将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法技术

本发明专利技术公开一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法，所述凝汽式汽轮发电机组包括顺序布置的高压缸、中压缸、低压缸及其凝汽器、发电机，以及与之配套的锅炉，其改造方法包括如下技术措施：拆除低压缸及其凝汽器，在其基坑位置增设一个中压缸，定义原中压缸为A，新增中压缸为B，中压缸B的尾端直接联接发电机；在中压缸A和中压缸B的尾端分别开供热抽气口，使机组成为背压式机组；热力系统采用一次再热方式，高压排汽经再热后同时送入中压缸A和中压缸B继续做功，直接抽取中压排汽送往热用户；改造锅炉，提升蒸汽参数或扩大锅炉容量，并对汽轮机做适应性改进。

【技术实现步骤摘要】
将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法
本专利技术属于火力发电
，涉及热电厂技术改造，具体说，是一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法。
技术介绍
传统的凝汽式汽轮发电机组因其热效率低、热污染严重与国家现行的节能减排政策、环境保护政策日益冲突，必须进行改造，否则将被强制停运，遭到淘汰。凝汽式机组热效率低、热污染严重的原因是要把做功后的乏汽冷凝为水返回锅炉再产蒸汽，乏汽蕴含的热量被浪费，且冷却该乏汽还要消耗能源，故热效率低；冷凝过程中，冷却介质又把热量散发在空气中，对环境造成热污染。可见，问题的关键是为乏汽找到一条可资利用的出路。这条出路就是用乏汽对城市居民提供采暖供热，它不仅使老热电厂逃脱被关停的厄运，还获利匪浅，效益倍增。进一步的，还抽取部分中压蒸汽，向工业用户提供工业供热。对外供热就需要提高机组的背压，才能满足供热蒸汽的压力要求，经改造提高了背压的机组习惯上称为背压机组。目前的改造方案是：对于采暖供热，拆除凝汽器和低压通流或末几个做功级，提高低压排汽的压力，抽取低压排汽向城市供热，低压转子保留；对于工业供热，直接在中压通流适当级数抽取中压蒸汽，向工业热用户供热；为适应抽汽工况，还要对汽轮机做适应性改进。不言而喻，对外供热必然要牺牲部分发电功率，实际发电功率与标称的额定功率相去甚远，不能真实反映电厂的装机容量，不利于电网调度。尽管对汽轮机做了适应性改进，但蒸汽参数没有改变，机组热耗依然很高。另外，拆除凝汽器和低压通流后，低压转子仍被保留，撤除的级次中存在鼓风效应，对其安全性造成损害；除此之外，其基坑被闲置，基建设施折旧依然进入成本，由于凝汽器体积庞大，占地面积很大，这部分成本也不少，成为电厂增加效益有待解决的问题。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法，用该方法改造的机组，发电功率提高约10%，与标称的额定功率接近，热耗降低，低压缸原基坑被利用，其技术解决方案如下：一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法，所述凝汽式汽轮发电机组包括顺序布置的高压缸、中压缸、低压缸及其凝汽器、发电机，以及与之配套的锅炉，其改造方法包括如下技术措施：-拆除低压缸及其凝汽器，在其基坑位置增设一个中压缸，定义原中压缸为A，新增中压缸为B，中压缸B的尾端直接联接发电机；在中压缸A和中压缸B的尾端分别开供热抽气口，使机组成为背压式机组；-热力系统采用一次再热方式，高压排汽经再热后同时送入中压缸A和中压缸B继续做功，直接抽取中压排汽送往热用户；-按如下方式之一改造锅炉a、将蒸汽压力温度由超高压提升至亚临界；b、在温度压力不变情况下对锅炉扩容,增大蒸汽流量；c、既提升蒸汽压力温度，又扩大锅炉容量；并对汽轮机做适应性改进。所述凝汽式汽轮发电机组的额定功率≥200MW。所述改造后的背压式汽轮发电机组将给水泵布置在发电机尾端，由发电机主轴驱动；在发电机与给水泵之间设有变速器，发电机提供的转矩经变速后驱动给水泵。本专利技术的有益效果：以200MW凝汽式汽轮发电机组改造为例，通过上述改造，机组的发电功率提高10%，200MW等级凝汽式机组改造后提高到220MW等级，输出功率207MW，与原标称额定功率非常接近，利于电网调度。原低压缸及其凝汽器的基坑得以合理利用，进一步降低电厂的成本，实现效益最大化。下面以200MW凝汽式汽轮发电机组改造为例，详细说明本专利技术。附图说明图1是200MW凝汽式汽轮发电机组构造及布置形式图图2是改造后的机组构造及布置形式图图3是改造后的机组的热力系统图。具体实施方式首先介绍200MW凝汽式汽轮发电机组的基本构造和布置方式。参见图1，它包括顺序布置的高压缸1、中压缸2、低压缸及其凝汽器3、发电机4，以及与之配套的其他设备。其改造方法包括如下技术措施：实例一-拆除低压缸及其凝汽器，在其基坑位置增设一个中压缸5，定义原中压缸为A2，新增中压缸为B5，中压缸B5的尾端直接联接发电机4；在中压缸A2和中压缸B5的尾端分别开供热抽气口，使机组成为背压式机组。另外，本专利技术将给水泵7布置在发电机4的尾端，由发电机4主轴驱动。在发电机4与给水泵7之间设有变速器6，将发电机4提供的转矩经变速后驱动给水泵7。改造后的机组构造和布置方式见图2。-改造锅炉，将蒸汽压力温度由超高压提升至亚临界；蒸汽参数由12.75MPa～13.73MPa/535℃～537℃/535℃～537℃提升为16.7MPa/537℃/537℃。并按常规方法对汽轮机做适应性改进。-热力系统采用一次再热方式，高压排汽经再热后同时送入中压缸A2和中压缸B5继续做功，直接抽取中压排汽送往热用户。排汽参数为：1.0MPa/397℃，抽汽流量为1116t/h。参见图3，机组的工作过程：来自锅炉的16.7MPa/537℃蒸汽进入高压缸1，做功后返回锅炉再热器，再次加热至537℃，进入中压缸A2和中压缸B5继续做功，中压排汽直接送往热用户。改造后，机组的发电功率提高10%，200MW等级凝汽式机组改造后提高到220MW等级，输出功率207MW，与原标称额定功率非常接近，利于电网调度。实例二与实例一的区别是，改造锅炉时，不提升蒸汽压力温度，而是扩大锅炉容量，增大蒸汽流量，其余与实例一相同。当然，还可既提升蒸汽压力温度，又扩大锅炉容量，亦可取得的同等效果。本专利技术的技术方案也适用于200MW以上等级的凝汽式汽轮发电机组改造。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法，所述凝汽式汽轮发电机组包括顺序布置的高压缸、中压缸、低压缸及其凝汽器、发电机，以及与之配套的锅炉，其改造方法包括如下技术措施：‑拆除低压缸及其凝汽器，在其基坑位置增设一个中压缸，定义原中压缸为A，新增中压缸为B，中压缸B的尾端直接联接发电机；在中压缸A和中压缸B的尾端分别开供热抽气口，使机组成为背压式机组；‑热力系统采用一次再热方式，高压排汽经再热后同时送入中压缸A和中压缸B继续做功，直接抽取中压排汽送往热用户；‑按如下方式之一改造锅炉a、将蒸汽压力温度由超高压提升至亚临界；b、在温度压力不变情况下对锅炉扩容,增大蒸汽流量；c、既提升蒸汽压力温度，又扩大锅炉容量；并对汽轮机做适应性改进。

【技术特征摘要】
1.一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法，所述凝汽式汽轮发电机组包括顺序布置的高压缸、中压缸、低压缸及其凝汽器、发电机，以及与之配套的锅炉，其改造方法包括如下技术措施：-拆除低压缸及其凝汽器，在其基坑位置增设一个中压缸，定义原中压缸为A，新增中压缸为B，中压缸B的尾端直接联接发电机；在中压缸A和中压缸B的尾端分别开供热抽气口，使机组成为背压式机组；-热力系统采用一次再热方式，高压排汽经再热后同时送入中压缸A和中压缸B继续做功，直接抽取中压排汽送往热用户；-按...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓东，唐丽丽，王建伟，孙奇，范小平，侯明军，王鑫，冉育铭，韦治，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51