CN102767817B - 沉降式塔式电站锅炉系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于高参数塔式电站锅炉蒸汽轮机发电领域的一种沉降式塔式电站锅炉系统。在安装电站锅炉处开挖50-100米深的地下空间，将塔式电站锅炉主体部分的1/2-2/3沉入地表以下，沉降式塔式电站锅炉的顶部距离地面仅有20-40米，烟道经转向后仅需10-30米就直接连接地面的空气预热器、引风机至脱硫；在高压缸前面再串联超高压缸；大幅缩短了连接烟道、减少了烟气阻力与投资。空气预热后经送风管道送入位于塔式电站锅炉下部的风口；汽轮机平台和锅炉过热器、再热器平台在同一水平面，大幅缩短了锅炉过热、再热蒸汽管道长度，减少了锅炉的钢架悬吊结构成本。可应用于超临界/超超临界、一次再热/二次再热发电机组。
Description
技术领域
本发明属于高参数塔式电站锅炉蒸汽轮机发电领域，特别涉及一种沉降式塔式电站锅炉系统。
技术背景
随着我国高参数大容量机组快速发展，塔式电站锅炉显示了其占地面积小，烟气流动方向一直向上不变。对对流受热面的局部磨损小,对燃用多灰分燃料特别有利等优势，为今后发展更大容量、高参数的发电机组实现了可能。但是塔式电站锅炉也有其难以克服的缺点，主要集中于此类锅炉的高度很高，对钢架悬吊结构的安全稳定性带来严峻挑战、钢架结构的金属消耗量巨大；同时相关受热面和管道的布置也存在一定困难，在高参数下，由于过热蒸汽、再热蒸汽管道过长，会带来较大的阻力损失进而影响电站效率的进一步提升。本发明采用将塔式电站锅炉沉入地下的设计，大幅降低了塔式电站锅炉地表以上的高度、减少了在地面上用于支撑悬吊的钢架结构高度，节约钢材，也保证了锅炉的强度与安全性。
随着高参数机组的投运，二次再热技术的优势逐渐显现。二次再热技术是由于系统复杂，投资高而被搁置，而本发明中由于锅炉沉降，极大的缩短了主蒸汽和再热蒸汽管道，对于布置二次再热，在结构上得到极大改善。
由此可见，将塔式电站锅炉沉降，既可以减少管道损失和散热损失，提高效率，又可以节省昂贵的蒸汽管道和塔式电站锅炉的悬挂钢材，并同时提高了钢架的强度。经过锅炉沉降和二次再热技术相结合的措施，提高了机组的效率，节约了生产成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种沉降式塔式电站锅炉系统，其特征在于，在安装电站锅炉处开挖50-100米深的地下空间，将塔式电站锅炉主体部分的1/2-2/3沉入地表以下，汽轮机平台和锅炉过热器再热器平台在同一水平面，大幅缩短了锅炉过热、再热蒸汽管道长度，减少了锅炉的钢架悬吊结构。
所述沉降式塔式电站锅炉的顶部距离地面仅有20-40米，空气预热器1和引风机4安装在塔式电站锅炉的上部的烟道中，热空气管道2在烟道外面与空气预热器1连接后送入风口；在塔式电站锅炉的上部，过热器5连接汽轮机的高压缸10热汽入口，第一级再热器6分别连接汽轮机的高压缸10的排汽口和中压缸11热汽入口，中压缸11与低压缸12连接；发电机3、汽轮机的高压缸10中压缸11和与低压缸12依次串联后固定在支撑平台15上面；汽轮机回热加热器系统14安装在支撑平台15下面，利用高压缸10、中压缸11和低压缸12的抽汽来加热凝结水；省煤器8布置在塔式电站锅炉的上部的烟道口的位置。
所述塔式电站锅炉炉顶烟气经转向后仅需10-30米就直接连接地面的空气预热器1、引风机4至脱硫单元；大幅缩短了连接烟道、减少了烟气阻力与投资。
所述空气预热预器1将预热的热空气经过热空气管道2送入炉膛下部的风口，进入炉膛参与燃烧。
针对二次再热机组，所述第一级再热器6上面再布置一个第二级再热器7，并在高压缸10前面再串联超高压缸9，过热器5连接超高压缸9，第一级再热器6分别连接超高压缸9的排汽口和高压缸10热汽入口，第二级再热器7分别连接高压缸10的排汽口和中压缸11热汽入口；过热器5、第一级再热器6和第二级再热器7与高压缸10、中压缸11及低压缸12基本在相同水平位置上。
本发明的有益效果是沉降式塔式电站锅炉与普通塔式锅炉相比，其地面以上部分的高度下降约50-80m,过热器部分和再热器布置在水平地面以上10-30米处，与常规汽轮机组所处的高度差不大。从而使塔式电站锅炉锅炉高度降低，过热器、再热器与汽轮机超高压缸、高压缸、中压缸距离减少，主蒸汽、再热蒸汽管道缩短，降低了汽轮机发电汽耗，从而提高了效率。本技术应用于更高参数的超超临界二次再热机组效果更佳，此时过热蒸汽管道、再热蒸汽管道的长度均可大幅降低，可使此类机组的性能进一步提升。在于通过提出沉降式塔式电站锅炉设计制造技术，减少塔式电站锅炉高参数蒸汽的管道损失，提高机组的效率；减少塔式电站锅炉的悬吊钢结构，并增加悬吊钢结构的强度与安全性，节约生产成本。
附图说明
图1为一次再热机组的沉降式塔式电站锅炉电站机组示意图。
图2为二次再热机组的沉降式塔式电站锅炉电站机组示意图。
具体实施方式
本发明提出一种沉降式塔式电站锅炉系统。下面结合附图予以说明。
在图1所示的一次再热机组的沉降式塔式电站锅炉机组示意图中，在安装电站锅炉处开挖50-100米深的地下空间，将塔式电站锅炉主体部分的1/2-2/3沉入地表以下，使一次再热机组的沉降式塔式电站锅炉的顶部距离地面仅有20-40米，空气预热器1和引风机4安装在塔式电站锅炉的上部的烟道中，塔式电站锅炉炉顶烟气经转向后仅需10-30米就直接连接地面的空气预热器1、引风机4至脱硫单元，空气预热预器1将预热的热空气经过热空气管道2送入炉膛下部的的风口，进入炉膛参与燃烧。大幅缩短了连接烟道、减少了烟气阻力与投资。热空气管道2在烟道外面与空气预热器1连接后送入炉膛下部风口；在塔式电站锅炉的上部，过热器5连接汽轮机的高压缸10热汽入口，第一级再热器6分别连接汽轮机的高压缸10的排汽口和中压缸11的热汽入口，中压缸11与低压缸12连接；发电机3、汽轮机的高压缸10、中压缸11和与低压缸12依次串联后固定在支撑平台15上面；汽轮机回热加热器系统14安装在支撑平台15下面，利用高压缸10、中压缸11和与低压缸12抽汽来加热凝结水；省煤器8布置在在塔式电站锅炉的上部的烟道口的位置，本发明的汽轮机平台和锅炉过热器再热器平台在同一水平面，大幅缩短了锅炉过热、再热蒸汽管道长度，减少了锅炉的钢架悬吊结构成本。
在图2所示为二次再热机组的沉降式塔式电站锅炉机组示意图中，在图1中的第一级再热器6上面再布置一台第二级再热器7，并在高压缸10前面再串联超高压缸9，过热器5连接超高压缸9，第一级再热器6分别连接超高压缸9的排汽口和高压缸10热汽入口，第二级再热器7分别连接高压缸10的排汽口和中压缸11热汽入口；过热器5、第一级再热器6和第二级再热器7与高压缸10、中压缸11及低压缸12基本在相同水平位置上；其余结构与图1所示结构相同。
本发明沉降式塔式电站锅炉系统中，针对一次再热机组，锅炉主蒸汽经过主蒸汽管道，主蒸汽进入汽轮机高压缸10,做功后，高压缸10排汽进入第一级再热器6，再热蒸汽进入中压缸11做功，中压缸11排汽进入低压缸12；配合二次再热机组，主蒸汽则进入汽轮机超高压缸9，做功后，超高压缸9排汽进入第一级再热器6，一次再热后蒸汽进入汽轮机高压缸10，做功后，排汽进入第二级再热器7，二次再热后蒸汽进入汽轮机中压缸,11，由于锅炉的沉降，过热器和汽轮机平台基本在同一高度，再热器布置在过热器上方，再热蒸汽经冷再热蒸汽管道进再热器，经再热后进入中压缸11，再热器在过热器上4-5米处。
沉降式塔式电站锅炉系统技术使主蒸汽管道和再热蒸汽管道比常规节省1/2-2/3。使得高参数蒸汽损失减少，降低了汽轮机汽耗，节约了昂贵的高参数蒸汽管道，为更高参数的二次再热机组提供了结构和技术保障，在安装方面，由于其高度下降，显著降低了安装难度、大幅提高了钢结构的强度和安全性，降低了生产成本。
Claims (4)
1.一种沉降式塔式电站锅炉系统，其特征在于，在安装电站锅炉处开挖50-100米深的地下空间，将塔式电站锅炉主体部分的1/2-2/3沉入地表以下，汽轮机平台和锅炉过热器再热器平台在同一水平面，大幅缩短了锅炉过热、再热蒸汽管道长度，减少了锅炉的钢架悬吊结构；其中，一次再热机组的沉降式塔式电站锅炉的顶部距离地面仅有20-40米，空气预热器(1)和引风机(4)安装在塔式电站锅炉的上部的烟道中，热空气管道(2)在烟道外面与空气预热器(1)连接后在塔式电站锅炉的下部与风口相连接；在塔式电站锅炉的上部，省煤器(8)布置在塔式电站锅炉的上部的烟道口的位置；过热器(5)连接汽轮机的高压缸(10)热汽入口，中压缸(11)与低压缸(12)连接；汽轮机的高压缸(10)、中压缸(11)、低压缸(12)和发电机(3)依次串联后固定在锅炉支架及支撑平台(15)上面；汽轮机回热加热器系统(14)安装在支撑平台(15)下面，利用高压缸(10)、中压缸(11)和与低压缸(12)的抽汽来加热凝结水；第一级再热器(6)分别连接高压缸(10)排汽口和中压缸(11)热汽入口；其中过热器(5)、第一级再热器(6)和高压缸(10)、中压缸(11)、低压缸(12)基本在相同的水平位置上。
2.根据权利要求1所述沉降式塔式电站锅炉系统，其特征在于，所述塔式电站锅炉炉顶烟气经转向后仅需10-30米就直接连接地面的空气预热器(1)、引风机(4)至脱硫单元，大幅缩短了连接烟道，减少了烟气阻力与投资。
3.根据权利要求1所述沉降式塔式电站锅炉系统，其特征在于，所述空气预热器(1)将预热的热空气经过热空气管道(2)送入炉膛入口处的磨煤系统和风口，进入炉膛燃烧。
4.一种沉降式塔式电站锅炉系统，其特征在于，在安装电站锅炉处开挖50-100米深的地下空间，将塔式电站锅炉主体部分的1/2-2/3沉入地表以下，汽轮机平台和锅炉过热器再热器平台在同一水平面，大幅缩短了锅炉过热、再热蒸汽管道长度，减少了锅炉的钢架悬吊结构；其中，一次再热机组的沉降式塔式电站锅炉的顶部距离地面仅有20-40米，空气预热器(1)和引风机(4)安装在塔式电站锅炉的上部的烟道中，热空气管道(2)在烟道外面与空气预热器(1)连接后在塔式电站锅炉的下部与风口相连接；作为二次再热机组的沉降式塔式电站锅炉，在塔式电站锅炉的上部，省煤器(8)布置在塔式电站锅炉的上部的烟道口的位置；在第一级再热器(6)上方布置第二级再热器(7)，并在高压缸(10)前面再串联超高压缸(9)，汽轮机的超高压缸(9)、高压缸(10)、中压缸(11)、低压缸(12)和发电机(3)依次串联后固定在锅炉支架及支撑平台(15)上面；汽轮机回热加热器系统(14)安装在支撑平台(15)下面，利用超高压缸(9)、高压缸(10)、中压缸(11)和低压缸(12)的抽汽来加热凝结水，过热器(5)连接超高压缸(9)热汽入口，第一级再热器(6)分别连接超高压缸(9)的排汽口和高压缸(10)热汽入口，第二级再热器(7)分别连接高压缸(10)的排汽口和中压缸(11)热汽入口，其中，过热器(5)、第一级再热器(6)和第二级再热器(7)与超高压缸(9)、高压缸(10)、中压缸(11)及低压缸(12)基本在相同水平位置上。
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