專利名稱：沉降式塔式電站鍋爐系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于高參數塔式電站鍋爐蒸汽輪機發電領域，特別涉及一種沉降式塔式電站鍋爐系統。
背景技術：
隨著我國高參數大容量機組快速發展，塔式電站鍋爐顯示了其占地面積小，煙氣流動方向一直向上不變。對對流受熱面的局部磨損小，對燃用多灰分燃料特別有利等優勢，為今后發展更大容量、高參數的發電機組實現了可能。但是塔式電站鍋爐也有其難以克服的缺點，主要集中于此類鍋爐的高度很高，對鋼架懸吊結構的安全穩定性帶來嚴峻挑戰、鋼架結構的金屬消耗量巨大；同時相關受熱面和管道的布置也存在一定困難，在高參數下，由于過熱蒸汽、再熱蒸汽管道過長，會帶來較大的阻力損失進而影響電站效率的進一步提升。本發明采用將塔式電站鍋爐沉入地下的設計，大幅降低了塔式電站鍋爐地表以上的高 度、減少了在地面上用于支撐懸吊的鋼架結構高度，節約鋼材，也保證了鍋爐的強度與安全性。隨著高參數機組的投運，二次再熱技術的優勢逐漸顯現。二次再熱技術是由于系統復雜，投資高而被擱置，而本發明中由于鍋爐沉降，極大的縮短了主蒸汽和再熱蒸汽管道，對于布置二次再熱，在結構上得到極大改善。由此可見，將塔式電站鍋爐沉降，既可以減少管道損失和散熱損失，提高效率，又可以節省昂貴的蒸汽管道和塔式電站鍋爐的懸掛鋼材，并同時提高了鋼架的強度。經過鍋爐沉降和二次再熱技術相結合的措施，提高了機組的效率，節約了生產成本。

發明內容
本發明的目的是提出一種沉降式塔式電站鍋爐系統，其特征在于，在安裝電站鍋爐處開挖50-100米深的地下空間，將塔式電站鍋爐主體部分的1/2-2/3沉入地表以下，汽輪機平臺和鍋爐過熱器再熱器平臺在同一水平面，大幅縮短了鍋爐過熱、再熱蒸汽管道長度，減少了鍋爐的鋼架懸吊結構。所述沉降式塔式電站鍋爐的頂部距離地面僅有20-40米，空氣預熱器I和引風機4安裝在塔式電站鍋爐的上部的煙道中，熱空氣管道2在煙道外面與空氣預熱器I連接后送入風口 ；在塔式電站鍋爐的上部，過熱器5連接汽輪機的高壓缸10熱汽入口，一級再熱器6分別連接汽輪機的高壓缸10和中壓缸11的排汽口，中壓缸11與低壓缸12連接；發電機3、汽輪機的高壓缸10中壓缸11和與低壓缸12依次串聯后固定在支撐平臺15上面；汽輪機回熱加熱器系統14安裝在支撐平臺15下面，利用高壓缸10、中壓缸11和低壓缸12的抽汽來加熱凝結水；省煤器8布置在塔式電站鍋爐的上部的煙道口的位置，過熱器5、一級再熱器6和二級再熱器7與高壓缸10中壓缸11和與低壓缸12基本在相同的水平位置上。所述塔式電站鍋爐爐頂煙氣經轉向后僅需10-30米就直接連接地面的空氣預熱器I、引風機4至脫硫單元；大幅縮短了連接煙道、減少了煙氣阻力與投資。
所述空氣預熱預器I將預熱的熱空氣經過熱空氣管道2送入爐膛下部的風口，進入爐膛參與燃燒。針對二次再熱機組，所述一級再熱器6上面再布置一個二級再熱器7，并在高壓缸10前面再串聯超高壓缸9，過熱器5連接超高壓缸9，一級再熱器6分別連接超高壓缸9的排汽口和高壓缸10熱汽入口，二級再熱器7分別連接高壓缸10的排汽口和中壓缸11熱汽入口。本發明的有益效果是沉降式塔式電站鍋爐與普通塔式鍋爐相比，其地面以上部分的高度下降約50-80m，過熱器部分和再熱器布置在水平地面以上10-30米處，與常規汽輪機組所處的高度差不大。從而使塔式電站鍋爐鍋爐高度降低，過熱器、再熱器與汽輪機超高壓缸、高壓缸、中壓缸距離減少，主蒸汽、再熱蒸汽管道縮短，降低了汽輪機發電汽耗，從而提高了效率。本技術應用于更高參數的超超臨界二次再熱機組效果更佳，此時過熱蒸汽管道、再熱蒸汽管道的長度均可大幅降低，可使此類機組的性能進一步提升。在于通過提出沉降式塔式電站鍋爐設計制造技術，減少塔式電站鍋爐高參數蒸汽的管道損失，提高機組 的效率；減少塔式電站鍋爐的懸吊鋼結構，并增加懸吊鋼結構的強度與安全性，節約生產成本。


圖I為一次再熱機組的沉降式塔式電站鍋爐電站機組示意圖。圖2為二次再熱機組的沉降式塔式電站鍋爐電站機組示意圖。
具體實施例方式本發明提出一種沉降式塔式電站鍋爐系統。下面結合附圖予以說明。在圖I所示的一次再熱機組的沉降式塔式電站鍋爐機組示意圖中，在安裝電站鍋爐處開挖50-100米深的地下空間，將塔式電站鍋爐主體部分的1/2-2/3沉入地表以下，使一次再熱機組的沉降式塔式電站鍋爐的頂部距離地面僅有20-40米，空氣預熱器I和引風機4安裝在塔式電站鍋爐的上部的煙道中，塔式電站鍋爐爐頂煙氣經轉向后僅需10-30米就直接連接地面的空氣預熱器I、引風機4至脫硫單元，空氣預熱預器I將預熱的熱空氣經過熱空氣管道2送入爐膛下部的的風口，進入爐膛參與燃燒。大幅縮短了連接煙道、減少了煙氣阻力與投資。熱空氣管道2在煙道外面與空氣預熱器I連接后送入爐膛下部風口 ；在塔式電站鍋爐的上部，過熱器5連接汽輪機的高壓缸10熱汽入口，一級再熱器6分別連接汽輪機的高壓缸10和中壓缸11的排汽口，中壓缸11與低壓缸12連接；發電機3、汽輪機的高壓缸10、中壓缸11和與低壓缸12依次串聯后固定在支撐平臺15上面；汽輪機回熱加熱器系統14安裝在支撐平臺15下面，利用高壓缸10、中壓缸11和與低壓缸12抽汽來加熱凝結水；省煤器8布置在在塔式電站鍋爐的上部的煙道口的位置，過熱器5、在塔式電站鍋爐的上部的煙道口的位置布置一級再熱器6和一個二級再熱器7，與高壓缸10、中壓缸11和與低壓缸12在相同的水平位置上。本發明的汽輪機平臺和鍋爐過熱器再熱器平臺在同一水平面，大幅縮短了鍋爐過熱、再熱蒸汽管道長度，減少了鍋爐的鋼架懸吊結構成本。在圖2所示為二次再熱機組的沉降式塔式電站鍋爐機組示意圖中，在圖I中的一級再熱器6上面再布置一臺二級再熱器7，并在高壓缸10前面再串聯超高壓缸9，過熱器5連接超高壓缸9，一級再熱器6分別連接超高壓缸9的排汽口和高壓缸10熱汽入口，二級再熱器7分別連接高壓缸10的排汽口和中壓缸11熱汽入口 ；其余結構與圖I所示結構相同。本發明沉降式塔式電站鍋爐系統中，針對一次再熱機組，鍋爐主蒸汽經過主蒸汽管道，主蒸汽進入汽輪機高壓缸10，做功后，高壓缸10排汽進入一級再熱器6，再熱蒸汽進入中壓缸11做功，中壓缸11排汽進入低壓缸12 ;配合二次再熱機組，主蒸汽則進入汽輪機超高壓缸9，做功后，超高壓缸9排汽進入一級再熱器6，一次再熱后蒸汽進入汽輪機高壓缸10，做功后，排汽進入二級再熱器7，二次再熱后蒸汽進入汽輪機中壓缸，11，由于鍋爐的沉降，過熱器和汽輪機平臺基本在同一高度，再熱器布置在過熱器上方，再熱蒸汽經冷再熱蒸汽管道進再熱器，經再熱后進入中壓缸11，再熱器在過熱器上4-5米處。沉降式塔式電站鍋爐系統技術使主蒸汽管道和再熱蒸汽管道比常規節省1/2-2/3。使得高參數蒸汽損失減少，降低了汽輪機汽耗，節約了昂貴的高參數蒸汽管道，為更高參數的二次再熱機組提供了結構和技術保障，在安裝方面，由于其高度下降，顯著降低 了安裝難度、大幅提高了鋼結構的強度和安全性，降低了生產成本。
權利要求
1.一種沉降式塔式電站鍋爐系統，其特征在于，在安裝電站鍋爐處開挖50-100米深的地下空間，將塔式電站鍋爐主體部分的1/2-2/3沉入地表以下，汽輪機平臺和鍋爐過熱器再熱器平臺在同一水平面，大幅縮短了鍋爐過熱、再熱蒸汽管道長度，減少了鍋爐的鋼架懸吊結構。
所述沉降式塔式電站鍋爐的頂部距離地面僅有20-40米，空氣預熱器(I)和引風機(4)安裝在塔式電站鍋爐的上部的煙道中，熱空氣管道(2)在煙道外面與空氣預熱器(I)連接后在塔式電站鍋爐的下部與風口相連接；在塔式電站鍋爐的上部，過熱器(5)連接汽輪機的高壓缸(10)熱汽入口，一級再熱器(6)分別連接汽輪機的高壓缸(10)和中壓缸(11)的排汽口，中壓缸(11)與低壓缸(12)連接；發電機(3)、汽輪機的高壓缸(10)、中壓缸(11)和低壓缸(12)依次串聯后固定在鍋爐支架及換熱器(15)上面；汽輪機回熱加熱器系統(14)安裝在支撐平臺(15)下面，利用高壓缸(10)、中壓缸(11)和與低壓缸(12)的抽汽來加熱凝結水；省煤器(8)布置在塔式電站鍋爐的上部的煙道口的位置，過熱器(5)、一級再熱器(6)和二級再熱器(7)與高壓缸(10)、中壓缸(11)及低壓缸(12)基本在相同水平位置上。
2.根據權利要求I所述沉降式塔式電站鍋爐系統，其特征在于，所述塔式電站鍋爐爐頂煙氣經轉向后僅需10-30米就直接連接地面的空氣預熱器(I)、引風機(4)至脫硫單元；大幅縮短了連接煙道、減少了煙氣阻力與投資。
3.根據權利要求I所述沉降式塔式電站鍋爐系統，其特征在于，所述空氣預熱預器(I)將預熱的熱空氣經過熱空氣管道(2)送入爐膛入口處的磨煤系統(3)和風口，進入爐膛燃Jyti o
4.根據權利要求I所述沉降式塔式電站鍋爐系統，配合二次再熱機組其特征在于，所述一級再熱器(6)上方布置二級再熱器(7)，并在高壓缸(10)前面再串聯超高壓缸(9)，過熱器(5 )連接超高壓缸(9 )，一級再熱器(6 )分別連接超高壓缸(9 )的排汽口和高壓缸(10 )熱汽入口，二級再熱器(7 )分別連接高壓缸(10 )的排汽口和中壓缸(11)熱汽入口。
全文摘要
本發明公開了屬于高參數塔式電站鍋爐蒸汽輪機發電領域的一種沉降式塔式電站鍋爐系統。在安裝電站鍋爐處開挖50-100米深的地下空間，將塔式電站鍋爐主體部分的1/2-2/3沉入地表以下，沉降式塔式電站鍋爐的頂部距離地面僅有20-40米，煙道經轉向后僅需10-30米就直接連接地面的空氣預熱器、引風機至脫硫；在高壓缸前面再串聯超高壓缸；大幅縮短了連接煙道、減少了煙氣阻力與投資。空氣預熱后經送風管道送入位于塔式電站鍋爐下部的風口；汽輪機平臺和鍋爐過熱器、再熱器平臺在同一水平面，大幅縮短了鍋爐過熱、再熱蒸汽管道長度，減少了鍋爐的鋼架懸吊結構成本。可應用于超臨界/超超臨界、一次再熱/二次再熱發電機組。
文檔編號F22B31/08GK102767817SQ20121021579
公開日2012年11月7日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者劉彤, 周璐瑤, 徐鋼, 楊勇平, 楊志平, 許誠, 黃圣偉 申請人:華北電力大學