本发明专利技术公开了一种蒸汽冷却器系统及其降低抽汽过热度的方法，所述蒸汽冷却器系统包括至少一个‘汽‑风’换热装置、热风道、汽轮机的抽汽管道。以热风携带热量的形式，间接将汽轮机抽汽的热量返回到锅炉，使输入锅炉的热量成分发生变化，替代了一部分燃料热量，从而获得热经济效益，且提高了抽汽过热度的利用效率；若热一次风得到进一步加热，相当于制粉系统的干燥出力得到明显提升、煤的实际可磨性改善，使得煤粉着火点提前、制粉电耗降低；若热二次风风温提高，使得锅炉的燃烧稳定性及煤粉燃烬率都得以提高，锅炉效率也得以提高，大大提高了锅炉对煤种的适应性。与此同时，高压加热器进汽过热度的显著降低，也能降低其造价及提高其运行可靠性。该系统及方法尤适用于解决两次再热超超临界机组及700℃机组的抽汽普遍高过热度问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽轮机抽汽过热度利用领域，具体涉及一种蒸汽冷却器系统及其降低抽汽过热度的方法。
技术介绍
在火力发电机组中，回热系统是汽轮机热力系统的基础及核心，它对机组和电厂的热经济性起着重要的作用，而抽汽作为整个换热过程的热量输出源，它的过热度对回热系统的经济性又有着重要影响，而目前系统中的抽汽都具有一定的过热度，尤其是再热后的各级回热抽汽，其焓值、过热度都提高了，以600℃蒸汽参数等级参数的超超临界机组为例，一般来说再热后的第一、二级抽汽的过热度高达150～250℃，使该级回热加热器的汽水换热温差增大，导致熵增增大，影响机组经济性的提升。而随着二次再热机组的发展以及机组温度参数的不断提高，机组抽汽的温度及过热度也越来越高，尤其是发展到700℃机组时，高温、高过热度的抽汽，不仅导致汽水换热温差增大，严重影响机组经济性的提升，而且还会大幅增大此等高压给水加热器的制造困难性。即便可制造，其造价亦会大幅增加，安全可靠性、运行寿命也会因此降低。此外，高温、高过热度的抽汽也会使得相应抽汽管道材料升级，因而，抽汽管道造价也会上升。现有传统技术通过装设外置式的蒸汽冷却器（汽-水换热器），可一定程度降低抽汽过热度，并提高该级加热器出口水温或整个回热系统出口水温。然而由于换热的介质为抽汽及给水，一方面，抽汽温度与出口水温差值仍然较大，另一方面，给水温度本身受到锅炉最高设计给水温度的制约，因此抽汽过热度的利用相应受到限制。再之，由于利用抽汽过热度来加热给水，其对抽汽过热度这部分热量的利用效率也是一定的，因此对机组经济性的提升也是较有限。此外，给水侧的压力往往较高，因而，此等蒸汽冷却器的管束壁厚也较大，其造价也就相对较高。另外一方面，现有电厂在进入正常生产和运行后，燃烧的实际煤种往往与机组设计煤种偏离很大，水分、灰分和硫等物质的含量随着煤种的变化都有非常大的差异。尤其是对于一些中、高水分的煤种来说，制粉系统干燥出力跟不上煤种水分的变化，磨煤机出口粉温达不到设计要求，进入锅炉后，煤粉着火点推迟、燃烬率降低，将大大影响锅炉效率，还会影响锅炉的燃烧稳定性，并且，对于一些难磨的煤种时，制粉电耗上升，煤粉变粗，相应的，煤粉着火点进一步推迟、燃烬率进一步降低。此外，由于现有的锅炉设计，一般是通过空预器利用锅炉烟气的热量来加热空预器入口的一次风及二次风，然后形成热一次风及热二次风，最后送入锅炉，而空预器出口的烟温是具有一定限制的，因此，其热一次风和热二次风的温度也会相应受到限制，这对锅炉的制粉系统出力、锅炉的燃烧情况都会产生重要影响，事实上，进入锅炉的风温越高越有利于锅炉的燃烧，若能突破现有锅炉设计，确保安全基础上，进一步提高热一次风温及热二次风温，将大幅提高锅炉的燃烧情况以及机组经济性。因而如何进一步有效利用汽轮机抽汽的过热度，同时提高一次风温或二次风温是一个重要的新课题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种系统，以锅炉的进风作为回热媒介，通过该系统，利用全负荷运行范围工况下仍具有一定过热度的汽轮机抽汽来加热空预器出口的热风，可达到拓展回热媒介，实现更广义的回热循环，与此同时，还可有效降低汽轮机抽汽的过热度，大幅提升汽轮机抽汽过热度利用效率，并提高锅炉对煤种的适应性、锅炉的燃烧稳定性及燃烧效率，从而提高机组的整体经济性。本专利技术提供的系统，相对于传统的蒸汽冷却器（汽-水换热器）来说，其换热媒介不再局限于给水，而是拓展至锅炉的进风，是利用抽汽来加热锅炉进风（可为热一次风，或热二次风，或同时包括热一次风及热二次风），一方面提高锅炉的进风温度，另一方面降低抽汽的过热度，因此称之为一种新型的“蒸汽冷却器系统”。本专利技术提供一种蒸汽冷却器系统，包括至少一个‘汽-风’换热装置、热风道、汽轮机的抽汽管道，其特征在于，‘汽-风’换热装置布置在热风道中，所述热风道可为空预器出口的热一次风风道，也可为空预器出口的热二次风风道，所述‘汽-风’换热装置的进汽口与汽轮机中具有一定过热度的抽汽连接，所述‘汽-风’换热装置的出汽口与热力系统的高压给水加热器连接。本专利技术提供的蒸汽冷却器系统，汽轮机中具有一定过热度的抽汽经‘汽-风’换热装置放热给锅炉的进风（可为热一次风，或热二次风，或同时包括热一次风及热二次风），并确保‘汽-风’换热装置的回汽仍具有较低的过热度或接近饱合蒸汽，然后再进入热力系统中的高压给水加热器，进一步加热给水。需注意的是，该蒸汽冷却器系统是将现有全负荷范围运行工况下均具有一定过热度的汽轮机抽汽与锅炉的进风来进行换热，达到降低抽汽过热度、提高锅炉进风温度从而提高机组经济性的主要目的。一般来说，若采用纯滑压运行，随着机组负荷降低，汽轮机抽汽的过热度将更大，即抽汽过热度的利用空间也更大。因此该蒸汽冷却器系统可在全负荷范围内运行并且在低负荷的利用空间也更大，突破了现有传统锅炉设计中热一次风、热二次风的温度边界限制，热一次风温度的提高，在确保输送煤粉安全的基础上，实现了制粉系统出力的提升及煤粉燃烧效果的提升，相应的，热二次风温度的提高，也使得锅炉燃烧效果进一步提升，由于汽轮机的抽汽过热度得到降低，汽轮机抽汽量会相应增加，汽轮机的排汽冷源损失大幅降低，与此同时，抽汽的热量通过锅炉进风，被携带至锅炉，使输入锅炉的热量成分发生变化，换言之，替代了部分燃料，因此可实现机组经济性的大幅提升。本专利技术还提供一种采用蒸汽冷却器系统来降低抽汽过热度的方法，包括以下步骤：步骤1，将汽轮机全负荷范围运行工况下均具有一定过热度的抽汽与空预器出口的热风（可为热一次风，或热二次风，或同时包括热一次风及热二次风）进行换热。具体地，步骤1之前还包括在所述热风道中配置‘汽-风’换热装置（在热一次风道配置‘汽-风’换热装置，或在热二次风道‘汽-风’换热装置，或在热一次风道及热二次风道都配置‘汽-风’换热装置）。具体地，步骤1包括以下步骤：步骤1.1：将所述汽轮机中全负荷范围运行工况均具有一定过热度的抽汽，输入到所述热风道中的所述‘汽-风’换热装置，与所述热风道中的热风（可为热一次风，或热二次风，或同时包括热一次风及热二次风）进行热交换；步骤1.2：所述热一次风经热交换，温度得到提升后被送入锅炉磨煤机，携带煤粉进一步送入锅炉燃烧，而所述热二次风经热交换，温度得到提升后被直接送入锅炉。所述汽轮机中具有一定过热度的抽汽经‘汽-风’换热装置放热后，维持具有较低的过热度或接近饱合蒸汽，然后再进入热力系统中的高压给水加热器，进一步加热给水。具体地，所述‘汽-风’换热装置是一个或多个。具体地，所述抽汽来自汽轮机全负荷范围运行工况下均具有一定过热度的一级或多级抽汽。具体地，在步骤1.1中，所述抽汽一级，所述‘汽-风’换热装置为多个，将一级所述抽汽依次输入多个所述‘汽-风’换热装置或并列输入多个所述‘汽-风’换热装置。具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述‘汽-风’换热装置为多个，将多级所述抽汽分别输入多个所述‘汽-风’换热装置。具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述‘汽-风’换热装置为多个，将其中一级抽汽依次输入部分所述‘汽-风’换热装置，其余抽汽分别输入其余所述‘汽-风’换热装置。具体地，在步骤1.1中，所述抽汽为多级，所述‘汽-风’换热装置为多个，将其中一级抽汽并列输入部分多个所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蒸汽冷却器系统，包括至少一个‘汽‑风’换热装置、热风道、汽轮机的抽汽管道，其特征在于，‘汽‑风’换热装置布置在热风道中，所述热风道可为空预器出口的热一次风风道，也可为空预器出口的热二次风风道，所述‘汽‑风’换热装置的进汽口与汽轮机中全负荷运行范围工况下均具有过热度的抽汽连接，所述‘汽‑风’换热装置的出汽口与热力系统的高压给水加热器连接。
【技术特征摘要】
1.一种蒸汽冷却器系统，包括至少一个‘汽-风’换热装置、热风道、汽轮机的抽汽管道，其特征在于，‘汽-风’换热装置布置在热风道中，所述热风道可为空预器出口的热一次风风道，也可为空预器出口的热二次风风道，所述‘汽-风’换热装置的进汽口与汽轮机中全负荷运行范围工况下均具有过热度的抽汽连接，所述‘汽-风’换热装置的出汽口与热力系统的高压给水加热器连接。2.如权利要求1所述的蒸汽冷却器系统，其特征在于，所述抽汽为一级，所述‘汽-风’换热装置为多个，一级所述抽汽依次与多个所述‘汽-风’换热装置连接，或并列与多个所述‘汽-风’换热装置连接。3.如权利要求1所述的蒸汽冷却器系统，其特征在于，所述抽汽为多级，所述‘汽-风’换热装置为多个，多级所述抽汽分别与多个所述‘汽-风’换热装置连接。4.如权利要求1所述的蒸汽冷却器系统，其特征在于，所述抽汽为多级，所述‘汽-风’换热装置为多个，其中一级所述抽汽依次与部分所述‘汽-风’换热装置连接，其余所述抽汽分别与其余所述‘汽-风’换热装置连接。5.如权利要求1所述的蒸汽冷却器系统，其特征在于，所述抽汽为多级，所述‘汽-风’换热装置为多个，其中一级所述抽汽并列与部分多个所述‘汽-风’换热装置连接，其余所述抽汽分别与其余多个所述‘汽-风’换热装置连接。6.一种采用权利要求1-5任一项所述的蒸汽冷却器系统来降低抽汽过热度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将汽轮机额定负荷工况下具有一定过热度的抽汽与空预器出口的热风（可为热一次风，或热二次风，或同时包括热一次风及热二次风）进行换热。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤1之前还包括在所述热风道中配置‘汽-风’换热装置（在热一次风道配置‘汽-风’换热装置，或在...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯伟忠，
申请(专利权)人：冯伟忠，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。