超超臨界機組可切換式二次再熱蒸汽面式減溫器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了超超臨界機組可切換式二次再熱蒸汽面式減溫器系統(tǒng)，屬于大型鍋爐熱力系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域。該系統(tǒng)的二次再熱器的低溫段和高溫段均布置在超超臨界二次再熱直流鍋爐（7）的水平煙道中，二次再熱器的低溫段出氣端與高溫段進氣端之間的連接管路上設(shè)有面式減溫器。該系統(tǒng)充分考慮到了二次再熱蒸汽流量小、壓力低的特點，克服了直接噴水減溫帶來的運行經(jīng)濟性變差的缺點，并且有對減溫水質(zhì)量的要求低、可保護面式減溫器等優(yōu)點，改善了機組的運行安全性，同時提高了機組的運行經(jīng)濟性。
【專利說明】超超臨界機組可切換式二次再熱蒸汽面式減溫器系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于大型二次再熱鍋爐受熱面結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置領(lǐng)域，具體涉及到利用表面式熱交換器調(diào)節(jié)二次再熱蒸汽汽溫的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，火電機組向著高參數(shù)大容量的方向發(fā)展，為了提高整個機組的運行經(jīng)濟性，減小汽輪機末級葉片中蒸汽濕度，在一次再熱的基礎(chǔ)上采用二次再熱是發(fā)展的一個必然趨勢，同時也帶來了二次再熱的汽溫調(diào)節(jié)的問題。一般再熱汽溫隨負荷變化較大，當機組低負荷運行時，如不進行調(diào)節(jié)，再熱器出口汽溫往往低于額定值，再熱器往往不會超溫；當機組滿負荷運行時，再熱器蒸汽側(cè)壓力低，換熱系數(shù)小，再熱器很容易超溫，必須有汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0003]根據(jù)調(diào)節(jié)原理的不同，汽溫調(diào)節(jié)方式可分為兩大類:蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)和煙氣側(cè)調(diào)節(jié)。蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)原理是利用其它介質(zhì)直接改變蒸汽的溫度，煙氣側(cè)調(diào)節(jié)原理是改變煙氣對蒸汽的傳熱量，從而間接改變蒸汽的溫度。
[0004]蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)主要有噴水減溫、汽-汽熱交換器和蒸汽旁路等方法。煙氣側(cè)調(diào)節(jié)主要有煙氣再循環(huán)、調(diào)節(jié)煙氣檔板和調(diào)節(jié)燃燒器擺角三種方式。但是，對于有二次再熱的鍋爐，二次再熱器往往全部布置在水平煙道，這就使得最常用的調(diào)節(jié)煙氣擋板的方法不可實現(xiàn)，且前后墻對沖燃燒的直流燃燒器不能上下擺動擺角，煙氣再循環(huán)方式會大大增加排煙溫度，使鍋爐效率降低。采用噴水減溫法，往往會由于再熱蒸汽壓力低，使噴入的水變成低壓蒸汽，從而降低機組的運行經(jīng)濟性。如果采用汽-汽熱交換器，往往會導(dǎo)致一、二次主蒸汽系統(tǒng)在布置起來變得異常復(fù)雜，也會使主蒸汽因為在管中行程增加導(dǎo)致壓降增大，不利于提高機組熱經(jīng)濟性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種超超臨界發(fā)電機組可切換式二次再熱蒸汽面式減溫器系統(tǒng)，可以很好的完成大型機組二次再熱的汽溫調(diào)節(jié)問題。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
一種超超臨界機組可切換式二次再熱蒸汽面式減溫器系統(tǒng)，該系統(tǒng)的二次再熱器的低溫段和高溫段均布置在超超臨界二次再熱直流鍋爐(7)的水平煙道中，其特征是:二次再熱器的低溫段出氣端與高溫段進氣端之間的連接管路上設(shè)有面式減溫器。
[0007]本發(fā)明的進一步設(shè)計在于:
該系統(tǒng)還設(shè)有面式減速溫器旁路，即二次再熱器的低溫段出氣端直接與高溫段進氣端連接，并在它們的連接管路上設(shè)置二級事故噴水減溫器。
[0008]所述面式減溫器和面式減溫器旁路經(jīng)三通閥連接，即二次再熱器的低溫段出氣端經(jīng)三通閥和面式減溫器與高溫段進氣端連接；三通閥另一閥口與高溫段進氣端連接。
[0009]二次再熱器的低溫段進氣端前段還設(shè)有一級事故噴水減溫器。[0010]一級、二級事故噴水減溫器的減溫水均來自給水泵中間抽頭。
[0011]所述面式減溫器的減溫工質(zhì)采用省煤器進口部分給水、給水泵的中間抽頭給水、給水泵出口給水、或者凝結(jié)水泵出口水。
[0012]本發(fā)明的具有如下特點:
1、二次再熱器低溫段與高溫段之間裝有面式減溫器，殼程走的是二次再熱蒸汽，管程走的是冷卻水。并且還有一支旁路，即面式減溫器旁路，跨過面式減溫器直接連通二次再熱器的低溫段與高溫段。
[0013]2、二次再熱器低溫段進汽口前裝有一級事故噴水減溫器，面式減溫器旁路中裝有二級事故噴水減溫器，防止再熱器超溫。
[0014]3.一級、二級事故噴水減溫器的減溫水均來自給水泵中間抽頭。面式減溫器的減溫水來源有以下幾種情況:省煤器進口給水、給水泵中間抽頭給水、給水泵出口給水、凝結(jié)水泵出口給水。
[0015]4.鍋爐在高負荷運行時，關(guān)掉面式減溫器旁路系統(tǒng)，可以利用面式減溫器對蒸汽溫度進行調(diào)節(jié)，避免了直接噴水調(diào)溫導(dǎo)致的機組運行經(jīng)濟性下降問題。
[0016]5.鍋爐在低負荷運行時，二次再熱器進口汽溫往往較低，不需要進行汽溫調(diào)節(jié)，可以利用旁路系統(tǒng)繞過面式減溫器，避免蒸汽在面式減溫器殼程行走導(dǎo)致的壓降，同時延長面式減溫器的使用壽命，提高機組運行效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中標號:1_ 一級事故噴水減溫；2_ 二次再熱器低溫段；3_三通閥；4_面式減溫器；5_ 二級事故噴水減溫；6_ 二次再熱器高溫段；7_超超臨界二次再熱直流爐。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明提供了一種超超臨界機組可切換式二次再熱蒸汽面式減溫器系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于超超臨界雙軸或單軸式的發(fā)電機組。
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
[0021]如圖1所示，鍋爐機組在滿負荷或者較高負荷運行時，再熱蒸汽經(jīng)過事故噴水減溫器進入再熱器低溫段，此時三通閥面式減溫器側(cè)開啟，旁路側(cè)關(guān)閉，再熱蒸汽進入面式減溫器，通過調(diào)節(jié)面式減溫器減溫水入口調(diào)節(jié)閥的開度、控制減溫水量，進行再熱蒸汽汽溫調(diào)節(jié)，然后減溫后的再熱蒸汽進入再熱器高溫段。
[0022]鍋爐機組在長期低負荷運行時，再熱蒸汽經(jīng)過事故噴水減溫器進入再熱器低溫段，此時三通閥面式減溫器側(cè)關(guān)閉，旁路側(cè)開啟，再熱蒸汽通過旁路以及旁路中的事故噴水減溫器進入再熱器高溫段。
[0023]兩級噴水減溫均為事故噴水減溫，減溫水均來自給水泵中間抽頭，一級噴水減溫主要在較高負荷運行出現(xiàn)事故時保護再熱器，二級噴水減溫主要在較高負荷運行出現(xiàn)事故時保護再熱器。
[0024]本發(fā)明的工作過程如下:
三通閥(3)連接二次再熱器低溫段(2)和二次高溫段(6)以及面式減溫器(4);鍋爐滿負荷運行時，再熱汽溫偏高，開啟三通閥(3)面式減溫側(cè)的閥門，使蒸汽進入面式減溫器(4)而不直接進入再熱高溫段(6)，進行蒸汽溫度調(diào)節(jié)；長時間低負荷運行時，二次再熱器進口汽溫變低，不存在再熱器超溫問題，可以開啟三通閥(3)再熱高溫段側(cè)的閥門，使二次再熱低溫段(2)的蒸汽直接走旁路系統(tǒng)進入二次再熱器高溫段(6)而不進入面式減溫器
(4)，延長面式減溫器(4)的使用壽命；若鍋爐出現(xiàn)事故，無論此時二次再熱器是否采用面式減溫器，都可以采用布置在二次再熱低溫段進口前的一級事故噴水減溫器(I)或布置在旁路旁路中的二級事故噴水減溫器(5 )對再熱器進行保護。
[0025]面式減溫器的調(diào)節(jié)過程中減溫水和蒸汽不混合，對減溫水水質(zhì)要求低，只要比再熱汽溫低，即可引為減溫水質(zhì)。根據(jù)鍋爐的實際負荷大小，選擇是否采用面式減溫器。當鍋爐長期低負荷運行時，再熱蒸汽通過旁路系統(tǒng)繞過面式減溫器，可以避免蒸汽在面式減溫器殼程行走導(dǎo)致的壓降，同時延長面式減溫器的使用壽命，提高機組運行效率。
[0026]當鍋爐低負荷運行采用旁路系統(tǒng)時，如果遇到負荷波動使再熱蒸汽溫度過高，布置在旁路系統(tǒng)的二級噴水減溫器仍能夠保證再熱器不超溫。
【權(quán)利要求】
1.一種超超臨界機組可切換式二次再熱蒸汽面式減溫器系統(tǒng)，該系統(tǒng)的二次再熱器的低溫段和高溫段均布置在超超臨界二次再熱直流鍋爐(7)的水平煙道中，其特征是:二次再熱器的低溫段出氣端與高溫段進氣端之間的連接管路上設(shè)有面式減溫器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面式減溫器系統(tǒng)，其特征是:該系統(tǒng)還設(shè)有面式減速溫器旁路，即二次再熱器的低溫段出氣端直接與高溫段進氣端連接，并在它們的連接管路上設(shè)置二級事故噴水減溫器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面式減溫器系統(tǒng)，其特征是:所述面式減溫器和面式減溫器旁路經(jīng)三通閥連接，即二次再熱器的低溫段出氣端經(jīng)三通閥和面式減溫器與高溫段進氣端連接；三通閥另一閥口與高溫段進氣端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面式減溫器系統(tǒng)，其特征是:二次再熱器的低溫段進氣端前段還設(shè)有一級事故噴水減溫器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面式減溫器系統(tǒng)，其特征是:一級、二級事故噴水減溫器的減溫水均來自給水泵中間抽頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面式減溫器系統(tǒng)，其特征是:所述面式減溫器的減溫工質(zhì)采用省煤器進口部分給水、給水泵的中間抽頭給水、給水泵出口給水、或者凝結(jié)水泵出口水。
【文檔編號】F22G5/12GK103939886SQ201410156638
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】閻維平, 劉建民, 萬暉, 陳寶林, 劉立衡, 焦同帥 申請人:國電科學技術(shù)研究院, 華北電力大學