一种电站汽轮机抽汽加热锅炉给水的低压系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电站汽轮机抽汽加热锅炉给水的低压系统，包括沿着锅炉给水方向，依次串联的凝汽器、凝结水泵、轴封加热器、表面式低压加热器和锅炉给水泵；所述的凝汽器具有除氧功能，所述的锅炉给水泵通过锅炉给水管道与锅炉相连通；凝结水由凝汽器流入凝结水泵中进行升压，成为低压锅炉给水；低压锅炉给水流经各级表面式低压加热器，进入锅炉给水泵升压后，直接进入锅炉形成蒸汽依次进入汽轮机高压缸、中压缸和低压缸，进而带动发电机发电。本实用新型专利技术的电站汽轮机抽汽加热锅炉给水的低压系统进一步提高了机组运行安全性、可靠性和经济性，简化了抽汽回热系统中锅炉给水流程工艺，降低了系统运行控制难度，并节省了工程投资。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电站机组的锅炉给水系统，具体涉及一种电站汽轮机抽汽加热锅炉给水的低压系统，主要适用于亚临界、超临界发电机组的热力循环系统。
技术介绍
蒸汽轮机组工作时的能量转换过程是，锅炉产生的蒸汽经过蒸汽轮机做功后变成乏汽，乏汽经过蒸汽轮机后面的冷却系统冷却后凝结成水，凝结水再次被用作锅炉给水，又被送回锅炉变成蒸汽，蒸汽再进入蒸汽轮机做功，如此循环往复，凝结水在被作为锅炉给水送入锅炉之前，需要被加热到锅炉给水的设计温度，加热锅炉给水的热源来自汽轮机的低压缸抽汽和中压缸抽汽，加热锅炉给水所用的加热设备分别为锅炉给水表面式低压加热器、除氧器和高压加热器。在蒸汽热力循环中，通常是从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热(即抽汽回热系统)及各种厂用汽等。采用回热循环的主要目的是提高工质在锅炉内吸热过程的平均温度，以提高级组的热经济性。采用蒸汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向空气放热，即避免了蒸汽的热量被空气带走，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降，同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽加热给水，提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热工程中不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少。综合以上原因说明抽汽回热系统提高了机组循环热效率。随着热力发电技术向大容量、高参数等方面发展，传统的汽轮机抽汽加热锅炉给水的回热循环系统不足日益显现，主要表现在以下几个方面：(1)锅炉给水设计温度和压力越来越高，导致高压加热器和高压给水管道需要承受的温度值和压力值不断增大，这些高温、高压的容器和管道对机组运行构成较大的安全隐患。系统配备的除氧器也属于一类压力容器，为保证其除氧与储水功能，但其体积庞大且高位布置，储存了巨大的介质能量，一旦爆破危害极大，国内外均发生过除氧水箱破裂造成人员伤亡的恶性事故。除氧器也是压力容器监督的重点对象。安全管理和监督这些重点设备的工作量十分巨大。(2)传统抽汽回热给水系统中，除氧器布置于低压凝结水系统和高压给水系统之间，其主要作用是保证了热力循环系统的汽水品质，防止热力循环系统中的氧气在高温条件下对锅炉给水管道、锅炉受热面以及热交换器的氧化腐蚀，消除氧气等不凝结气体对热交换效率的影响，结构为混合式加热器，工作原理是利用汽轮机抽汽把锅炉给水加热到相应压力下的饱和温度达到除氧效果，并且回收加热器疏水和锅炉排污扩容器产生的蒸汽等，以减少电厂的汽水损失。但除氧器的存在降低了机组运行经济性。在热力循环系统中，除氧器以锅炉给水饱和温度和压力运行，以除氧器运行参数为基准，可将锅炉给水系统分为低压给水系统(凝结水系统)和高压给水系统。在高压给水系统中,锅炉给水泵为防止气蚀需要设计前置泵,而为了保证前置泵安全运行，除氧器必须高位布置。在低压给水系统中，为了克服除氧器高位布置的沿程阻力，凝结水泵选型要选择较大扬程，这导致机组运行中凝结水泵电耗较高。锅炉给水自凝汽器热井输送到锅炉的过程是一个“升压→降压→再升压”的过程，存在比较大的能量损失,影响机组运行的经济性。(3)高压加热器和高压给水管道对选用材料、结构基础等具有极高要求，对工程投资造价的影响巨大。除氧器的高位布置导致低压给水管道、中压给水管道和高压给水管道长度均增加，同时除氧器的巨大体积会增加土建结构造价，如采用除氧间布置方式，还会进一步增大锅炉房和汽机房的距离，增加四大管道的投资和管路压损。目前，锅炉给水加氧技术应用与研究已经取得了大量的成果，这为锅炉给水系统中取消原有除氧器设备，改变传统的汽轮机抽汽加热锅炉给水的回热循环系统，降低电厂工程造价和提高机组经济性能奠定了基础。
技术实现思路
本技术为了解决以上技术问题，提供一种电站汽轮机抽汽加热锅炉给水的低压系统，能够降低回热系统中锅炉给水压力；能够简化回热系统中锅炉给水流程工艺；能够提高机组运行安全性；能够提高机组运行经济性；能够降低机组运行控制难度；能够降低设备和管道的设计、制造、安装难度；能够节省工程投资。本技术的采用的技术方案如下：一种电站汽轮机抽汽加热锅炉给水的低压系统，包括沿着锅炉给水方向，依次串联的凝汽器、凝结水泵、轴封加热器、表面式低压加热器和锅炉给水泵；所述的凝汽器具有除氧功能，所述的表面式低压加热器包括多个，多个表面式低压加热器依次串联，形成多级加热，且末级表面式低压加热器出口与锅炉给水泵的入口相连；所述的锅炉给水泵的入口还串联有稳压装置；所述的锅炉给水泵通过锅炉给水管道与锅炉相连通；凝结水由凝汽器流入凝结水泵中进行升压，成为低压锅炉给水；所述的低压锅炉给水流经表面式低压加热器进入锅炉给水泵升压后直接进入锅炉形成蒸汽，然后蒸汽依次进入汽轮机高压缸、中压缸和低压缸，进而带动发电机发电。进一步的，任意相邻的表面式低压加热器之间串联有中继泵。进一步的，任一个表面式低压加热器之前外置有蒸汽冷却器。进一步的，任一个表面式低压加热器的输水方式采用逐级疏水方式、或采用疏水前置泵方式、或采用外置式疏水冷却器方式。进一步的，所述的锅炉给水泵的入口还串联有稳压装置，所述的稳压装置为稳压母管、稳压罐或者稳压水箱。进一步的，所述的高压缸、中压缸、低压缸分别有多个抽汽管道抽取蒸汽进入表面式低压加热器加热低压锅炉给水；冷凝后的蒸汽进入疏水管道，最后进入凝汽器。每个表面式低压加热器都对应的设置有一个抽汽管道。本技术将锅炉给水泵设置于末级给水加热器出口(按锅炉给水流向)，取消了除氧器和前置泵。电站热力系统循环中的凝结水自凝汽器流出，经凝结水泵升压后，形成低压锅炉给水，逐级流经各级表面式低压加热器，在末级给水加热器出口进入锅炉给水泵，由低压锅炉给水升压为高压锅炉给水，进入锅炉中。避免了传统抽汽回热给水系统中，凝结水先由凝结水泵升压，再进入除氧器降压，然后进入前置泵和给水泵升压，最后进入锅炉的复杂流程工艺。本技术采用表面式低压加热器取代了传统抽汽回热给水系统中的表面式高压加热器。由于本技术系统中，锅炉给水泵的位置由传统系统的除氧器出口位置移动至末级给水加热器出口(按锅炉给水流向)，使得传统系统高压加热器部分的锅炉给水压力降低，根据其新的压力参数，传统系统中的高压加热器可以替换为表面式低压加热器，提高了机组运行安全性，避免了高温、高压容器给机组系统运行造成的安全隐患。同时，传统系统中高压加热器配套设置的高压阀门组部分的锅炉给水压力也降低，根据其新的压力参数，可以替换为低压阀门组，并采用低压管道连接。在汽轮机抽汽回热给水部分均采用低压设计参数，选用表面式低压给水加热器、低压给水管道、低压给水阀门组，避免了选用大量的锅炉高压给水管道和数量较多的高压阀门，提高了系统可靠性。本技术将原除氧器位置的加热器更换为表面式低压加热器，采用具有除氧功能的凝汽器取代了传统抽汽回热给水系统中除氧器，实现锅炉给水除氧功能。由于除氧器改为表面式加热器,不再存在除氧器水箱水位调节控制问题,从而可以取消除氧器水位调节站,并可以取消给水泵的前置泵,锅炉给水泵的进水压力由凝结水泵经过各级表面式低压加热器后提供。凝结水泵采用变频调节,使凝结水量满足负荷变化的需要。与现有技术相比，本技术的有益效果为：(1)本技术能够降低汽轮机抽汽回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电站汽轮机抽汽加热锅炉给水的低压系统，其特征在于：包括沿着锅炉给水方向，依次串联的凝汽器、凝结水泵、轴封加热器、表面式低压加热器和锅炉给水泵；所述的凝汽器具有除氧功能，所述的表面式低压加热器包括多个，多个表面式低压加热器依次串联，形成多级加热，且末级表面式低压加热器出口与锅炉给水泵的入口相连；所述的锅炉给水泵的入口还串联有稳压装置；所述的锅炉给水泵通过锅炉给水管道与锅炉相连通；凝结水由凝汽器流入凝结水泵中进行升压，成为低压锅炉给水；所述的低压锅炉给水流经表面式低压加热器进入锅炉给水泵升压后直接进入锅炉形成蒸汽，然后蒸汽依次进入汽轮机高压缸、中压缸和低压缸，进而带动发电机发电。

【技术特征摘要】
1.一种电站汽轮机抽汽加热锅炉给水的低压系统，其特征在于：包括沿着锅炉给水方向，依次串联的凝汽器、凝结水泵、轴封加热器、表面式低压加热器和锅炉给水泵；所述的凝汽器具有除氧功能，所述的表面式低压加热器包括多个，多个表面式低压加热器依次串联，形成多级加热，且末级表面式低压加热器出口与锅炉给水泵的入口相连；所述的锅炉给水泵的入口还串联有稳压装置；所述的锅炉给水泵通过锅炉给水管道与锅炉相连通；凝结水由凝汽器流入凝结水泵中进行升压，成为低压锅炉给水；所述的低压锅炉给水流经表面式低压加热器进入锅炉给水泵升压后直接进入锅炉形成蒸汽，然后蒸汽依次进入汽轮机高压缸、中压缸和低压缸，进而带动发电机发电。2.如权利要求1所述的电站汽轮机抽汽加热锅炉给水的低压系统，其特征在于：任意N个相邻的表面式低压加热器之间串联有中继泵。3.如权利要求1所述的电站汽轮机抽汽加热锅炉给水的低压系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：高岩，张乐川，栾涛，高永芬，高振宝，张书迎，高绪栋，苏乐，彭吉伟，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37