一种可灵活调温的电站锅炉二次再热系统技术方案

一种可灵活调温的电站锅炉二次再热系统，它涉及一种可灵活调温的二次再热系统，以解决现有二次再热机组低负荷下再热器欠温的问题，它包括安装有燃烧器的锅炉炉膛、分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器、一次高压高温再热器和二次低压高温再热器；安装有燃烧器的锅炉炉膛的上部依次设置有分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器、一次高压高温再热器和二次低压高温再热器；它还包括一次高压低温再热器、二次低压低温再热器和汽汽换热器；锅炉尾部烟道分成前烟道和后烟道，前烟道内布置有一次高压低温再热器和前井省煤器，后烟道内布置有二次低压低温再热器和后井省煤器；汽汽换热器布置在锅炉的外部。本发明专利技术用于电站锅炉二次再热系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可灵活调温的二次再热系统，属于能源

技术介绍
节能环保将是电力装备发展的重要方向，二次再热超超临界燃煤技术是一种先进的、洁净排放的高效发电技术，同时也是符合国家政策的要求。环境保护成为国家政策的重要方向，对电站锅炉的污染物排放指标要求更高，同时大容量、高参数的高效超超临界燃煤技术具有高效、环保等突出优点，不仅节约资源，而且具备着巨大的环保收益，是锅炉市场未来发展中的重要发展方向，有着广阔的市场前景。目前二次再热机组受热面一般采用阶梯布置，依次为三级过热器(分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器)，高压高温再热器和低压高温再热器。主要难点—两级再热器的汽温保证难度增加，如何保证二次再热器的蒸汽温度在机组低负荷运行下达到要求，是目前存在的一大棘手问题。低负荷下的欠温问题在目前已有的二次再热机组运行上尤为明显。而且对于现有的二次再热机组，过热器均在前面，那如何实现把过热器的热量给再热器亟待解决。综上所述，有必要专利技术一种调温手段，对现有的二次再热系统进行优化。使再热蒸汽在不同负荷条件下达到额定气温，保证机组效率，实现满足二次再热系统的需求。
技术实现思路
本专利技术是为解决现有二次再热机组低负荷下再热器欠温的问题，进而提供一种可灵活调温的电站锅炉二次再热系统。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：本专利技术的一种可灵活调温的电站锅炉二次再热系统，它包括安装有燃烧器的锅炉炉膛、分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器、一次高压高温再热器和二次低压高温再热器；安装有燃烧器的锅炉炉膛的上部依次设置有分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器、一次高压高温再热器和二次低压高温再热器；它还包括一次高压低温再热器、二次低压低温再热器和汽汽换热器；锅炉尾部烟道分成前烟道和后烟道，前烟道内布置有一次高压低温再热器和前井省煤器，后烟道内布置有二次低压低温再热器和后井省煤器；分离器顶部引出的蒸汽依次经过分隔屏过热器、后屏过热器、汽汽换热器和末级过热器变为主蒸汽，主蒸汽进入汽轮机超高压缸；汽轮机超高压缸的蒸汽出口经一次高压低温再热器和一次高压高温再热器后与汽轮机高压缸的入口连通；汽轮机高压缸的蒸汽出口二次低压低温再热器和二次低压高温再热器后与汽轮机中压缸的入口连通；汽汽换热器布置在锅炉的外部，汽汽换热器的壳体上安装有旁通阀，后屏过热器的出口蒸汽进入汽汽换热器的管内输送至末级过热器，汽轮机高压缸的出口蒸汽、与从二次低压低温再热器冷段和二次低压高温再热器冷段来的低温二次蒸汽混合后进入汽汽换热器的管外输送至中压缸。本专利技术与现有技术相比具有以下效果：本专利技术的一种可灵活调温的二次再热系统，利用汽汽换热器来保证两级再热器的温度，开发出一种新的二次再热调温策略，建立一种新的二次再热热力系统模型。本专利技术的这种汽汽换热器主要目的要保证两级再热器的温度，尤其是要解决低负荷下低压高温再热器的欠温问题，由此开发出一种新的二次再热调温策略，建立一种新的二次再热热力系统。保证了布置在低烟温的再热器达到气温。综合考虑再热器喷水调温受到限制。为实现整体效率较高水平，再热器喷水不能作为常态调温。满足调峰国情，机组负荷必须满足电网指令。根据不同负荷，通过汽汽换热器上的旁通阀改变通过汽汽换热器的二次蒸汽的流量以改变它的吸热量来达到调节二次蒸汽的目的调节再热器温度。本专利技术能够很好地控制高温受热面壁温升高，对于二次再热由于高温受热面壁温升高，但材料使用温度受限，高端材料使用温度余量减少，所以导致管壁容易超温。本专利技术可以通过汽汽换热器上的旁通阀改变通过汽汽换热器的二次蒸汽的流量以改变它的吸热量来达到调节受热面的壁温防止其超温，有效地解决了高端材料余量减少的不足，提高了整个系统的经济性。本专利技术通过调节汽汽加热器的二次汽通过量(即流量)的百分比，使混合后的二次汽汽温温度升高，提高整个系统效率降低煤耗。该系统能够在保证各级蒸汽参数达到要求外，实现系统的最优化。汽汽换热器的实质就是通过过热蒸汽与再热蒸汽进行换热，使再热蒸汽达到额定气温，保证机组效率。本项专利技术有利于国家火电机组朝着节能、高效、环保的方向发展，具有重要的经济效益和环保效益。本专利技术突破了二次再热传统调温方式，采用汽汽换热器，也即蒸汽与蒸汽之间的换热，提高二次汽的温升，提高机组效率，并优化了现有的二次再热系统，降低煤耗。本专利技术有利于国家火电机组朝着节能、高效、环保的方向发展，具有重要的经济效益和环保效益。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为汽汽换热器调温工作原理示意图；图3为过热器工作原理示意图；图4为再热器工作原理示意图；图5为汽汽换热器的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1-图5说明，本实施方式的一种可灵活调温的电站锅炉二次再热系统包括安装有燃烧器的锅炉炉膛2、分隔屏过热器10、后屏过热器4、末级过热器5、一次高压高温再热器7和二次低压高温再热器11；安装有燃烧器的锅炉炉膛2的上部依次设置有分隔屏过热器10、后屏过热器4、末级过热器5、一次高压高温再热器7和二次低压高温再热器11；它还包括一次高压低温再热器6、二次低压低温再热器3和汽汽换热器12；锅炉尾部烟道分成前烟道和后烟道，前烟道内布置有一次高压低温再热器6和前井省煤器1-1，后烟道内布置有二次低压低温再热器3和后井省煤器1-2；分离器8顶部引出的蒸汽依次经过分隔屏过热器10、后屏过热器4、汽汽换热器12和末级过热器5变为主蒸汽，主蒸汽进入汽轮机超高压缸；汽轮机超高压缸的蒸汽出口经一次高压低温再热器6和一次高压高温再热器7后与汽轮机高压缸的入口连通；汽轮机高压缸的蒸汽出口经二次低压低温再热器3和二次低压高温再热器11后与汽轮机中压缸的入口连通；汽汽换热器12布置在锅炉的外部，汽汽换热器12的壳体上安装有旁通阀13，后屏过热器4的出口蒸汽进入汽汽换热器12的管内输送至末级过热器5，汽轮机高压缸的出口蒸汽、与从二次低压低温再热器3冷段和二次低压高温再热器11冷段来的低温二次蒸汽混合后进入汽汽换热器12的管外输送至中压缸。本实施方式的超高压缸(Super high pressure cylinder)，简称SHP；高压缸(high pressure cylinder),简称HP；中压缸(medium pressure cylinder)，简称MP。汽汽换热器选用哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的市场可购买的现有技术产品。本实施方式通过旁通阀13改变通过汽汽换热器12的二次蒸汽的流量以改变它的吸热量来达到调节二次蒸汽的目的。调温策略更加灵活，通过调节汽汽换热器的二次蒸汽通过的百分率，可以使得二次蒸汽的温升根据不同工况的要求，达到相应数值。比如100％THA，80％THA，50％THA下，对应的二次蒸汽的百分比是不同的。根据模拟数据，100％THA时，二次蒸汽通过率为75％，使得混合后二次蒸汽的温升提高了13.8℃。混合后二次蒸汽是指汽轮机高压缸的出口蒸汽、与从二次低压低温再热器3冷段和二次低压高温再热器11冷段来的低温二次蒸汽的混合蒸汽。一次高压低温再热器6和前井省煤器1-1连通，前井省煤器1-1连通给水后被加热，加热后的蒸汽一起随超高压缸来的蒸汽进入一次高压低温再热器6；二次低压低温再热器3和前井省煤器1-2连通，后井省煤器1-2连通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可灵活调温的电站锅炉二次再热系统，它包括安装有燃烧器的锅炉炉膛(2)、分隔屏过热器(10)、后屏过热器(4)、末级过热器(5)、一次高压高温再热器(7)和二次低压高温再热器(11)；安装有燃烧器的锅炉炉膛(2)的上部依次设置有分隔屏过热器(10)、后屏过热器(4)、末级过热器(5)、一次高压高温再热器(7)和二次低压高温再热器(11)；其特征在于：它还包括一次高压低温再热器(6)、二次低压低温再热器(3)和汽汽换热器(12)；锅炉尾部烟道分成前烟道和后烟道，前烟道内布置有一次高压低温再热器(6)和前井省煤器(1‑1)，后烟道内布置有二次低压低温再热器(3)和后井省煤器(1‑2)；分离器(8)顶部引出的蒸汽依次经过分隔屏过热器(10)、后屏过热器(4)、汽汽换热器(12)和末级过热器(5)变为主蒸汽，主蒸汽进入汽轮机超高压缸；汽轮机超高压缸的蒸汽出口经一次高压低温再热器(6)和一次高压高温再热器(7)后与汽轮机高压缸的入口连通；汽轮机高压缸的蒸汽出口经二次低压低温再热器(3)和二次低压高温再热器(11)后与汽轮机中压缸的入口连通；汽汽换热器(12)布置在锅炉的外部，汽汽换热器(12)的壳体上安装有旁通阀(13)，后屏过热器(4)的出口蒸汽进入汽汽换热器(12)的管内输送至末级过热器(5)，汽轮机高压缸的出口蒸汽、与从二次低压低温再热器(3)冷段和二次低压高温再热器(11)冷段来的低温二次蒸汽混合后进入汽汽换热器(12)的管外输送至中压缸。...

【技术特征摘要】
1.一种可灵活调温的电站锅炉二次再热系统，它包括安装有燃烧器的锅炉炉膛(2)、分隔屏过热器(10)、后屏过热器(4)、末级过热器(5)、一次高压高温再热器(7)和二次低压高温再热器(11)；安装有燃烧器的锅炉炉膛(2)的上部依次设置有分隔屏过热器(10)、后屏过热器(4)、末级过热器(5)、一次高压高温再热器(7)和二次低压高温再热器(11)；其特征在于：它还包括一次高压低温再热器(6)、二次低压低温再热器(3)和汽汽换热器(12)；锅炉尾部烟道分成前烟道和后烟道，前烟道内布置有一次高压低温再热器(6)和前井省煤器(1-1)，后烟道内布置有二次低压低温再热器(3)和后井省煤器(1-2)；分离器(8)顶部引出的蒸汽依次经过分隔屏过热器(10)、后屏过热器(4)、汽汽换热器(12)和末级过热器(5)变为主蒸汽，主蒸汽进入汽轮机超高压缸；汽轮机超高压缸的蒸汽出口经一次高压低温再热器(6)和一次高压高温再热器(7)后与汽轮机高压缸的入口连通；汽轮机高压缸的蒸汽出口经二次低压低温再热器(3)和二次低压高温再热器(11)后与汽轮机中压缸的入口连通；汽汽换热器(12)布置在锅炉的外部，汽汽换热器(12)的壳体上安装有旁通阀(13)，后屏过...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭馨，赵广播，高建民，杜谦，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23