[发明专利]二次再热增压汽机热力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种二次再热增压汽机热力系统，尤其是涉及一种具有背压抽汽汽缸的二次再热增压汽机热力系统。

背景技术

根据进汽参数由低到高，火力发电机组可分为亚临界、超临界和超超临界。进汽参数越高，发电热效率越高。

对20世纪80、90年代建设、至今运行时间已长的火力发电机组，受其建设年代技术限制，多采用亚临界（典型参数16.7MPa、538℃）低参数的汽轮发电机组，供电煤耗约320g/kW.h。近年建设的新火力发电机组，多采用超临界（典型参数24.2MPa、566℃）、超超临界（典型参数25～28MPa、600℃）高参数的汽轮发电机组，超临界机组供电煤耗约305g/kW.h，超超临界机组供电煤耗约290g/kW.h。

现运行火力发电机组的汽机，通常由高压缸、中压缸、低压缸组成。亚临界（16.7MPa、538℃）低参数汽机的进汽压力较超超临界（25～28MPa、600℃）高参数汽机的进汽压力低，相应供电煤耗差约30g/kW.h。

为了提高这种亚临界等低参数火力发电机组的效率，国内外提出了一种前置汽机技术，该现有技术的二次再热热力系统图参见附图1，为对低参数汽机，增设高参数的前置汽缸，通过提高火电机组主汽参数，达到提高整体热力循环效率的目的。

图1中的二次再热增压汽机热力系统包括：高参数汽机发电机组，该高参数汽机发电机组具有超高压缸C4和第一发电机G1；低参数汽机发电机组，该低参数汽机发电机组与所述高参数汽机发电机组相连接且具有高压缸C3、中压缸C2、低压缸C1和第二发电机G2；以及回热及二次再热热力循环系统，该回热及二次再热热力循环系统与所述高参数汽机发电机组和所述低参数汽机发电机组相连接且具有用于回热的第一高压加热器H2、除氧器A4、低压加热器H1和用于热力循环的凝结水泵A3、给水泵组A5。第一高压加热器H2、除氧器A4、低压加热器H1、给水泵组A5的蒸汽由低参数汽机的原有抽汽提供。

该现有技术对亚临界低参数火电机组，如增设超超临界高参数的前置汽缸，并采用二次再热，可将供电煤耗降低近4%（即约15g/kW.h），同时增加机组出力约20%（对常见300MW机组为60MW、对常见600MW机组为120MW）。

图2中示出的现有技术是在图1中示出的现有技术的基础上增加1级更高压力的抽汽和对应的高压加热器，进一步提供提高整体热力循环效率。

但是，由于亚临界低参数机组改造为超超临界高参数机组，需要更换新的锅炉、增加前置汽缸、更换加热器、给水泵等主辅机设备，整体改造工程投资非常高，每台300MW机组投资约需6亿，每台600MW机组投资约需12亿,导致投资收益率较低，仅约5%～6%（即回收年限为15～17年），经济方面不具备可行性。故现有技术一直未得到应用推广。

因此，为了使该技术变得经济可行，需要提供一种新的投资回收年限较快的二次再热增压汽机热力系统。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种二次再热增压汽机热力系统，包括：

高参数汽机发电机组，该高参数汽机发电机组具有超高压缸和第一发电机；

低参数汽机发电机组，该低参数汽机发电机组与所述高参数汽机发电机组相连接且具有高压缸、中压缸、低压缸和第二发电机；以及

回热及二次再热热力循环系统，该回热及二次再热热力循环系统与所述高参数汽机发电机组和所述低参数汽机发电机组相连接且具有用于回热的第一高压加热器、除氧器、低压加热器和用于热力循环的凝结水泵、给水泵组，

该二次再热增压汽机热力系统的特征在于，

所述高参数汽机发电机组还具有背压抽汽汽缸，该背压抽汽汽缸与所述超高压缸设置为分缸或合缸，

所述回热及二次再热热力循环系统还具有用于回热的第二高压加热器，该第二高压加热器的抽汽从所述背压抽汽汽缸的排汽引接。

在另一优选例中，所述第二高压加热器的抽汽不从所述背压抽汽汽缸而是从所述超高压缸的排汽引接。

在另一优选例中，所述回热及二次再热热力循环系统还具有用于热力循环的给水升压泵，该给水升压泵设于所述第二高压加热器的入口处。

在另一优选例中，所述给水升压泵不设于所述第二高压加热器入口处而是设于所述给水泵组的出口处。

在另一优选例中，所述给水泵组包括给水主泵和给水前置泵，该给水主泵由所述背压抽汽汽缸驱动，所述背压抽汽汽缸与所述超高压缸设置为分缸。

在另一优选例中，所述给水升压泵由所述背压抽汽汽缸同轴驱动，在所述给水升压泵和所述背压抽汽汽缸之间设有调速齿轮箱。