將凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組改造為背壓式機(jī)組的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于火力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及熱電廠技術(shù)改造，具體說，是一種將凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組改造為背壓式機(jī)組的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組因其熱效率低、熱污染嚴(yán)重與國家現(xiàn)行的節(jié)能減排政策、環(huán)境保護(hù)政策日益沖突，必須進(jìn)行改造，否則將被強(qiáng)制停運(yùn)，遭到淘汰。
[0003]凝汽式機(jī)組熱效率低、熱污染嚴(yán)重的原因是要把做功后的乏汽冷凝為水返回鍋爐再產(chǎn)蒸汽，乏汽蘊(yùn)含的熱量被浪費(fèi)，且冷卻該乏汽還要消耗能源，故熱效率低；冷凝過程中，冷卻介質(zhì)又把熱量散發(fā)在空氣中，對環(huán)境造成熱污染。可見，問題的關(guān)鍵是為乏汽找到一條可資利用的出路。
[0004]這條出路就是用乏汽對城市居民提供采暖供熱，它不僅使老熱電廠逃脫被關(guān)停的厄運(yùn)，還獲利匪淺，效益倍增。進(jìn)一步的，還抽取部分中壓蒸汽，向工業(yè)用戶提供工業(yè)供熱。
[0005]對外供熱就需要提高機(jī)組的背壓，才能滿足供熱蒸汽的壓力要求，經(jīng)改造提高了背壓的機(jī)組習(xí)慣上稱為背壓機(jī)組。
[0006]目前的改造方案是:對于采暖供熱，拆除凝汽器和低壓通流或末幾個做功級，提高低壓排汽的壓力，抽取低壓排汽向城市供熱，低壓轉(zhuǎn)子保留；對于工業(yè)供熱，直接在中壓通流適當(dāng)級數(shù)抽取中壓蒸汽，向工業(yè)熱用戶供熱；為適應(yīng)抽汽工況，還要對汽輪機(jī)做適應(yīng)性改進(jìn)。
[0007]不言而喻，對外供熱必然要犧牲部分發(fā)電功率，實(shí)際發(fā)電功率與標(biāo)稱的額定功率相去甚遠(yuǎn)，不能真實(shí)反映電廠的裝機(jī)容量，不利于電網(wǎng)調(diào)度。
[0008]盡管對汽輪機(jī)做了適應(yīng)性改進(jìn)，但蒸汽參數(shù)沒有改變，機(jī)組熱耗依然很高。
[0009]另外，拆除凝汽器和低壓通流后，低壓轉(zhuǎn)子仍被保留，撤除的級次中存在鼓風(fēng)效應(yīng)，對其安全性造成損害；除此之外，其基坑被閑置，基建設(shè)施折舊依然進(jìn)入成本，由于凝汽器體積龐大，占地面積很大，這部分成本也不少，成為電廠增加效益有待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對以上問題，本發(fā)明提供一種將凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組改造為背壓式機(jī)組的方法，用該方法改造的機(jī)組，發(fā)電功率提高約10%，與標(biāo)稱的額定功率接近，熱耗降低，低壓缸原基坑被利用，其技術(shù)解決方案如下:
一種將凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組改造為背壓式機(jī)組的方法，所述凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組包括順序布置的高壓缸、中壓缸、低壓缸及其凝汽器、發(fā)電機(jī)，以及與之配套的鍋爐，其改造方法包括如下技術(shù)措施:
-拆除低壓缸及其凝汽器，在其基坑位置增設(shè)一個中壓缸，定義原中壓缸為A，新增中壓缸為B，中壓缸B的尾端直接聯(lián)接發(fā)電機(jī)；在中壓缸A和中壓缸B的尾端分別開供熱抽氣口，使機(jī)組成為背壓式機(jī)組； -熱力系統(tǒng)采用一次再熱方式，高壓排汽經(jīng)再熱后同時送入中壓缸A和中壓缸B繼續(xù)做功，直接抽取中壓排汽送往熱用戶；
-按如下方式之一改造鍋爐
a、將蒸汽壓力溫度由超高壓提升至亞臨界；
b、在溫度壓力不變情況下對鍋爐擴(kuò)容，增大蒸汽流量；
C、既提升蒸汽壓力溫度，又?jǐn)U大鍋爐容量；
并對汽輪機(jī)做適應(yīng)性改進(jìn)。
[0011]所述凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組的額定功率多200MW。
[0012]所述改造后的背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組將給水泵布置在發(fā)電機(jī)尾端，由發(fā)電機(jī)主軸驅(qū)動；在發(fā)電機(jī)與給水泵之間設(shè)有變速器，發(fā)電機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速后驅(qū)動給水泵。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
以200麗凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組改造為例，通過上述改造，機(jī)組的發(fā)電功率提高10%，200MW等級凝汽式機(jī)組改造后提高到220MW等級，輸出功率207MW，與原標(biāo)稱額定功率非常接近，利于電網(wǎng)調(diào)度。
[0014]原低壓缸及其凝汽器的基坑得以合理利用，進(jìn)一步降低電廠的成本，實(shí)現(xiàn)效益最大化。
[0015]下面以200MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組改造為例，詳細(xì)說明本發(fā)明。
【附圖說明】
[0016]圖1是200MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組構(gòu)造及布置形式圖圖2是改造后的機(jī)組構(gòu)造及布置形式圖
圖3是改造后的機(jī)組的熱力系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]首先介紹200MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組的基本構(gòu)造和布置方式。
[0018]參見圖1，它包括順序布置的高壓缸1、中壓缸2、低壓缸及其凝汽器3、發(fā)電機(jī)4，以及與之配套的其他設(shè)備。
[0019]其改造方法包括如下技術(shù)措施:
實(shí)例一
-拆除低壓缸及其凝汽器，在其基坑位置增設(shè)一個中壓缸5，定義原中壓缸為A 2，新增中壓缸為B 5，中壓缸B 5的尾端直接聯(lián)接發(fā)電機(jī)4 ;在中壓缸A 2和中壓缸B 5的尾端分別開供熱抽氣口，使機(jī)組成為背壓式機(jī)組。
[0020]另外，本發(fā)明將給水泵7布置在發(fā)電機(jī)4的尾端，由發(fā)電機(jī)4主軸驅(qū)動。在發(fā)電機(jī)4與給水泵7之間設(shè)有變速器6，將發(fā)電機(jī)4提供的轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速后驅(qū)動給水泵7。
[0021]改造后的機(jī)組構(gòu)造和布置方式見圖2。
[0022]-改造鍋爐，將蒸汽壓力溫度由超高壓提升至亞臨界；蒸汽參數(shù)由12.75MPa?
13.73MPa /535°C?537°C /535°C?537°C提升為 16.7MPa/537°C /537°C。并按常規(guī)方法對汽輪機(jī)做適應(yīng)性改進(jìn)。
[0023]-熱力系統(tǒng)采用一次再熱方式，高壓排汽經(jīng)再熱后同時送入中壓缸A2和中壓缸B5繼續(xù)做功，直接抽取中壓排汽送往熱用戶。
[0024]排汽參數(shù)為:1.0MPa/397°C，抽汽流量為1116t/h。
[0025]參見圖3，機(jī)組的工作過程:來自鍋爐的16.7MPa/537°C蒸汽進(jìn)入高壓缸1，做功后返回鍋爐再熱器，再次加熱至537°C，進(jìn)入中壓缸A 2和中壓缸B 5繼續(xù)做功，中壓排汽直接送往熱用戶。
[0026]改造后，機(jī)組的發(fā)電功率提高10%，200MW等級凝汽式機(jī)組改造后提高到220MW等級，輸出功率207MW，與原標(biāo)稱額定功率非常接近，利于電網(wǎng)調(diào)度。
[0027]實(shí)例二
與實(shí)例一的區(qū)別是，改造鍋爐時，不提升蒸汽壓力溫度，而是擴(kuò)大鍋爐容量，增大蒸汽流量，其余與實(shí)例一相同。當(dāng)然，還可既提升蒸汽壓力溫度，又?jǐn)U大鍋爐容量，亦可取得的同等效果。
[0028]本發(fā)明的技術(shù)方案也適用于200MW以上等級的凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組改造。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種將凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組改造為背壓式機(jī)組的方法，所述凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組包括順序布置的高壓缸、中壓缸、低壓缸及其凝汽器、發(fā)電機(jī)，以及與之配套的鍋爐，其改造方法包括如下技術(shù)措施: -拆除低壓缸及其凝汽器，在其基坑位置增設(shè)一個中壓缸，定義原中壓缸為A，新增中壓缸為B，中壓缸B的尾端直接聯(lián)接發(fā)電機(jī)；在中壓缸A和中壓缸B的尾端分別開供熱抽氣口，使機(jī)組成為背壓式機(jī)組； -熱力系統(tǒng)采用一次再熱方式，高壓排汽經(jīng)再熱后同時送入中壓缸A和中壓缸B繼續(xù)做功，直接抽取中壓排汽送往熱用戶； -按如下方式之一改造鍋爐 a、將蒸汽壓力溫度由超高壓提升至亞臨界； b、在溫度壓力不變情況下對鍋爐擴(kuò)容，增大蒸汽流量； C、既提升蒸汽壓力溫度，又?jǐn)U大鍋爐容量； 并對汽輪機(jī)做適應(yīng)性改進(jìn)。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝氣式汽輪發(fā)電機(jī)組的額定功率彡 200MW。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述改造后的背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組將給水泵布置在發(fā)電機(jī)尾端，由發(fā)電機(jī)主軸驅(qū)動。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在發(fā)電機(jī)與給水泵之間設(shè)有變速器，發(fā)電機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速后驅(qū)動給水泵。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種將凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組改造為背壓式機(jī)組的方法，所述凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組包括順序布置的高壓缸、中壓缸、低壓缸及其凝汽器、發(fā)電機(jī)，以及與之配套的鍋爐，其改造方法包括如下技術(shù)措施：拆除低壓缸及其凝汽器，在其基坑位置增設(shè)一個中壓缸，定義原中壓缸為A，新增中壓缸為B，中壓缸B的尾端直接聯(lián)接發(fā)電機(jī)；在中壓缸A和中壓缸B的尾端分別開供熱抽氣口，使機(jī)組成為背壓式機(jī)組；熱力系統(tǒng)采用一次再熱方式，高壓排汽經(jīng)再熱后同時送入中壓缸A和中壓缸B繼續(xù)做功，直接抽取中壓排汽送往熱用戶；改造鍋爐，提升蒸汽參數(shù)或擴(kuò)大鍋爐容量，并對汽輪機(jī)做適應(yīng)性改進(jìn)。
【IPC分類】F01K13/00
【公開號】CN104895629
【申請?zhí)枴緾N201510353057
【發(fā)明人】張曉東, 唐麗麗, 王建偉, 孫奇, 范小平, 侯明軍, 王鑫, 冉育銘, 韋治
【申請人】東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月24日