[其他]再热式废热回收锅炉以及采用这种锅炉的电厂

说明书

这一发明涉及一种联合循环发电厂，厂内有燃气轮机设备、废热回收锅炉设备、汽轮机系统和发电机设备，特别是与汽轮机系统采用再热循环的再热式联合循环发电厂有关。

与普通热电厂相比，装有燃气轮机设备的联合循环发电厂能够迅速而有效地处理负荷变动和机组起停。为了使这种联合循环发电厂的运行更有效，往往采用再热循环方式。也就是说，不仅汽化器和过热器与废热回收锅炉相连。而且再热器也与之相连，废热回收锅炉从燃气轮机设备的排气中回收热能并产生蒸汽。在汽化器中产生的蒸汽在过热器内被过热成过热蒸汽，后者被引进汽轮机高压缸。这过热蒸汽在汽轮机高压缸中做功，然后从中排出。从高压缸中排出的蒸汽被回收锅炉装置中的再热器再加热成高温蒸汽，然后引进汽轮机的中压或低压缸。在联合循环发电厂中燃气轮机设备的燃烧温度很高时，这种再热循环对改进全厂效率是有效的。再热式联合循环发电厂可以比常规的联合循环发电厂，比如说装有多级压力缸的汽轮机系统的电厂，获得更高的效率。

在再热式联合循环发电厂中装设的先有技术的废热回收锅炉，业已披露，例如专利JP-A-61-289201。在这种回收锅炉中，从燃气轮机装置中排出的气体曾被分成两路流动。一路中，相对于这一路二次过热器和一次再热器顺序排列。相反，另一路中，相对此路二次再热器和一次过热器顺序排列。汽化器设备布置在由分开的排气流汇合而成的总排气流之中。在汽化器设备产生的蒸汽，流经二次过热器，一次过热器，汽轮机高压缸，二次再热器，一次再热器，然后，流经汽轮机的中压/低压缸。

这种先有技术的废热回收锅炉引起下列缺点：

首先，由于没有考虑到在过热器和再热器中进行热交换的排气温度的变化，因而在各个分开的排气流中就存在着排气温度的差别。因此，在各个汽化器中产生的蒸汽数量就彼此不同，这些汽化器布置在过热器和再热器的下游侧。为了使流过被分隔的排气流中之一的排气温度与另一路的温度相同，就要求根据温度差别来改变在各个过热器和再热器中的热负荷分配。然而，在全部负荷范围之内合适地改变这种分配事实上是不可能的。

其次，在热量是从燃气轮机装置的排气中回收，而蒸汽是靠回收的热量产生的联合循环电厂中，与热电厂（例如蒸汽发电厂）不同，将蒸汽的温度和压力维持在高水平是很困难的。进而，蒸汽在汽轮机中做功之后，有迅速变成湿蒸汽的趋势。特别是，再热式汽轮机的热动态特性不好，又存在因其中的湿度而在汽轮机的末级产生腐蚀的问题。最后，当燃气轮机带部分负荷运行时，排气温度就降低。这种降低，对上述缺点有更坏的影响。

本发明的目标，是提供一种装有能够分别向汽轮机各缸供应一次蒸汽和再热蒸汽的热回收锅炉的再热式联合循环发电厂。

为此目的，在本发明中为借助于利用燃气轮机中的排气而产生蒸汽并将此蒸汽供给包括高压缸和汽轮机再热设备在内的汽轮机系统，在排气流中布置了二次再热器，过热器和用来供给二次再热器再热蒸汽的一次再热器，这些设备相对于此排气路径顺序布置。在过热器中产生的蒸汽供给高压缸，而在二次再热器中产生的蒸汽供给再热透平设备。

根据本发明，将再热循环用于含有燃气轮机和蒸汽轮机的联合循环发电厂，并在燃气轮机很宽的负荷范围内提高热效率。

图1是表示本发明实施方案之一的图解;

图2是表示比焓和比熵间特性的曲线;

图3是表示排气与蒸汽/给水之间热交换特性的曲线;

图4是表示在图1所示的热回收锅炉中各个位置与燃气轮机负荷对应的排气温度特性曲线;

图5是表示本发明另一实施方案的图解。