实现单独控制。根据垃圾焚烧锅炉再热蒸汽出口温度变化情况，再热器进口蒸汽通过系统阀门管路中的主管路4和系统短路管路3上的球阀5的开关数量匹配来调节分配进入高温再热器2、低温再热器1蒸汽量，保证再热器出口蒸汽参数满足汽轮机要求，也就是说，主管路4和系统短路管路3上的球阀5开关的数量之间每一个匹配的状态均对应一个流经低温再热器内的再热蒸汽流量，也就是匹配着一个不经过低温再热器而直接流经高温再热器的蒸汽流量，通过对短路直接去往高温再热器的再热蒸汽流量的调节，达到调节高温再热器出口去往汽轮机低压缸的再热蒸汽的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用低温再热器短路调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾焚烧锅炉汽水系统，其特征在于：包括再热器、入口集箱和系统短路管路，且再热器分段布置，至少设有高温再热器和低温再热器2段，汽轮机高压缸出口连通入口集箱进口，入口集箱出口分为两路，一路通过至少两路并联的主管路与低温再热器进口集箱连通，且每一路主管路上都设有独立控制的球阀，另一路通过至少两路并联的系统短路管路与高温再热器进口集箱连通，且每一路系统短路管路上都设有独立控制的球阀；低温再热器出口集箱还通过管路与高温再热器进口集箱连通，高温再热器出口集箱与汽轮机低压缸进口连通。

【技术特征摘要】
1.一种利用低温再热器短路调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾焚烧锅炉汽水系统，其特征在于：包括再热器、入口集箱和系统短路管路，且再热器分段布置，至少设有高温再热器和低温再热器2段，汽轮机高压缸出口连通入口集箱进口，入口集箱出口分为两路，一路通过至少两路并联的主管路与低温再热器进口集箱连通，且每一路主管路上都设有独立控制的球阀，另一路通过至少两路并联的系统短路管路与高温再热器进口集箱连通，且每一路系统短路管路上都设有独立控制的球阀；低温再热器出口集箱还通过管路与高温再热器进口集箱连通，高温再热器出口集箱与汽轮机低压缸进口连通。2.如权利要求1所述的利用低温再热器短路调节再热蒸汽温度的超高压带再热垃圾...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文钢，周晓，
申请(专利权)人：华西能源工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51