加热锅炉一、二次风的二次再热汽轮机回热能量利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及再热汽轮机回热抽汽和锅炉尾部烟气能量利用技术领域，特别是涉及一种加热锅炉一、二次风的二次再热汽轮机回热能量利用系统。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，社会对电力的需求不断增大，对保护环境日益重视。我国约70%以上电力由燃煤电站产生，目前燃煤电站的能量利用率低，大部分的热量被排放到环境中。其中汽轮机热力循环效率低，冷源损失占热力循环损失的一半以上；在锅炉的各项损失中，排烟热损失占锅炉全部热损失的70%以上。
[0003]一般锅炉设计的空气预热器进、出口风温分别为20°C和310°C左右，进、出口烟温分别为350°C和120°C左右。尽管空气预热器上端差只有40°C，但传热温差很大，因此传热不可逆损失非常大。空气预热器不可避免地存在漏风和堵灰现象，导致锅炉效率下降，送风机和引风机耗电增加。
[0004]采用二次再热技术，能有效提高机组效率、降低能耗、减少污染物排放，是火力发电机组实现节能降耗、清洁环保的有效技术手段。二次再热机组通常选择较高的初参数，使回热系统的级数由常规系统的8级增加到9级或10级。较高的初参数意味着较高的抽汽参数，与一次再热机组相比各级抽汽的过热度显著增大。抽汽与凝结水和给水的换热温差增大，传热不可逆损失随之增大。蒸汽在汽轮机各缸做功，其压力下降超过温度下降的速度，因此抽汽焓和排汽焓一般远大于一次再热的汽轮机组，即便采用再多的回热级数，冷源损失随之增大。
[0005]二次再热汽轮发电机组若设计给水温度能够超过315°C，会导致锅炉水冷壁局部温度过高，不得不选用更高等级的材料，建设阶段现场需要特殊的设备焊接水冷壁，增加了水冷壁的投资成本。满负荷工况时为了防止给水温度过高，不得不增大第一级抽汽压损，由此造成高参数的回热抽汽能量无法得到有效利用。
[0006]在锅炉的实际运行中，由于受热面灰污等因素的影响，锅炉排烟温度往往会高于设计温度，不仅会降低锅炉效率，使煤耗升高；还会增加除尘器的粉尘排放浓度，造成环境污染。为满足低温电除尘器的工作温度要求，新设计的机组纷纷选择加装低温省煤器(烟水换热器)回收烟气热量。由于烟温较低，往往只能加热温度较低的凝结水，回收的热量利用效率不高。
【发明内容】
[0007]基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种加热锅炉一、二次风的二次再热汽轮机回热能量利用系统，取消了传统的空气预热器，实现增大汽轮机的回热程度，减少了汽轮机的冷源损失的同时，又降低锅炉排出烟气温度，实现对锅炉尾部烟气能量的梯级利用，通过汽轮机抽汽热量和锅炉烟气热量深度耦合利用，提高燃煤机组的能量转换效率。
[0008]本发明的目的是这样实现的:
[0009]—种加热锅炉一、二次风的二次再热汽轮机回热能量利用系统，包括汽轮机发电机组单元、烟气加热单元、空气过热单元、空气预热单元、给水加热单元、给水除氧加热单元、凝结水加热单元、一次风机、二次风机、锅炉炉膛和磨煤机；
[0010]所述汽轮机发电机组单元与所述空气过热单元、所述空气预热单元、所述给水加热单元、所述给水除氧加热单元及所述凝结水加热单元均连接；
[0011]所述凝结水加热单元、所述给水除氧加热单元及所述给水加热单元与所述烟气加热单元的水侧并联连接，且所述凝结水加热单元、所述给水除氧加热单元和所述给水加热单元的汽侧分别与所述空气预热单元的汽侧并联连接，所述空气预热单元与所述空气过热单元的气侧串联连接；
[0012]所述一次风机与所述空气预热单元、所述空气过热单元及所述磨煤机依次连接，所述二次风机与所述空气预热单元、所述空气过热单元及所述锅炉炉膛依次连接。
[0013]下面对进一步地技术方案进行说明:
[0014]进一步地，所述汽轮机发电机组单元包括超高压缸，所述空气过热单元包括第一汽气加热器，所述空气预热单元包括第一单压暖风器，所述给水加热单元包括水侧串联的第一高压加热器和第二高压加热器；
[0015]所述超高压缸与所述第一汽气加热器连接，所述第一汽气加热器的汽侧出口均与所述第一高压加热器和所述第一单压暖风器的汽侧进口连接，且所述第一高压加热器与所述第一单压暖风器并联连接后与所述第二高压加热器连接。
[0016]进一步地，所述汽轮机发电机组单元还包括高压缸，所述空气过热单元还包括第二汽气加热器，所述空气预热单元还包括第二单压暖风器，所述给水加热单元还包括第三高压加热器；
[0017]所述高压缸与所述第二汽气加热器连接，所述第二汽气加热器的汽侧出口均与所述第二高压加热器和所述第二单压暖风器的汽侧进口连接，且所述第二高压加热器与所述第二单压暖风器并联连接后与所述第三高压加热器连接。
[0018]进一步地，所述空气过热单元还包括第三汽气加热器，所述空气预热单元还包括第一双压暖风器，所述给水加热单元还包括第四高压加热器；
[0019]所述高压缸与所述第三汽气加热器连接，所述第三汽气加热器的汽侧出口均与所述第三高压加热器和所述第一双压暖风器的汽侧进口连接，且所述第三高压加热器与所述第一双压暖风器并联连接后与所述第四高压加热器连接。
[0020]进一步地，所述空气过热单元还包括第四汽气加热器，所述空气预热单元还包括第二双压暖风器，所述给水加热单元还包括第四高压加热器；
[0021]所述高压缸与所述第四汽气加热器连接，所述第四汽气加热器的汽侧出口均与所述第四高压加热器和所述第二双压暖风器的汽侧进口连接，且所述第四高压加热器与所述第二双压暖风器并联连接后与所述给水除氧加热单元连接。
[0022]进一步地，还包括小汽轮机和中压缸，所述空气过热单元还包括第五汽气加热器，所述空气预热单元还包括第三双压暖风器；
[0023]所述中压缸与所述第五汽气加热器连接，所述第五汽气加热器的汽侧出口均与所述给水除氧加热单元、所述小汽轮机及所述第三双压暖风器的汽侧进口连接，且所述给水除氧加热单元与所述第三双压暖风器并联连接后与所述第四高压加热器连接。
[0024]进一步地，还包括给水栗和给水调节阀，所述烟气加热单元包括高温烟水换热器，且所述锅炉炉膛与所述高温烟水换热器的烟气侧连接，所述给水加热单元与所述高温烟水换热器并联连接后与所述给水栗连接，所述给水调节阀串联于所述给水栗和所述给水加热单元之间。
[0025]进一步地，所述空气过热单元还包括第六汽气加热器、第七汽气加热器和第一气温调节阀，所述空气预热单元还包括第四双压暖风器，所述凝结水加热单元包括第一低压加热器和第二低压加热器；
[0026]所述中压缸、所述第六汽气加热器及所述第七汽气加热器依次连接，所述第一气温调节阀并联连接于所述第七汽气加热器的汽侧两端，所述第七汽气加热器的汽侧出口均与所述第一低压加热器和所述第四双压暖风器的汽侧进口连接，且所述第一低压加热器与所述第四双压暖风器并联连接后与所述第二低压加热器连接。
[0027]进一步地，所述空气过热单元还包括第八汽气加热器和第二气温调节阀，所述空气预热单元还包括第五双压暖风器，所述凝结水加热单元还包括第三低压加热器；
[0028]所述中压缸与所述第八汽气加热器连接，所述第二气温调节阀并联连接于所述第八汽气加热器的汽侧两端，所述第八汽气加热器的汽侧出口均与所述第二低压加热器和所述第五双压暖风器的汽侧进口连接，且所述第二低压加热器与所述第五双压暖风器并联连接后与所述第三低压加热器连接。
[0029]进一步地，还包括第一凝结水升压栗、第二凝结水升压栗、中温烟水换热器和低温烟水换热器，所述第一凝结水升压栗的出口连接所述低温烟水换热器，所述第一低压加热器与所述第二低压加热器串联连接之后与所述低温烟水换热器并联连接，所述第二凝结水升压栗的出口连接所述中温烟水换热器，所述给水除氧加热单元与所述中温烟水换热器并联连接，所述给水加热单元与所述高温烟水换热器并联连接。
[0030]还包括低压缸，所述空气预热单元还包括双压气水换热器和第三凝结水升压栗，所述凝结水加热单元还包括第四低压加热器，所述低压缸均与所述第三低压加热器和所述第四低压加热器连接，所述第四低压加热器、所述第三低压加热器、所述第三凝结水升压栗及所述双压气水换热器依次循环连接。
[0031]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0032]1、本发明去掉常规锅炉设计必备的空气预热器，因而系统中不存在接触式换热的空气预热器，彻底消除了空气预热器漏风和堵灰现象，减少了引风机的耗功，同时本发明所述一次风机和所述二次风机的供风分别通过独立的通道，互不接触，彻底消除了一次风漏往二次风的可能。
[0033]2、利用汽轮机各级抽汽加热一次风和所述二次风，相当于与凝结水加热单元、给水除氧加热单元和给水加热单元并行布置了一组加热器，极大地拓展了机组的回热范围，减少了汽轮机的冷源损失。
[0034]3、利用各级抽汽的过热度大幅提高了二次风温，强化了锅炉燃烧，增强了机组低负荷运行时锅炉着火的稳定性，有效利用了汽轮机回热系统的热量，减少锅炉燃料消耗量。
[0035]4、与目前采用外置式蒸汽冷却器加热给水的方案相比，本发明的锅炉给水温度较低，可降低省煤器出口烟气温度，提高能量利用率，同