将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法

摘要

本发明公开一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法，所述凝汽式汽轮发电机组包括顺序布置的高压缸、中压缸、低压缸及其凝汽器、发电机，以及与之配套的锅炉，其改造方法包括如下技术措施：拆除低压缸及其凝汽器，在其基坑位置增设一个中压缸，定义原中压缸为A，新增中压缸为B，中压缸B的尾端直接联接发电机；在中压缸A和中压缸B的尾端分别开供热抽气口，使机组成为背压式机组；热力系统采用一次再热方式，高压排汽经再热后同时送入中压缸A和中压缸B继续做功，直接抽取中压排汽送往热用户；改造锅炉，提升蒸汽参数或扩大锅炉容量，并对汽轮机做适应性改进。

权利要求

1.一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法，所述凝汽式汽轮发电机组包括顺序布置的高压缸、中压缸、低压缸及其凝汽器、发电机，以及与之配套的锅炉，其改造方法包括如下技术措施：-拆除低压缸及其凝汽器，在其基坑位置增设一个中压缸，定义原中压缸为A，新增中压缸为B，中压缸B的尾端直接联接发电机；在中压缸A和中压缸B的尾端分别开供热抽气口，使机组成为背压式机组；

-热力系统采用一次再热方式，高压排汽经再热后同时送入中压缸A和中压缸B继续做功，直接抽取中压排汽送往热用户；

-按如下方式之一改造锅炉

a、将蒸汽压力温度由超高压提升至亚临界；

b、在温度压力不变情况下对锅炉扩容,增大蒸汽流量；

c、既提升蒸汽压力温度，又扩大锅炉容量；

并对汽轮机做适应性改进。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝汽式汽轮发电机组的额定功率≥

200MW。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝汽式汽轮发电机组将给水泵布置在发电机尾端，由发电机主轴驱动。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在发电机与给水泵之间设有变速器，发电机提供的转矩经变速后驱动给水泵。

说明书

将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法

技术领域

[0001] 本发明属于火力发电技术领域，涉及热电厂技术改造，具体说，是一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法。

背景技术

[0002] 传统的凝汽式汽轮发电机组因其热效率低、热污染严重与国家现行的节能减排政策、环境保护政策日益冲突，必须进行改造，否则将被强制停运，遭到淘汰。

[0003] 凝汽式机组热效率低、热污染严重的原因是要把做功后的乏汽冷凝为水返回锅炉再产蒸汽，乏汽蕴含的热量被浪费，且冷却该乏汽还要消耗能源，故热效率低；冷凝过程中，冷却介质又把热量散发在空气中，对环境造成热污染。可见，问题的关键是为乏汽找到一条可资利用的出路。

[0004] 这条出路就是用乏汽对城市居民提供采暖供热，它不仅使老热电厂逃脱被关停的厄运，还获利匪浅，效益倍增。进一步的，还抽取部分中压蒸汽，向工业用户提供工业供热。

[0005] 对外供热就需要提高机组的背压，才能满足供热蒸汽的压力要求，经改造提高了背压的机组习惯上称为背压机组。

[0006] 目前的改造方案是：对于采暖供热，拆除凝汽器和低压通流或末几个做功级，提高低压排汽的压力，抽取低压排汽向城市供热，低压转子保留；对于工业供热，直接在中压通流适当级数抽取中压蒸汽，向工业热用户供热；为适应抽汽工况，还要对汽轮机做适应性改进。

[0007] 不言而喻，对外供热必然要牺牲部分发电功率，实际发电功率与标称的额定功率相去甚远，不能真实反映电厂的装机容量，不利于电网调度。

[0008] 尽管对汽轮机做了适应性改进，但蒸汽参数没有改变，机组热耗依然很高。

[0009] 另外，拆除凝汽器和低压通流后，低压转子仍被保留，撤除的级次中存在鼓风效应，对其安全性造成损害；除此之外，其基坑被闲置，基建设施折旧依然进入成本，由于凝汽器体积庞大，占地面积很大，这部分成本也不少，成为电厂增加效益有待解决的问题。

发明内容

[0010] 针对以上问题，本发明提供一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法，用该方法改造的机组，发电功率提高约10%，与标称的额定功率接近，热耗降低，低压缸原基坑被利用，其技术解决方案如下：

[0011] 一种将凝汽式汽轮发电机组改造为背压式机组的方法，所述凝汽式汽轮发电机组包括顺序布置的高压缸、中压缸、低压缸及其凝汽器、发电机，以及与之配套的锅炉，其改造方法包括如下技术措施：

[0012] -拆除低压缸及其凝汽器，在其基坑位置增设一个中压缸，定义原中压缸为A，新增中压缸为B，中压缸B的尾端直接联接发电机；在中压缸A和中压缸B的尾端分别开供热抽气口，使机组成为背压式机组；

[0013] -热力系统采用一次再热方式，高压排汽经再热后同时送入中压缸A和中压缸B继续做功，直接抽取中压排汽送往热用户；

[0014] -按如下方式之一改造锅炉

[0015] a、将蒸汽压力温度由超高压提升至亚临界；

[0016] b、在温度压力不变情况下对锅炉扩容,增大蒸汽流量；

[0017] c、既提升蒸汽压力温度，又扩大锅炉容量；

[0018] 并对汽轮机做适应性改进。

[0019] 所述凝汽式汽轮发电机组的额定功率≥200MW。

[0020] 所述改造后的背压式汽轮发电机组将给水泵布置在发电机尾端，由发电机主轴驱动；在发电机与给水泵之间设有变速器，发电机提供的转矩经变速后驱动给水泵。

[0021] 本发明的有益效果：

[0022] 以200MW凝汽式汽轮发电机组改造为例，通过上述改造，机组的发电功率提高10%， 200MW等级凝汽式机组改造后提高到220MW等级，输出功率207MW，与原标称额定功率非常接近，利于电网调度。

[0023] 原低压缸及其凝汽器的基坑得以合理利用，进一步降低电厂的成本，实现效益最大化。

[0024] 下面以200MW凝汽式汽轮发电机组改造为例，详细说明本发明。

附图说明

[0025] 图1是200MW凝汽式汽轮发电机组构造及布置形式图

[0026] 图2是改造后的机组构造及布置形式图

[0027] 图3是改造后的机组的热力系统图。

具体实施方式

[0028] 首先介绍200MW凝汽式汽轮发电机组的基本构造和布置方式。

[0029] 参见图1，它包括顺序布置的高压缸1、中压缸2、低压缸及其凝汽器3、发电机4，以及与之配套的其他设备。

[0030] 其改造方法包括如下技术措施：

[0031] 实例一

[0032] -拆除低压缸及其凝汽器，在其基坑位置增设一个中压缸5，定义原中压缸为A 2，新增中压缸为B 5，中压缸B 5的尾端直接联接发电机4；在中压缸A 2和中压缸B 5的尾端分别开供热抽气口，使机组成为背压式机组。

[0033] 另外，本发明将给水泵7布置在发电机4的尾端，由发电机4主轴驱动。在发电机4与给水泵7之间设有变速器6，将发电机4提供的转矩经变速后驱动给水泵7。

[0034] 改造后的机组构造和布置方式见图2。

[0035] -改造锅炉，将蒸汽压力温度由超高压提升至亚临界；蒸汽参数由12.75MPa ～13.73MPa /535℃～537℃/535℃～537℃提升为16.7MPa/537℃/537℃。并按常规方法对汽轮机做适应性改进。

[0036] -热力系统采用一次再热方式，高压排汽经再热后同时送入中压缸A 2和中压缸B 5继续做功，直接抽取中压排汽送往热用户。

[0037] 排汽参数为：1.0MPa/397℃，抽汽流量为1116t/h。

[0038] 参见图3，机组的工作过程：来自锅炉的16.7MPa/537℃蒸汽进入高压缸1，做功后返回锅炉再热器，再次加热至537℃，进入中压缸A 2和中压缸B 5继续做功，中压排汽直接送往热用户。

[0039] 改造后，机组的发电功率提高10%， 200MW等级凝汽式机组改造后提高到220MW等级，输出功率207MW，与原标称额定功率非常接近，利于电网调度。

[0040] 实例二

[0041] 与实例一的区别是，改造锅炉时，不提升蒸汽压力温度，而是扩大锅炉容量，增大蒸汽流量，其余与实例一相同。当然，还可既提升蒸汽压力温度，又扩大锅炉容量，亦可取得的同等效果。

[0042] 本发明的技术方案也适用于200MW以上等级的凝汽式汽轮发电机组改造。