專利名稱：一種帶二次再熱的700℃以上參數(shù)超超臨界鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于火力發(fā)電廠燃煤鍋爐系統(tǒng)，特別涉及一種帶二次再熱的700°C以上參數(shù)超超臨界鍋爐。
背景技術(shù)：
歐、美、日等工業(yè)發(fā)達國已相繼開展了把燃煤機組的效率提高到50%以上的計劃項目研發(fā)工作，如歐盟于1998年起啟動開展的“在700°C運行的先進超臨界煤粉鍋爐發(fā)電 (即AD700)計劃”和美國的“超超臨界蒸汽計劃”。其主要的工作就是把蒸汽參數(shù)提高到 7000C以上，從而大幅提高機組的熱效率。我國采用引進技術(shù)在近幾年已建設(shè)投運相當數(shù)量的大容量超臨界、超超臨界機組。為進一步提高機組效率，研究采用蒸汽參數(shù)高達700°C的新一代高參數(shù)超超臨界機組將是未來燃煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向之一。另外，隨著主汽和再熱蒸汽溫度的提高，凝結(jié)水加熱器的抽汽溫度也提高，造成抽汽過熱度提高，這從熱力學(xué)上講是不利的，會降低整個機組的效率。過熱度太高甚至有可能抵消蒸汽參數(shù)提高帶來的效率提高。基于此，研究人員希望除了把蒸汽溫度提高到700°C以上之外還可以通過對現(xiàn)有的傳統(tǒng)熱力系統(tǒng)進行優(yōu)化進一步提高機組效率，帶二次再熱的熱力系統(tǒng)即可實現(xiàn)這個目的。二次再熱是指再熱蒸汽在中壓缸做完功不直接進入低壓缸，而是回到鍋爐中重新加熱后再次回到汽輪機做功。根據(jù)現(xiàn)有資料統(tǒng)計，二次再熱比一次再熱機組的熱效率提高1_2%。要想實現(xiàn)把蒸汽溫度提高到700°C以上，必須開發(fā)新的材料來制造過熱器及再熱器高溫段、集箱、蒸汽管道、閥門及汽機高溫部件。由于耐高溫的鎳基合金及其昂貴，用于鍋爐過熱器高溫段和高溫蒸汽管道的材料需要盡可能少。因此可以通過鍋爐的緊湊設(shè)計，減少鍋爐主蒸汽出口集箱到汽機入口的蒸汽管道以及一次、二次再熱蒸汽高溫管道的長度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在提高機組效率的同時盡可能縮短高溫蒸汽管道的長度，減少昂貴的鎳基材料的使用，避免建設(shè)成本大幅增加的帶二次再熱的700°C以上參數(shù)超超臨界鍋爐。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括水平放置的鍋爐爐膛以及設(shè)置在鍋爐爐膛內(nèi)的屏式過熱器，在鍋爐爐膛的前墻上布置有燃燒器，在鍋爐水平煙道內(nèi)按照煙氣流向依次布置有高溫過熱器、高溫一次再熱器、高溫二次再熱器、低溫過熱器、低溫二次再熱器和溫一次再熱器，鍋爐蒸汽經(jīng)屏式過熱器后依次流過低溫過熱器和高溫過熱器， 進入高壓缸做功，從高壓缸出來依次流經(jīng)低溫一次再熱器和高溫一次再熱器后進入中壓缸做功，從中壓缸出來又依次流經(jīng)低溫二次再熱器和高溫二次再熱器，回到汽輪機繼續(xù)做功后進入低壓缸做功。本發(fā)明在鍋爐尾部豎直煙道中布置有兩級分布的省煤器。
所述的鍋爐爐膛的外壁上還安裝有帶有水冷壁入口混合集箱和水冷壁出口集箱的水冷壁，其中水冷壁入口混合集箱還通過管路與省煤器相連。所述的水平放置的鍋爐爐膛的下端安裝有冷灰斗。本發(fā)明將鍋爐爐膛水平放置，這樣使過熱器及再熱器出口集箱標高降低很多，極大縮短了高溫蒸汽管道長度，減少昂貴的鎳基材料的使用。在鍋爐水平煙道內(nèi)布置有能夠?qū)崿F(xiàn)火電機組的二次再熱的再熱器，另外本發(fā)明能夠把蒸汽溫度提高到700°c以上。在顯著提高機組效率的同時，最大限度縮短高溫蒸汽管道的長度，降低建設(shè)成本。本發(fā)明使我國火電機組效率提高到50%以上成為可能。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為屏式過熱器，2為高溫過熱器，3為高溫一次再熱器，4為高溫二次再熱器， 5為低溫過熱器，6為低溫二次再熱器，7為低溫一次再熱器，8為省煤器，9為水冷壁入口混合集箱，10為冷灰斗，11為爐膛，12為燃燒器，13為水冷壁出口集箱。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。本發(fā)明的目的在于采用二次再熱技術(shù)把蒸汽溫度提高到700°C以上。參見圖1，本發(fā)明包括水平放置的下端安裝有冷灰斗10的鍋爐爐膛11以及設(shè)置在鍋爐爐膛11內(nèi)的屏式過熱器1，在鍋爐爐膛11的前墻上布置有燃燒器12，在鍋爐水平煙道內(nèi)按照煙氣流向依次布置有高溫過熱器2、高溫一次再熱器3、高溫二次再熱器4、低溫過熱器5、低溫二次再熱器6和溫一次再熱器7，在鍋爐尾部豎直煙道中布置有兩級分布的省煤器8。鍋爐蒸汽經(jīng)屏式過熱器1后依次流過低溫過熱器5和高溫過熱器2，進入高壓缸做功，從高壓缸出來依次流經(jīng)低溫一次再熱器7和高溫一次再熱器3后進入中壓缸做功，從中壓缸出來又依次流經(jīng)低溫二次再熱器6和高溫二次再熱器4，回到汽輪機繼續(xù)做功后進入低壓缸做功。鍋爐爐膛11的外壁上還安裝有帶有水冷壁入口混合集箱9和水冷壁出口集箱13的水冷壁，其中水冷壁入口混合集箱還通過管路與省煤器8相連。本發(fā)明中的鍋爐可以實現(xiàn)火電機組的二次再熱，另外可以把蒸汽溫度提高到 700°C以上。在顯著提高機組效率的同時，最大限度縮短高溫蒸汽管道的長度，降低建設(shè)成本。本發(fā)明使我國火電機組效率提高到50%以上成為可能。
權(quán)利要求
1.一種帶二次再熱的700°C以上參數(shù)超超臨界鍋爐，其特征在于包括水平放置的鍋爐爐膛(11)以及設(shè)置在鍋爐爐膛(11)內(nèi)的屏式過熱器(1)，在鍋爐爐膛(11)的前墻上布置有燃燒器(12)，在鍋爐水平煙道內(nèi)按照煙氣流向依次布置有高溫過熱器O)、高溫一次再熱器(3)、高溫二次再熱器G)、低溫過熱器(5)、低溫二次再熱器(6)和溫一次再熱器 (7)，鍋爐蒸汽經(jīng)屏式過熱器(1)后依次流過低溫過熱器( 和高溫過熱器O)，進入高壓缸做功，從高壓缸出來依次流經(jīng)低溫一次再熱器(7)和高溫一次再熱器C3)后進入第一中壓缸做功，從第一中壓缸出來又依次流經(jīng)低溫二次再熱器(6)和高溫二次再熱器G)，回到汽輪機繼續(xù)做功后進入第二低壓缸做功。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶二次再熱的700°C以上參數(shù)超超臨界鍋爐，其特征在于在鍋爐尾部豎直煙道中布置有兩級分布的省煤器(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶二次再熱的700°C以上參數(shù)超超臨界鍋爐，其特征在于 所述的鍋爐爐膛(11)的外壁上還安裝有帶有水冷壁入口混合集箱(9)和水冷壁出口集箱 (13)的水冷壁，其中水冷壁入口混合集箱還通過管路與省煤器(8)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶二次再熱的700°C以上參數(shù)超超臨界鍋爐，其特征在于所述的水平放置的鍋爐爐膛(11)的下端安裝有冷灰斗(10)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶二次再熱的700℃以上參數(shù)超超臨界鍋爐，該鍋爐爐膛水平放置，燃燒器布置在前墻。在水平煙道內(nèi)按照煙氣流向依次布置高溫過熱器、高溫一次再熱器、高溫二次再熱器、低溫過熱器、低溫二次再熱器、低溫一次再熱器，省煤器分兩級布置在尾部豎直煙道中，爐膛內(nèi)布置屏式過熱器。本專利中的鍋爐布置方式可以實現(xiàn)機組的二次再熱，另外可以把蒸汽溫度提高到700℃以上。在顯著提高機組效率的同時，最大限度縮短高溫蒸汽管道的長度，降低建設(shè)成本。本專利使我國火電機組效率提高到50％以上成為可能。
文檔編號F22B31/08GK102364244SQ201110332930
公開日2012年2月29日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者姚明宇, 張廣才, 賈兆鵬, 陸軍 申請人:西安熱工研究院有限公司