[实用新型]余热汽轮发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及余热发电技术，具体说，是一种余热汽轮发电机组。

背景技术

余热汽轮发电机组广泛运用于钢铁、石化、造纸、水泥等行业，利用余热发电，装机容量通常低于100MW，系统主要由余热锅炉、汽轮机、发电机以及相关辅助设备组成。常规余热发电系统是最简单的蒸汽动力循环，由水泵、锅炉、汽轮机和冷凝器几个主要装置组成。典型余热发电蒸汽动力循环的T-S图如图1所示。水在水泵中被压缩升压（3→4），然后进入锅炉被加热汽化（4→5→6），直至成为过热蒸汽后（6→1），进入汽轮机膨胀作功（1→2），作功后的低压蒸汽进入冷凝器被冷却凝结成水（2→3），完成一个循环。由热力学原理可知，中间再热是提高平均吸热温度，提升系统循环效率，增加发电量的有效手段。中间再热相当于在同等蒸汽量的条件下，增加了系统从高温热源吸收的能量，从而增大汽轮机做功能力，增加了发电机发出的电量。同时，对于整个系统而言，采用蒸汽中间再热后，不仅使乏汽干度提高，且使蒸汽在只有一次凝结放热的前提下，两次在锅炉内吸热，并两次在汽轮机内做功，使循环热效率得以提高。采用再热循环，不仅提高了循环热效率而且降低了乏汽湿度，即提高了机组的经济性与安全性。中间再热蒸汽动力循环T-S图如图2所示。

正因为如此，大型机组普遍采用了中间再热的循环方式。近年来，随着节能减排压力的日益增加，以及电厂对经济效益更加苛刻的追求，100MW等级以下的新建机组也出现了采用中间再热循环的潮流。同时，对现有机组进行再热改造也是越来越多现役电厂的选择。

目前，再热改造的一般方式为原址拆除，扩容重建。改造中需要拆掉原有余热锅炉，新订购容量更大的再热锅炉，同时根据新再热锅炉的外形更改相应土建；拆掉原有汽轮机，新订购功率更大的再热式汽轮机，同时更改汽机房的布置，必要时需更改汽机基础；更换更大功率的发电机；更换相应管道及辅助设备。改造后系统如图3所示。改造后的系统，新余热锅炉出来的蒸汽首先进入汽轮机高压部分做功，完成高压部分做功后，从汽轮机中部抽出，再将蒸汽引回锅炉，通过再热器加热，将蒸汽加热到比主蒸汽温度更高或相等的过热蒸汽，然后再送回汽轮机的中、低压通流部分继续膨胀作功。这种改造最大的特点是需要更换余热锅炉，而余热锅炉是三大主机中价格最昂贵的设备，而且锅炉结构尺寸大，土建成本高，施工周期长，致使整个改造工程的投资高、周期长。

发明内容

针对以上问题，本实用新型提供一种余热汽轮发电机组。在获得同等发电功率的情况下，可大幅度降低改造成本，缩短改造周期。

本实用新型的技术解决方案是：

一种余热汽轮发电机组，包括余热锅炉、汽轮机、发电机，所述汽轮机具有高压通流部分和中低压通流部分；其特征在于，该机组还包括外置再热器，所述余热锅炉产出的蒸汽进入高压通流部分做功，高压通流部分排汽返回外置再热器再次加热，再热蒸汽进入中低压通流部分做功，中低压通流部分排汽经冷凝后返回余热锅炉再产蒸汽。

该机组还包括凝汽器和给水泵，所述凝汽器用于冷凝中低压通流部分的排汽，所述给水泵用于将凝结水泵回余热锅炉重新产蒸汽。

本实用新型的有益效果：

通过增加外置再热器的方式对现有余热发电机组进行改造，保留了大多数价值较高的设备尤其是锅炉及其给水系统，在仅改变汽轮机、发电机，增加再热器的情况下，能发更多的电量，并能提高整个系统的循环效率。显然，对于采用余热发电企业来讲，这种改造方式具有施工周期短、改造成本低、系统改造工作量小等优点，具有重大的经济效益。

附图说明

图1是余热发电蒸汽动力循环T-S图

图2是中间再热蒸汽动力循环T-S图

图3是以往改造方式改造后的余热发电系统图

图4是本实用新型改造后的一种余热发电系统图。

具体实施方式

参见图4:一种余热汽轮发电机组，包括余热锅炉1、汽轮机2、发电机3，所述汽轮机2具有高压通流部分和中低压通流部分；该机组还包括外置再热器4，所述余热锅炉1产出的蒸汽进入高压通流部分做功，高压通流部分排汽返回外置再热器4再次加热，再热蒸汽进入中低压通流部分做功，中低压通流部分排汽经再热蒸汽进入中低压通流部分做功，中低压通流部分的排汽经凝汽器5冷凝后，由给水泵6泵回余热锅炉1再产蒸汽。

上述机组的改造方法，保留余热锅炉，在锅炉房增设一台外置再热器，拆除原汽轮机，在原址布置一部功率更大的一次再热汽轮机，拆除原发电机，在原址布置一台功率与汽轮机适配的发电机。