二次再热对热工的影响

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1、二次再热对热工的影响一、二次再热简介二次再热，就是将汽轮机（高压部分）内膨胀至某一中间压力的蒸汽全部引出，进入到锅炉的再热器中再次加热，然后回到汽轮机（低压部分）内继续作功。经过再热以后，蒸汽膨胀终了的干度有明显地提高。虽然最初只是将再热作为解决乏汽干度问题的一种办法，而发展到今天，它的意义已远不止此。现代大型机组几乎毫无例外地都采用再热循环，因此它已成为大型机组提高热效率的必要措施。从世界上现有的发电机组来说，再热方式分为一次再热和二次再热两种。二、采用二次再热的优缺点一般来说，采用二次再热的目的是为了进一步

2、提高机组的热效率，并满足机组低压缸最终排汽湿度的要求。在所给参数范围内，采用二次再热使机组热经济性得到提高，其相对热耗率改善值约为1.43%～1.60%。蒸汽膨胀终了的干度有明显地提高。但采用二次再热方式，将使机组更加复杂：有两个再热器——锅炉结构复杂化；增加一个超高压缸，增加一根再热冷管与再热热管，增加一套超高压主汽、调节阀，机组长度增加，轴系趋于复杂——汽轮机结构复杂化。同时它对锅炉的影响也很大，运行时对控制的要求更高。这都存在大量需要解决的技术问题。在2006年，西安热工院朱宝田《我国超超临界机组参数与结

3、构选型的研究》一文中提出，在目前参数下，二次再热的经济性得益为1.4%—1.6%左右，但机组的造价要高10%~15%，而机组的投资一般约占电厂总投资的40%~45%左右，电站投资要增加4%—6.8%。三、二次再热机组的前景根据超超临界机组未来的发展，参数将进一步提高仍是必然的，当温度达到650~720℃、压力超过30MPa、采用二次再热，届时电站的效率将进一步提高，可以获得与IGCC和PFBC发电技术相媲美的优良经济性。按照ABB,SIEMENS,GECALSTOM为主的欧洲汽轮机制造业提出的“高参数燃煤电站（

4、700℃）发展计划，即到2015年左右，超超临界机组的参数达到40mpa/700℃/720℃的水平，即是为此阶段的超超临界机组提出的。四、表面式热交换器二次再热器的水平段布置在尾部平行烟道的另一侧(锅炉后侧)，其垂直段布置在水平烟道的烟温较高处。二次再热器出口汽温是由布置在水平段与垂直段之间的管壳式热交换器(表面式减温器)进行调节。在热交换器内水平段二次再热器的出口蒸汽(高温工质)与省煤器进口的一部分给水(低温工质)进行热交换。通过调节阀调节热交换器进口的给水量来控制热交换量，使二次再热器的出日蒸汽温度保持在规

5、定值。再热蒸汽通过热交换器降低温度，然后进入垂直段二次再热器，而来自热交换器的给水在炉膛第3回路进口处与流经省煤器、炉膛第1回路及炉膛第2回路的工质汇合。五、烟气再循环风机和过量空气喷口装置为了减少氧化氮，采用了烟气再循环与二次燃烧。烟气再循环是由二台50%容量的烟气再循环风机把省煤器出口的一部分烟气升压与空气预热器出口的燃烧空气混合。再循环烟气量为燃烧空气的20%(重量比例)。考虑到空气预热器的经济性，从省煤器出口的排烟中取出烟气，并送入风箱进口。采用烟气再循环使通过锅炉本体受热面的烟气量增加，从而容易达到所

6、要求的蒸汽温度。布置受热面时已考虑到烟气再循环的效果。为使烟气与燃烧空气能够达到完全混合，采用了燃烧空气通风损失少的构造。锅炉运行中停用1台或2台再循环风机时，为了使得热烟气与热空气密封，设置了空气导管。风量控制采用调节风门。为了防止用于高温烟气的大型风机在停用时发生翘曲而装设了旋转装置。二次燃烧就是在炉膛前后墙最上面一排燃烧器的上部各装置4个(共计8个)过量空气喷孔，由此，把风箱里的一部分燃烧空气引入炉内。喷孔位置与口径的选择以能使炉内烟、空气达到良好的混合以及氧化氮减少为原则。六、需要注意的问题<1>循环系

7、统的清洗点火前，先进行冷态清洗，除去锅炉系统内的杂质，使水质达到锅炉点火要求。首先使冷凝器真空，清洗低压给水系统，然后清洗高压给水系统。为提高冷态清洗效率，冷态清洗的流量应在450~600吨/时以上，利用系统内的流量波动来提高清洗效率，故需要经常变化清洗流量。高压给水加热器是单个系统分别清洗的。由于流量大，因此时间较短，在高压系统冷态清洗后20小时省煤器进口的全铁量在50ppb以下，达到锅炉点火要求的水质，可见清洗效果是高的。冷态清洗结束后点火;炉顶出口工质温度保持在约250℃，在此温度下进行热循环清洗，其中包

8、括中途的冷态清洗，共进行了7天，然后进行冲管。锅炉点火后，炉顶出口工质温度上升，开始时，析出的铁很多，随着升温时反复进行热态清洗，析铁迅速减少，确保运行初期良好的水质。锅炉初点火前后的冷态和热态清洗在短期内就达到了水质要求，缩短了试运行的时间。<2>热交换器的应用锅炉达到额定负荷60万千瓦后，对热交换器的给水调节阀及旁路阀进行各种调整、了解各种调节阀的开度特性，证实热交换器的换热量是达