[发明专利]与二次再热主汽轮机同轴布置的背压抽汽小汽轮机热力系统

说明书

技术领域

本发明适用于二次再热汽轮机发电机组，具体涉及二次再热汽轮机组中的背压抽汽小汽轮机热力系统。

背景技术

采用二次再热技术的火力发电厂，其再热系统为，将主汽轮机内做了部分功的蒸汽引出进行再次加热，然后引回汽轮机继续做功，以提高热力系统效率。

采用二次再热技术的火力电厂，通常也配置回热系统，用主汽轮机抽汽的热量通过加热器来加热凝结水和给水，将抽汽的热量全部回收到工质水中，减少循环水带走的汽化潜热排放，以提高热力系统效率。

抽汽最好过热度低，将过热部分能量做功，而将汽化潜热部分能量用来回热。但对有再热系统的火力发电厂，再热后的抽汽受再热作用，温度提高，过热度随之增加，使得可用来做功的能量用来加热凝结水和给水，影响了热力循环的效率。同时，对于再热参数较高的机组（如再热蒸汽温度620℃以上），再热后的抽汽温度高，需要提升抽汽管道、阀门、加热器的材料等级，提高了管道、阀门及设备的制造成本。

图1是现有二次再热主机抽汽热力系统，其中汽轮机超高压缸7排汽引至一次再热器12，进行加热升温，然后进入汽轮机高压缸8，从汽轮机高压缸8中间设有一个抽汽口，从该抽汽口引出蒸汽，通过加热器23加热凝结水和给水，回收汽化潜热。汽轮机高压缸8排汽引至二次再热器13，进行加热升温，然后进入汽轮机中压缸9，从汽轮机中压缸9中间设有一个抽汽口，从该抽汽口引出蒸汽，通过加热器20加热凝结水和给水，回收汽化潜热，从提高热力循环效率。同时，超高压缸7、高压缸8和中压缸9的排汽分别通过加热器22、加热器24和加热器21加热给水或凝结水或供给其他用户。但一次和二次再热后抽汽的温度都较高，过热度大，过热部分的能量也随汽化潜热被用来加热水，影响热力循环效率。

发明内容

本发明针对现有热力系统上述情况，利用再热前的蒸汽，驱动背压抽汽小汽轮机，从小汽轮机中抽汽，利用过热度较低的小汽轮机抽汽和排汽，通过加热器来加热凝结水和给水，与现有热力系统相比，可提高热力循环效率。而且显著减少了进入一次再热器和/或二次再热器的蒸汽流量，减少再热器的换热面积，从而大幅降低再热系统的造价。

在此基础上，将背压抽汽小汽轮机与主汽轮机同轴布置。对于给水泵为电动的机组，背压抽汽小汽轮机同轴布置主厂房整体布置将更为紧凑，可有效节省主厂房面积，节省费用。对于给水泵为汽动的机组，另设一台凝汽式小汽轮机驱动给水泵，可有效解决背压抽汽小汽轮机直接驱动给水泵（或其他被驱动装置）带来的汽量、电量平衡问题。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种与二次再热主汽轮机同轴布置的背压抽汽小汽轮机热力系统，二次再热主汽轮机组设有超高压缸、高压缸、中压缸、低压缸以及一次再热器和二次再热器，所述背压抽汽小汽轮机热力系统包括背压抽汽小汽轮机、背压抽汽小汽轮机进汽管系、背压抽汽小汽轮机抽汽管系、背压抽汽小汽轮机排汽管系以及背压抽汽小汽轮机抽汽回热设备和背压抽汽小汽轮机排汽回热设备，其特征在于：

所述背压抽汽小汽轮机进汽管系与所述二次再热主汽轮机组的再热前的蒸汽连通，利用所述二次再热主汽轮机组再热前的蒸汽作为汽源，驱动所述背压抽汽小汽轮机；以及

所述背压抽汽小汽轮机与所述二次再热主汽轮机同轴布置。

一优选实施例中，该背压抽汽小汽轮机汽源为超高压缸排汽和/或高压缸排汽。

另一优选实施例中，该背压抽汽小汽轮机汽源为超高压缸抽汽和/或高压缸抽汽。

另一优选实施例中，该背压抽汽小汽轮机汽源为一次再热器和/或二次再热器的中间加热蒸汽。

另一优选实施例中，该背压抽汽小汽轮机可与二次再热主汽轮机分缸。

另一优选实施例中，该背压抽汽小汽轮机可与高压缸和/或中压缸合缸。

另一优选实施例中，该背压抽汽小汽轮机可通过变速箱与二次再热主汽轮机连接。

另一优选实施例中，可设置两个背压抽汽小汽轮机，分别使用一次再热前蒸汽和二次再热前蒸汽作为汽源。

优选地，背压抽汽小汽轮机的抽汽、排汽引到加热器、除氧器，或引到其它回热器、辅助蒸汽系统或热网。

优选地，背压抽汽小汽轮机抽汽回热设备和背压抽汽小汽轮机排汽回热设备是单列100%容量加热器，或者是双列50%容量加热器。

优选地，背压抽汽小汽轮机的抽汽是1级、或者2级，或者2级以上。

本发明的背压抽汽小汽轮机热力系统能够降低系统造价，同时提高热力循环效率。

附图说明

图1是现有二次再热主机抽汽热力系统的系统流程图。