本发明专利技术公开了一种火电厂机组，包括炉膛、水平烟道、竖直烟道和汽轮机平台，末级过热器前后分别设有末级过热器入口联箱和末级过热器出口联箱，末级再热器前后分别设有末级再热器入口联箱和末级再热器出口联箱；高温再热器出口与末级再热器入口联箱相连，屏式过热器出口与高温过热器入口相连，高温过热器出口与末级过热器入口联箱相连；低温再热器出口与高温再热器入口相连，低温过热器的出口与屏式过热器的入口相连；末级再热器和末级过热器中的工质沿重力方向流动。汽轮机平台上设有高压缸、中压缸和发电机，再热器出口联箱与中压缸相连，过热器出口联箱与高压缸入口相连，高压缸的出口与低温再热器入口相连。的出口与低温再热器入口相连。的出口与低温再热器入口相连。
【技术实现步骤摘要】
火电厂机组
[0001]本专利技术属于火力发电
，具体涉及一种火电厂机组。
技术介绍
[0002]锅炉是重要的发电设备。在火力发电厂中燃料在锅炉中燃烧，将其中的化学能转化为工质的热能，而后高温高压的工质冲转蒸汽轮机，蒸汽轮机带动发电机旋转，完成热能向机械能最后到电能的转化。随着节能减排以及降低二氧化碳排放要求越来越高，人们越来越重视提高机组发电效率，相应地，提高锅炉出口工质参数成为必然的技术发展趋势。以我国燃煤电站为例，进入新世纪后，随着材料科学的进步，技术很快地从亚临界机组向超临界机组发展，近15年更是大踏步地向超超临界机组发展，典型机组的锅炉出口过/再热蒸汽参数从16.7MPa/538℃升高为24.1MPa/538℃/566℃和27～31MPa/600℃/600℃，近年的一些超超临界机组的过/再热蒸汽出口温度甚至高达620℃。随着材料技术的进一步发展，人们还将设计制造出更高蒸汽参数的发电机组。
[0003]另一方面，随着锅炉出口蒸汽参数的提高，高温蒸汽管道的材料等级和价格也相应提高。对于1000MW级的大型机组，从锅炉到汽轮机的主蒸汽管道、冷再热蒸汽管道和热再热蒸汽单根蒸汽的管道可达200m，过长的高温蒸汽管道不仅大大地提高了机组的造价，同时带来不可忽视的管道压损和散热损失。如何缩短高温蒸汽管道的长度成为发展高参数火电机组的一个重要课题。
[0004]解决上述问题的关键在于降低高温蒸汽管道出口的标高以及与汽轮机入口的高度差。为此，研究人员提出了三种方法。第一种方法是锅炉采用卧式布置，但这种方法占地大，而且由于炉膛高度不足，燃料燃烧的垂直空间受限，高温烟气横向流动占主导，受热面布置困难，因此尚未得到工程实施；第二种方法是锅炉下沉布置，即将锅炉主体布置到地面标高以下，但由于大型锅炉的炉体高，下沉高度接近甚至超过70m，不仅需要大幅度地增加锅炉安装和维护成本，而且需要配备复杂和昂贵的排水系统等，因此也未得到工程实施；第三种方法是汽轮机高位布置，将整体汽轮机或者汽轮机的高压缸安装与锅炉末级过/再热器出口标高相近的平台上，这种方法在全球得到10余台机组的工程应用。一个典型的例子是2021年投运的我国申能集团的安徽平山电厂二期工程的1350MW机组，该机组是我国目前最大的燃煤机组，汽轮机采用高低位汽轮机布置、双轴二次再热，其中高置轴系汽轮机包括1个超高压缸和1个高压缸，低置轴系汽轮机包括2个中压缸和3个低压缸。有些研究人员还提出亚临界机组向高温亚临界机组改造时，即将主蒸汽和再热蒸汽温度升高为超超临界机组的额定温度或更高温度时，也采用高压缸和中压缸都置于锅炉顶部，以节约主蒸汽和再热蒸汽管道成本和降低管道压损和散热损失。但汽轮机高双轴布置须将汽轮布置在高位平台上，如平山电厂二期的1350MW汽轮机的超高压缸和高压缸平台标高为85m，这额外带来了不菲的建设成本，而且汽轮机的设计和运行的技术成熟度相对较低。
[0005]因此，现有的火电厂机组有待改进。
技术实现思路
[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种火电厂机组，该火电厂机组可以大幅度缩短高温过热蒸汽主管道的长度以及高温再热蒸汽主管道的长度，从而显著降低高参数火电机组的材料和建设成本、压降损失和散热损失。
[0007]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种火电厂机组。根据本专利技术的实施例，所述火电厂机组包括：
[0008]炉膛，所述炉膛内设有末级过热器、末级再热器和屏式过热器，并且所述末级过热器包括末级过热器入口联箱和末级过热器出口联箱，所述末级过热器入口联箱设在所述末级过热器的前端，所述末级过热器出口联箱设在所述末级过热器的后端，所述末级再热器包括末级再热器入口联箱和末级再热器出口联箱，所述末级再热器入口联箱设在所述末级再热器的前端，所述末级再热器出口联箱设在所述末级再热器的后端，所述末级再热器和所述末级过热器中的工质沿重力方向流动；
[0009]水平烟道，所述水平烟道的一端与所述炉膛的出口连通，所述水平烟道内设有高温过热器和高温再热器，所述高温再热器的出口与所述末级再热器入口联箱相连，所述屏式过热器的出口与所述高温过热器的入口相连，所述高温过热器的出口与所述末级过热器入口联箱相连；
[0010]竖直烟道，所述竖直烟道的上端与所述水平烟道后端连通，并且所述竖直烟道的下端设置有烟气通道，所述竖直烟道内设有低温再热器和低温过热器，所述低温再热器的出口与所述高温再热器的入口相连，所述低温过热器的出口与所述屏式过热器的入口相连；
[0011]汽轮机平台，所述汽轮机平台上设有高压缸、中压缸和发电机，所述末级再热器出口联箱与所述中压缸相连，所述末级过热器出口联箱与所述高压缸的入口相连，所述高压缸的出口与所述低温再热器的入口相连。
[0012]根据本专利技术实施例的火电厂机组，其在炉膛内布置有末级过热器、末级再热器和屏式过热器，在水平烟道内布置高温过热器和高温再热器，在竖直烟道内布置低温再热器和低温过热器。具体的，竖直烟道内低温过热器中的蒸汽经过屏式过热器后流入高温过热器，再流经末级过热器前端的末级过热器入口联箱而后通过末级过热器，其中的工质沿重力方向即自上而下方向运动，在末级过热器后端的末级过热器出口联箱汇集后经高温过热蒸汽主管道送入汽轮机高压缸。工质冲转汽轮机做功后由低温再热蒸汽主管道送回低温再热器，而后流经高温再热器，再流经末级再热器前端的末级再热器入口联箱而后通过末级再热器，其中工质沿重力方向即自上而下方向运动，工质在末级再热器后端的末级再热器出口联箱汇集后经高温再热蒸汽主管道送入汽轮机中压缸，实现炉膛内烟气余热的高效利用，同时可以大幅度缩短高温过热蒸汽主管道的长度以及高温再热蒸汽主管道的长度，从而显著降低高参数火电机组的材料和建设成本、压降损失和散热损失。同时汽轮机平台采用低平台布置，与高位布置相比，技术成熟度高，并可显著节约机组的建设、安装和维护成本。
[0013]另外，根据本专利技术上述实施例的火电厂机组还可以具有如下附加的技术特征：
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述末级过热器为墙式末级过热器，所述末级再热器
为墙式末级再热器，并且所述墙式末级再热器和所述墙式末级过热器设在所述炉膛的前墙和/或后墙和/或侧墙上。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述末级过热器为插屏式末级过热器，所述末级再热器为插屏式末级再热器。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述末级过热器包括墙式末级过热器、插屏式末级过热器和分隔屏式末级过热器中的至少两种，所述末级再热器包括墙式末级再热器、插屏式末级再热器或分隔屏式末级再热器。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述末级过热器包括墙式末级过热器和插屏式末级过热器，所述末级再热器为墙式末级再热器。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述末级过热器包括墙式末级过热器和插屏式末级过热器，所述末级再热器为插屏式末级再热器。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述高温过热器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种火电厂机组，其特征在于，包括：炉膛，所述炉膛内设有末级过热器、末级再热器和屏式过热器，并且所述末级过热器包括末级过热器入口联箱和末级过热器出口联箱，所述末级过热器入口联箱设在所述末级过热器的前端，所述末级过热器出口联箱设在所述末级过热器的后端，所述末级再热器包括末级再热器入口联箱和末级再热器出口联箱，所述末级再热器入口联箱设在所述末级再热器的前端，所述末级再热器出口联箱设在所述末级再热器的后端，所述末级再热器和所述末级过热器中的工质沿重力方向流动；水平烟道，所述水平烟道的一端与所述炉膛的出口连通，所述水平烟道内设有高温过热器和高温再热器，所述高温再热器的出口与所述末级再热器入口联箱相连，所述屏式过热器的出口与所述高温过热器的入口相连，所述高温过热器的出口与所述末级过热器入口联箱相连；竖直烟道，所述竖直烟道的上端与所述水平烟道后端连通，并且所述竖直烟道的下端设置有烟气通道，所述竖直烟道内设有低温再热器和低温过热器，所述低温再热器的出口与所述高温再热器的入口相连，所述低温过热器的出口与所述屏式过热器的入口相连；汽轮机平台，所述汽轮机平台上设有高压缸、中压缸和发电机，所述末级再热器出口联箱与所述中压缸相连，所述末级过热器出口联箱与所述高压缸的入口相连，所述高压缸的出口与所述低温再热器的入口相连。2.根据权利要求1所述的火电厂机组，其特征在于，所述末级过热器为墙式末级过热器，所述末级再热器为墙式末级再热器，并且所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海，吕俊复，张扬，刘青，吴玉新，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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