本发明专利技术一种用于二次再热机组的新型高效给水回热系统涉及一种火电站二次再热机组使用的新型给水回热技术方案，能显著降低机组热耗的给水回热系统。以焓值较低、过热度较低的新2抽、新3抽、新4抽顶替焓值较高、过热度较高的高、中压缸上的2抽、3抽、4抽、5抽、6抽，由于给水回热过程exergy(火用)损失大幅度减少，明显增加发电机输出功率，降低机组热耗、提高运行安全性，有明显的热经济性效益；由于新3抽的过热度大幅度下降，使用控制3号高加进汽截止调节阀的开度来提高主机的加负荷瞬态响应能力；新2抽、新3抽、新4抽由在超高压缸增加6级短叶片的压力级，分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新2抽、新3抽、新4抽接口输出低焓值抽汽。
【技术实现步骤摘要】
(一)
：本专利技术一种用于二次再热机组的新型高效给水回热系统涉及一种火电站二次再热机组使用的新型给水回热技术方案，能显著降低机组热耗的给水回热系统。(二)
技术介绍
：现有技术的火电站使用的二次再热电站锅炉用于向二次再热的汽轮发电机组供汽，典型的汽机侧主汽温度/一次再热汽温度/二次再热汽温度的设计值为600℃/620℃/620℃；二次再热的汽轮机组通常由同轴的超高压缸、高压缸、中压缸、低压缸及众多辅助设备组成；一次再热器布置在超高压缸的排汽缸与高压缸的一次再热联合汽门之间；二次再热器布置在高压缸的排汽缸与中压缸的二次再热联合汽门之间。现有技术认为回热级数越多，抽汽管道压降越小，加热器端差越小，给水温度越高的给水回热系统是越接近理想的给水回热系统；充分利用较低压力的抽汽可以增大回热做功比，降低机组热耗。典型的二次再热的给水回热系统配有4台/5台高压加热器和2台/3台分离的蒸汽冷却器。锅炉给水温度可高达330℃；超高压缸的排汽温度和高压缸的排汽温度一般在415～450℃。高效超超临界二次再热机组的高、中压缸进汽温度均高达620℃，2抽(高压缸的前级抽汽)焓值升高，温度可到540℃以上；3抽(高压缸的后级抽汽)也达510℃；4抽(高压缸排汽)434℃；5抽(中压缸的前级抽汽)又高达545℃；6抽(中压缸的后级抽汽)供除氧器使用仍高达432℃，甚至需要用专用的减温减压器先期减温减压后再送入除氧器；2抽、3抽、4抽、5抽、6抽的回热做功比急剧下降，用高焓值、高过热度的高、中压缸抽汽去加热给水会大幅度增加给水回热过程exergy(火用)损失，抬升机组的热耗。再热温度由亚临界机组的535℃逐步攀升到高效超超临界机组的620℃，由一次再热演进为二次再热，使给水回热过程exergy(火用)损失增大的问题变得越来越突出，如不改进，到700℃/720℃、700℃/720℃/720℃机组，会更严重地损害高参数、二次再热带来的节能效果。现有技术的二次再热的汽轮机组使用的高压加热器是机组给水回热系统的重要组成部分，典型的高压加热器为卧式、U形传热管、管壳式换热器；U形传热管组通常分为过热蒸汽冷却区、凝结放热区、疏水冷却区三部分；4台/5台高压加热器的管侧串联布置，给水泵出口与5号高压加热器的管侧入口连接，5号高压加热器的管侧出口与4号高压加热器的管侧入口连接，4号高压加热器的管侧出口与3号高压加热器的管侧入口连接，3号高压加热器的管侧出口与2号高压加热器的管侧入口连接，2号高压加热器的管侧出口与1号高压加热器的管侧入口连接，1号高压加热器的管侧出口与分离的蒸汽冷却器的管侧入口连接，分离的蒸汽冷却器的管侧出口与二次再热锅炉的省煤器入口连接；1号高压加热器壳侧接受汽轮机超高压缸排汽(1抽)；高压缸的前级抽汽(2抽)经分离的蒸汽冷却器(2抽)的壳侧预冷，进入2号高压加热器壳侧；高压缸的后级抽汽(3抽)经分离的蒸汽冷却器(3抽)的壳侧预冷，进入3号高压加热器壳侧；4号高压加热器壳侧接受高压缸的排汽(4抽)；中压缸的前级抽汽(5抽)经分离的蒸汽冷却器(5抽)的壳侧预冷，进入5号高压加热器壳侧；给水在5号高压加热器内被加热到5抽压力下的饱和温度，给水在4号高压加热器内被加热到4抽压力下的饱和温度，给水在3号高压加热器内被加热到3抽压力下的饱和温度，给水在2号高压加热器内被加热到2抽压力下的饱和温度，给水在1号高压加热器内被加热到1抽压力下的饱和温度，给水在分离的蒸汽冷却器中另有8～11K温度升高；高压加热器的疏水逐级回流，1号高压加热器的疏水回流到2号高压加热器的壳侧，2号高压加热器的疏水回流到3号高压加热器的壳侧，3号高压加热器的疏水回流到4号高压加热器的壳侧，4号高压加热器的疏水回流到5号高压加热器的壳侧，5号高压加热器的疏水回流到除氧器。现有技术的汽轮机组通常提供不同压力的7级到10级抽汽，与该机组所配置的高压加热器、除氧器、低压加热器数相匹配。现有技术的二次再热机组，1号高压加热器通常具有最高的给水焓升，最大的换热面积，最大的凝汽量，是因为1抽与2抽、3抽、4抽、5抽、6抽相比较，1抽相对具有较大的回热做功比。多用1抽，就现有技术的给水回热系统，从热经济性角度看是合理的。(三)
技术实现思路
：所要解决的技术问题：大幅度减少给水回热过程exergy(火用)损失，以新2抽、新3抽、新4抽顶替高、中压缸上的2抽、3抽、4抽、5抽、6抽，明显增加发电机输出功率，降低机组热耗、提高运行安全性；用高速同步电动机替代给水泵驱动小汽轮机，解决现有技术的二次再热机组进一步显著降低热耗的问题。解决其技术问题采用的技术方案：本专利技术的目的是提供一种用于二次再热机组的新型高效给水回热系统，采取与现有技术完全不同的技术路线。本专利技术一种用于二次再热机组的新型高效给水回热系统包括：1号高加进汽逆止阀(36)、1号高加进汽截止阀(40)、2号高加进汽逆止阀(37)、2号高加进汽截止阀(41)、3号高加进汽逆止阀(38)、3号高加进汽截止调节阀(42)、除氧器减压排汽阀(33)、除氧器进汽逆止阀(34)、除氧器进汽截止阀(35)、1号高压加热器(44)、2号高压加热器(45)、3号高压加热器(46)、1号高加疏水调节阀(48)、2号高加疏水调节阀(49)、3号高加疏水调节阀(50)、除氧器(22)、给水泵(15)、给水泵出口阀(14)、贮水箱出口截止阀(19)、分离器水位调节阀(31)、带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)、高压缸(17)、中压缸(20)；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)包括超高压缸(21)的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构，排汽缸成为大型抽汽口，排汽缸后新增加6级短叶片的压力级，分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新2抽、新3抽、新4抽接口输出低焓值抽汽；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)的排汽(1抽)通过1号高加进汽逆止阀(36)和1号高加进汽截止阀(40)向1号高压加热器(44)供汽；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)的新2抽通过2号高加进汽逆止阀(37)、2号高加进汽截止阀(41)向2号高压加热器(45)供汽；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)的新3抽通过3号高加进汽逆止阀(38)、3号高加进汽截止调节阀(42)向3号高压加热器(46)供汽；带全部給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本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于二次再热机组的新型高效给水回热系统，其特征在于：包括：1号高加进汽逆止阀(36)、1号高加进汽截止阀(40)、2号高加进汽逆止阀(37)、2号高加进汽截止阀(41)、3号高加进汽逆止阀(38)、3号高加进汽截止调节阀(42)、除氧器减压排汽阀(33)、除氧器进汽逆止阀(34)、除氧器进汽截止阀(35)、1号高压加热器(44)、2号高压加热器(45)、3号高压加热器(46)、号高加疏水调节阀(48)、2号高加疏水调节阀(49)、3号高加疏水调节阀(50)、除氧器(22)、给水泵(15)、给水泵出口阀(14)、贮水箱出口截止阀(19)、分离器水位调节阀(31)、带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)、高压缸(17)、中压缸(20)；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)包括超高压缸(21)的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构，排汽缸成为大型抽汽口，排汽缸后新增加6级短叶片的压力级，分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新2抽、新3抽、新4抽接口输出低焓值抽汽；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)的排汽(1抽)通过1号高加进汽逆止阀(36)和1号高加进汽截止阀(40)向1号高压加热器(44)供汽；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)的新2抽通过2号高加进汽逆止阀(37)、2号高加进汽截止阀(41)向2号高压加热器(45)供汽；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)的新3抽通过3号高加进汽逆止阀(38)、3号高加进汽截止调节阀(42)向3号高压加热器(46)供汽；带全部給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；封闭高压缸(17)的2抽接口；封闭高压缸(17)的去3抽接口；封闭中压缸的4抽接口；封闭中压缸的5抽接口；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)；除氧器(22)提高承压能力；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1号高压加热器(44)的管侧入口连接，1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1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)；增大带全部給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抽在高压缸、中压缸、低压缸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抽用于除氧器(22)加热给水，高焓值5抽在中压缸、低压缸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，不进入一次再热器和二次再热器，一次再热器吸热份额减少，二次再热器吸热份额也有所减少；高压缸取消抽汽口可以简化高压缸结构，进一步提高高压缸内效率，减少高压缸发生水冲击的危险；中压缸取消抽汽口可以简化中压缸结构，进一步提高中压缸内效率，减少中压缸发生水冲击的危险；优化高压缸通流子午面型线，进一步提高高压缸内效率；优化中压缸通流子午面型线，进一步提高中压缸内效率；优化提高新2抽、新3抽、新4抽的压力，即多用一些新4抽、新3抽、新2抽去顶替一部分1抽，可以进一步降低主机热耗；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。...
【技术特征摘要】
1.一种用于二次再热机组的新型高效给水回热系统，其特征在于：包括：1号高加进汽逆
止阀(36)、1号高加进汽截止阀(40)、2号高加进汽逆止阀(37)、2号高加进汽截
止阀(41)、3号高加进汽逆止阀(38)、3号高加进汽截止调节阀(42)、除氧器减压
排汽阀(33)、除氧器进汽逆止阀(34)、除氧器进汽截止阀(35)、1号高压加热器(44)、
2号高压加热器(45)、3号高压加热器(46)、号高加疏水调节阀(48)、2号高加疏
水调节阀(49)、3号高加疏水调节阀(50)、除氧器(22)、给水泵(15)、给水泵出
口阀(14)、贮水箱出口截止阀(19)、分离器水位调节阀(31)、带全部給水回热抽汽
的超高压缸(54)、高压缸(17)、中压缸(20)；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)
包括超高压缸(21)的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构，排汽缸成为大型抽汽口，排
汽缸后新增加6级短叶片的压力级，分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从
新2抽、新3抽、新4抽接口输出低焓值抽汽；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)的
排汽(1抽)通过1号高加进汽逆止阀(36)和1号高加进汽截止阀(40)向1号高压
加热器(44)供汽；带全部給水回热抽汽的超高压缸(54)的新2抽通过2号高加进汽
逆止阀(37)、2号高加进汽截止阀(41)向2号高压加热器(45)供汽；带全部給水回
热抽汽的超高压缸(54)的新3抽通过3号高加进汽逆止阀(38)、3号高加进汽截止
调节阀(42)向3号高压加热器(46)供汽；带全部給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；封闭高压缸(17)的2抽接口；封闭高压缸(17)的去3抽接口；封闭中压缸的4抽
接口；封闭中压缸的5抽接口；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)；除氧器(22)提高承压能力；
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1号高压加热器(44)的管侧入口连接，1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1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)；增大带全部給水回热抽汽的超高
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抽在高压缸、中压缸、低压缸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抽用于除氧器(22)加热给水，高焓值5抽在中压
缸、低压缸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，
不进入一次再热器和二次再热器，一次再热器吸热份额减少，二次再热器吸热份额也有所
减少；高压缸取消抽汽口可以简化高压缸结构，进一步提高高...
【专利技术属性】
技术研发人员：章礼道，
申请(专利权)人：章礼道，
类型：发明
国别省市：山东;37
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