一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統技術方案

一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統，為解決現有外置蒸汽冷卻器采用給水吸熱帶來的蒸汽冷卻器吸熱側及相關系統設備壓力過高的問題。本發明專利技術的一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統包括回熱加熱器、給水泵、外置蒸汽冷卻器、抽汽管系、給水管系和疏水管系，所述外置蒸汽冷卻器安裝在任意級抽汽管系中，外置蒸汽冷卻器的放熱側入口與外接汽輪機抽汽口連接，外置蒸汽冷卻器的放熱側出口與外置蒸汽冷卻器所在的抽汽管系中的回熱加熱器連接，外置蒸汽冷卻器的吸熱側入口與高于本級加熱器二級或二級以上的加熱器疏水管連接，外置蒸汽冷卻器的吸熱側出口與高于本級加熱器一級或一級以上的加熱器連接。本發明專利技術用于汽輪機回熱系統中。

【技術實現步驟摘要】
一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統
本專利技術涉及一種火力發電設備，具體涉及一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統。
技術介紹
在現代火力發電廠的回熱系統中，由于普遍采用再熱加回熱循環方式，蒸汽再熱后汽輪機的前幾級抽汽過熱度較高，對過熱度較高的抽汽，通常配置蒸汽冷卻器以提高熱力系統效率。針對200MW以下汽輪發電機組對過熱度較高的抽汽一般配置外置式蒸汽冷卻器，用給水吸收抽汽的過熱熱，減少更高級抽汽的抽汽量或提高給水溫度，同時配置外置式疏水冷卻器提高熱力系統效率，其中抽汽側(又稱放熱側)回熱加熱器1，蒸汽冷卻器2，疏水冷卻器3的連接方式如圖1所示。外置式蒸汽冷卻器給水側(又稱吸熱側)常用的接入系統方式有并連(如圖2)和串連(如圖3)兩種方式。并連方式如圖2所示：是在經再熱后的回熱加熱器3的抽汽系統中加入蒸汽冷卻器4，在加熱器2和3之間的給水系統中引出部分給水，在蒸汽冷卻器4中加熱后送到加熱器1后的給水中。串連方式如圖3所示：給水在經過給水加熱器3、2、1后，全部經由裝在加熱器3抽汽系統上的蒸汽冷卻器4供給鍋爐，用加熱器3的抽汽提高給水溫度。圖2和圖3為外置式蒸汽冷卻器連接的兩個基本方式，實際應用中以此兩種方式為基礎可有多種組合方式。針對300MW以上大型汽輪發電機組，通常在過熱度較高的抽汽回熱加熱器內設置蒸汽冷卻段，利用蒸汽的過熱熱提高加熱器出口水溫；同時為有效利用疏水熱量，在加熱器內還配置疏水冷卻段，利用給水降低加熱器疏水溫度提高熱力系統效率。如圖4所示，相對于圖1就是把蒸汽冷卻器和疏水冷卻器組合到回熱加熱器中，從而簡化系統和設備。加熱加由蒸汽凝結段1.蒸汽冷卻段2和疏水冷卻段3組成。中國專利號為201310077630.4(公開日為2013年5月22日)的專利技術專利公開了一種發電廠回熱系統中的外置蒸汽冷卻器系統及回熱系統，該專利提出了用加熱器疏水吸收低級抽汽過熱熱再反之回到本級的方案，使得蒸汽冷卻器水側及管系壓力可大幅度降低，從而降低系統造價，如圖5所示。上述幾種系統(圖2、3、5)均能利用抽汽的過熱度提高回熱系統效率。圖2、3所示的方式，外置蒸汽冷卻器均采用高壓給水來吸收抽汽的過熱熱，其存在的主要問題是發電機組的給水壓力很高，常用的亞臨界機組壓力在20MPa左右，而目前正在大力的發展的超超臨界機組給水壓力達40MPa左右。過高的壓力導致管道、管件及附屬部件(如支吊架、基礎、閥門執行器等)結構旁大復雜，造價高昂，投入產出比低，這也是現在300MW、600MW機組普遍采內置式蒸汽冷卻器的主要原因。而內置式蒸汽冷卻器存在著蒸汽過熱度只能利用在本級，抽汽過熱度有效利用率低的問題。這也是現在專業領域探討在超超臨界機組上配置外置式蒸汽冷卻器的主要原因。圖5所示的專利《一種發電廠回熱系統中的外置蒸汽冷卻器系統及回熱系統》，利用高級加熱器疏水來吸收低收低級加熱器抽汽的過熱熱，比采用給水吸收過熱熱的方式大幅度的降低了吸熱工質的壓力，解決了吸熱工質壓力太高所帶來的各種問題。圖5所示系統雖然解決了吸熱工質壓力太高所帶來的各種問題，但由于其采用高級加熱器疏水吸收低級加熱器抽汽過熱熱后回到本級的方式，疏水和蒸發后的蒸汽壓力相同，要實現循環只能采用兩種方式：第一種就是將蒸汽冷卻器布置在給水加熱器下部，利用疏水與蒸汽的比重差實現自然循環，這種方式布置上會受空間的限制，尤其是在對現有機組改造時受限會更嚴重；第二種就是在疏水管路上加泵進行強制循環，這樣要增加轉動機械，使系統復雜，造價增加。由于上述原因該專利技術尚未見有工程應用此技術方案。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種利用各加熱器汽側之間的壓力差，用高級加熱器的疏水，通過外置式蒸汽冷卻器，將低壓高溫抽汽過熱熱送到高級加熱器中的系統，解決現有外置蒸汽冷卻器采用給水吸熱帶來的蒸汽冷卻器吸熱側及相關系統設備壓力過高的問題；同時解決專利201310077630.4中外置蒸汽冷卻器由于加熱器疏水與本級抽汽壓力相同，蒸汽冷卻器的布置方式受限或需要加裝循環泵等問題。本專利技術的一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統包括回熱加熱器、給水泵、外置蒸汽冷卻器、抽汽管系、給水管系和疏水管系，所述外置蒸汽冷卻器安裝在任意級抽汽管系中，外置蒸汽冷卻器的放熱側入口與外接汽輪機抽汽口連接，外置蒸汽冷卻器的放熱側出口與外置蒸汽冷卻器所在的抽汽管系中的回熱加熱器連接，外置蒸汽冷卻器的吸熱側入口與高于本級加熱器二級或二級以上的加熱器疏水管連接，外置蒸汽冷卻器的吸熱側出口與高于本級加熱器一級或一級以上的加熱器汽側連接。優選地，所述外置蒸汽冷卻器為蒸發式蒸汽冷卻器。優選地，所述外置蒸汽冷卻器吸熱側入口接取疏水的加熱器相比外置蒸汽冷卻器吸熱側出口所接的加熱器級數至少要高一級。優選地，所述外置蒸汽冷卻器吸熱側入口接取疏水的加熱器相比外置蒸汽冷卻器的放熱側出口所接加熱器的級數要高二級或二級以上。優選地，所述外置蒸汽冷卻器可以設置在符合條件的各級抽汽管系中。優選地，所述安裝在任意級抽汽管系中的外置蒸汽冷卻器的數量為兩個，兩個外置蒸汽冷卻器串連在任意抽汽管系中。本專利技術與現有技術相比具有以下有益效果：一、本專利技術的外置蒸汽冷卻器系統，采用二級或高于二級以上的加熱器疏水蒸發吸收抽汽過熱熱后送到更高級的加熱器汽側，實現了將低級抽汽過熱熱用于高級加熱器的目的，與傳統的用給水吸收抽汽過熱熱后送到更高級加熱器水側出口相比大幅度的降低了吸熱側工質的壓力，如300MW亞臨界機組給水壓力20MPa，最高級加熱器疏水壓力5-6MPa，次高級加熱器疏水壓力3-4MPa，要低4-7倍，使得蒸汽冷卻器吸熱側及其相連接的管系及部件成本大幅度下降。二、本專利技術的外置蒸汽冷卻器系統，采用二級或高于二級以上的加熱器疏水蒸發吸收抽汽過熱熱后送到更高級的加熱器汽側；本專利技術利用了各級加熱器的壓差來輸送工質，相比專利201310077630.4中采用本級疏水經蒸汽冷卻器吸熱后回到本級的方式對蒸汽冷卻器的布置位置無要求，也無需增加循環泵，只需加裝閥門控制即可。三、本專利技術的外置蒸汽冷卻器系統，采用二級或高于二級以上的加熱器疏水吸熱，可保證疏水進水溫度高于蒸汽冷卻器所在級抽汽所對應的飽合溫度，從而可不考慮被冷卻抽汽的凝結問題。附圖說明圖1是現有的外置式蒸汽冷卻器、疏水冷卻器與加熱器汽側(放熱側)的連接方式示意圖；圖2是現有的外置式蒸汽冷卻器水側(吸熱側)與給水加熱器并連連接方式示意圖；圖3是現有的外置式蒸汽冷卻器水側(吸熱側)與給水加熱器串連連接方式示意圖；圖4是現有的帶內置蒸汽冷卻段和疏水冷卻段的加熱器示意圖；圖5是專利201310077630.4中外置蒸汽冷卻器連接方式示意圖；圖6是本專利技術外置蒸汽冷卻器系統的第一實施例的系統布置圖(圖中標記8為鍋爐給水接管)；圖7是本專利技術外置蒸汽冷卻器系統的第二實施例的系統布置圖(圖中標記8為鍋爐給水接管，標記9為供其它用汽接管)；圖8是本專利技術外置蒸汽冷卻器系統的第三實施例的系統布置圖(圖中標記8為鍋爐給水接管，標記9為供其它用汽接管)；圖9是本專利技術外置蒸汽冷卻器系統的第四實施例的系統布置圖(圖中標記8為鍋爐給水接管，標記9為供其它用汽接管)；圖10是本專利技術外置蒸汽冷卻器系統的第五實施例的系統布置圖(圖中標記8為鍋爐給水本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統，所述一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統包括回熱加熱器、給水泵、外置蒸汽冷卻器、抽汽管系、給水管系和疏水管系，其特征在于：所述外置蒸汽冷卻器安裝在任意級抽汽管系中，外置蒸汽冷卻器的放熱側入口與外接汽輪機抽汽口連接，外置蒸汽冷卻器的放熱側出口與外置蒸汽冷卻器所在的抽汽管系中的回熱加熱器連接，外置蒸汽冷卻器的吸熱側入口與高于本級加熱器二級或二級以上的加熱器疏水管連接，外置蒸汽冷卻器的吸熱側出口與高于本級加熱器一級或一級以上的加熱器汽側連接。

【技術特征摘要】
1.一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統，所述一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統包括回熱加熱器、給水泵、外置蒸汽冷卻器、抽汽管系、給水管系和疏水管系，其特征在于：所述外置蒸汽冷卻器安裝在任意級抽汽管系中，外置蒸汽冷卻器的放熱側入口與外接汽輪機抽汽口連接，外置蒸汽冷卻器的放熱側出口與外置蒸汽冷卻器所在的抽汽管系中的回熱加熱器連接，外置蒸汽冷卻器的吸熱側入口與高于本級加熱器二級或二級以上的加熱器疏水管連接，外置蒸汽冷卻器的吸熱側出口與高于本級加熱器一級或一級以上的加熱器汽側連接。2.根據權利要求1所述一種汽輪機回熱系統中外置蒸汽冷卻器連接系統，其特征在于：所述外置蒸汽冷卻器為蒸發式蒸汽冷卻器。3.根據權利要求2所述一種汽...

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏熙臣，梁世博，
申請(專利權)人：魏熙臣，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23