CN107956524A - 蒸汽动力系统和煤制烯烃化工系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽动力系统和煤制烯烃化工系统，蒸汽动力系统包括具有再热系统的锅炉和汽轮机，汽轮机包括连接驱动发电机发电的高压缸，锅炉产生的新蒸汽供应高压缸做功，做功后的乏汽返流回再热系统并经过加热后形成再热蒸汽，再热蒸汽供应至化工系统的工艺透平系统(7)中。供应工艺透平系统后的剩余部分的再热蒸汽可供应并驱使中压缸和低压缸做功发电。工艺透平系统、中压缸和低压缸所产生的乏汽通过凝汽器(11)冷凝，冷凝水经由加热器和除氧器(13)加热除氧后作为锅炉给水循环回流至锅炉；加热器和除氧器的加热热源来自工艺系统所产生的工艺蒸汽。该蒸汽动力系统能够很好地解决蒸汽产量和发电量之间的矛盾，实现机组“零备用”。

Description

蒸汽动力系统和煤制烯烃化工系统

技术领域

本发明属于化工工程领域，具体地，涉及一种煤制烯烃化工系统及其蒸汽动力系统。

背景技术

煤制烯烃工程中，其蒸汽动力系统的基本设计原则是“以热定电”，即，首先满足工艺烯烃的蒸汽要求，锅炉产生的新蒸汽优选供应至工艺透平系统，其次才是提供自发电。这对蒸汽供给的可靠性有着苛刻的要求，从而造成了现有工程存在以下多个问题：

a)参数低、煤耗高。例如，现有煤制烯烃工程规模一般为50-60万吨烯烃/年，全厂动力需求为250MW，40％为多台空分透平使用。发电或者空分透平的装机规模一般不超过50MW。总体来看，全厂动力规模可观，但工艺烯烃的需求比例不大，根据“以热定电”原则，所采用的发电机组的单机规模自然较小，无法使用高参数机组，否则高压蒸汽需要损耗大量能量进行逐级降压等方可供应至工艺透平系统，因此一般的热电站新蒸汽仅为10.0MPa、540℃左右，而且回热级数少、没有再热系统，供电煤耗超过450g/kWh，无法被电网接纳。

b)负荷高、运行时间长。烯烃煤制工程的年运行时间一般超过8000小时，必须确保工艺透平系统时刻保持运行，因而蒸汽动力系统负荷需要始终处于90％以上的高水平，形成了低效系统长时间高负荷运行的局面。

c)难以大型化。提高煤制烯烃工程效益水平的一个主要途径是扩大规模，摊薄单位产能造价和运行费用，降低产品成本。公用工程在产品成本中占有显著的比例，随着规模的扩大，公用工程的单位造价和运行费用也在下降。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的蒸汽动力系统不能很好地解决蒸汽产量和发电量之间的矛盾而导致发电量低、煤耗高的问题，进而提供一种能够很好地解决蒸汽产量和发电量之间的矛盾从而具有较高的发电量的蒸汽动力系统。

本发明的发明人经过深入研究后发现，现有的蒸汽动力系统均遵循“以热定电”的原则，新蒸汽优先满足工艺应用，其次再提供发电，这样会导致蒸汽动力系统高压段运行参数差，发电效率低；然而，打破常规的“以热定电”，而采取将新蒸汽优先地几乎全部用于发电，之后再将发电之后的乏汽经再热后一部分用于透平做功以满足工艺应用，另一部分用于补充发电这一新模式后，能够很好地解决蒸汽参数和蒸汽动力系统效率之间的矛盾以及蒸汽产量和发电量之间的矛盾。发电系统使用新蒸汽，透平系统使用再热后的低压蒸汽，低压再热蒸汽在输送至分散布置的各透平装置的过程中的压降小、能耗损失小，可使得不同容量透平都能保证较高的运行效率，同时开放了电力侧的产率，避免了蒸汽和电力产量之间紧密耦合带来的参数选择困难。基于上述发现，完成了本发明。

具体地，本发明将煤制烯烃的蒸汽网络和超临界机组紧密耦合，利用超临界机组高参数、多级回热和再热的特点提高煤制烯烃工程蒸汽动力系统的效率，同时结合总管制的新蒸汽和再热蒸汽管道，使两台锅炉和汽轮机之间实现运行中的相互备用，取消的专门的备用机组，可以降低造价。本系统还可以充分利用煤制烯烃工艺中的余热蒸汽来进行给水加热，降低煤耗水平。

为此，本发明提供的蒸汽动力系统包括锅炉和汽轮机，所述锅炉包括再热系统，所述汽轮机包括连接驱动发电机发电的高压缸，所述锅炉产生的新蒸汽供应所述高压缸做功，做功后的乏汽返流回所述再热系统并经过加热后形成再热蒸汽，所述再热蒸汽供应至化工系统的工艺透平系统中以驱动该工艺透平系统工作。

优选地，所述锅炉工作于超临界状态。

具体地，在所述超临界状态下，所述锅炉产生的新蒸汽温度不小于374.15℃，压力不小于22.13MPa，优选为所述新蒸汽温度不低于540℃，压力不低于25MPa。

优选地，所述再热蒸汽的温度不低于540℃，压力为3～5MPa。

优选地，所述锅炉的蒸发量不小于1000t/h。

优选地，所述汽轮机还包括连接驱动发电机发电的中压缸和低压缸，供应所述工艺透平系统后的剩余部分的所述再热蒸汽供应并驱使所述中压缸和低压缸做功。

优选地，所述蒸汽动力系统包括多个所述锅炉和相互并联设置的多个所述高压缸，多个所述锅炉产生的新蒸汽通过新蒸汽总管汇总输送并分配至各个所述高压缸，多个所述高压缸的乏汽经由低温再热蒸汽总管汇总输送至多个所述锅炉的各自所述再热系统，所述再热系统产生的所述再热蒸汽通过高温再热蒸汽总管汇总输送并依次分配至所述工艺透平系统、中压缸和低压缸。

优选地，所述蒸汽动力系统设置为使得仅在单个所述锅炉和单个所述高压缸运行时，所供应的所述再热蒸汽的流量能够满足所述工艺透平系统工作所需。

优选地，所述蒸汽动力系统包括基本蒸汽动力单元和相互并联设置的多列蒸汽动力单元，每列所述蒸汽动力单元包括一个锅炉、一个高压缸、一个中压缸和一个低压缸，所述基本蒸汽动力单元包括基本锅炉和基本高压缸，

优选地，所述蒸汽动力系统还包括凝汽器、加热器和除氧器，所述工艺透平系统和所述汽轮机的中压缸和低压缸所产生的乏汽通过所述凝汽器冷凝，冷凝水经由所述加热器和除氧器加热除氧后作为锅炉给水循环回流至所述锅炉；

其中，所述加热器和除氧器的加热热源来自所述工艺系统在工作工程中所产生的工艺蒸汽。

优选地，所述加热器包括高压加热器和低压加热器，通过所述凝汽器冷凝后的所述冷凝水依次通过所述低压加热器、除氧器和高压加热器；并且

所述工艺蒸汽包括中压工艺蒸汽、低压工艺蒸汽和低低压工艺蒸汽，所述低压加热器、除氧器和高压加热器所需的热源分别来自于所述低低压工艺蒸汽、低压工艺蒸汽和中压工艺蒸汽。

优选地，所述中压工艺蒸汽、低压工艺蒸汽和低低压工艺蒸汽的温度范围分别为450±50℃、250±50℃和200±50℃，压力范围分别为3～5MPa、0.8～1.5MPa和0.3～0.6MPa。

此外，本发明还提供了包括上述蒸汽动力系统的一种煤制烯烃化工系统。

本发明提供的蒸汽动力系统能够很好地解决蒸汽参数和蒸汽动力系统效率之间的矛盾以及蒸汽产量和发电量之间的矛盾，使不同容量透平都能保证较高的运行效率，这样不仅能够保证蒸汽动力系统的正常运行，还能够提高发电效率，多余电力可以上网销售，形成新的利润。此外，本发明提供的蒸汽动力系统还能够在保证可靠性的前提下，实现“零备用”，极具工业应用前景。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的蒸汽动力系统的一种具体实施方式，其中的两个锅炉均处于正常工作状态；

图2是本发明提供的蒸汽动力系统的另一种具体实施方式，其中的一列蒸汽动力单元处于故障停机状态；

图3是本发明提供的蒸汽动力系统的再一种具体实施方式，其相较于图1和图2的实施方式具有更多列的蒸汽动力单元，形成更强大的发电能力。

附图标记说明

1-第一锅炉；2-基本锅炉；3-第一高压缸；4-基本高压缸；5-第一中压缸；6-第一低压缸；7-工艺透平系统；8-新蒸汽总管；9-低温再热蒸汽总管；10-高温再热蒸汽总管；11-凝汽器；12-低压加热器；13-除氧器；14-高压加热器；15-中压工艺蒸汽；16-低压工艺蒸汽；17-低低压工艺蒸汽；1’-第二锅炉；3’-第二高压缸；5’-第二中压缸；6’-第二低压缸。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

如图1所示，本发明提供了一种蒸汽动力系统，该蒸汽动力系统包括锅炉(如图1的第一锅炉1、基本锅炉2)和汽轮机，锅炉包括再热系统，汽轮机包括连接驱动发电机发电的高压缸(即第一高压缸3、基本高压缸4)，锅炉产生的新蒸汽供应高压缸做功，高压缸驱动发电机组发电，高压缸做功后的乏汽返流回再热系统并经过加热后形成再热蒸汽，再热蒸汽供应至化工系统的工艺透平系统7中以驱动该工艺透平系统7工作。

本发明的发明主旨在于现有的蒸汽动力系统存在的蒸汽产量和发电量之间的矛盾以及参数和效率之间的矛盾。即，根据“以热定电”的既有原则，新蒸汽优先用于满足工艺应用，而工艺所需新蒸汽少、压力低，从而造成锅炉的单机规模小、蒸汽动力系统的高压段参数差，发电效率低，并且各等级蒸汽产量不平衡，常常超过工艺生产所需用量，造成蒸汽无法利用而被白白排放。通常而言，提高蒸汽参数、采用超临界系统是提高蒸汽动力系统效率的常用办法，但在化工系统如煤制烯烃工程中，其发电和空分、透平(turbine)装置分散布置，单机规模小，单纯提高参数反而不利于透平效率的提高，即高压力的新蒸汽在输送管道中不断减压、损耗能量，直至输送到分散的各透平装置中，因而锅炉也不宜工作在超临界状态。

为此，本发明首先改变“以热定电”的原则，提高机组参数，采用具有再热系统的单机规模大的锅炉，而非现有的蒸汽动力系统中的不具有再热系统的单机规模小的锅炉。将高压的新蒸汽几乎全部供发电，高压缸做功后的乏汽通过再加热后形成的低压的再热蒸汽供工艺透平系统7使用，从而实现蒸汽的阶梯使用，既满足化工系统所需，也提高发电量，很好地解决上述的蒸汽产量和发电量之间的矛盾以及参数和效率之间的矛盾。具体而言，在本发明中，由于新蒸汽不直接供应至工艺透平系统7，因而单机规模大的锅炉可产出更高压、高产的新蒸汽，大大提高发电量，使之不受化工系统所限，同时低压的再热蒸汽能够满足工艺透平系统7的持续正常工作，蒸汽传输能耗低，对工艺透平系统7的驱动效率提高。相较于现有技术，提高了新蒸汽压力，也提高了蒸汽的使用效率，减少煤耗。

在本发明中，为最大程度地提供高压蒸汽，锅炉优选地工作于超临界状态，即产出高压的超临界蒸汽。这种超临界锅炉为本领域技术人员公知，在此不作赘述。采用超临界技术可大大降低发电煤耗，提高机组效率，发电机组的发电量在保证工艺系统的使用之外，多余电量可通过电网外送。通常，在超临界状态下，锅炉产生的新蒸汽超过水的临界点，即新蒸汽温度不小于374.15℃，压力不小于22.13MPa。在本实施方式中，新蒸汽温度优选为不小于540℃且压力不小于25MPa，而再热蒸汽的温度同样优选为540℃，压力为3-5MPa，但本发明并不限于此。

另外需要说明的是，如以下将述及的，单个锅炉应能够产生满足工艺透平系统7的再热蒸汽量，并且还需具有再热系统以实现回热，因而本发明的锅炉的蒸发量通常不小于1000t/h，以满足需要。

汽轮机通常还包括连接驱动发电机发电的中压缸和低压缸。在本发明中，为进一步实现蒸汽的阶梯使用，供应工艺透平系统7后的剩余部分的再热蒸汽供应并驱使中压缸和低压缸做功。即再热蒸汽优先满足工艺透平系统7所需的基础上，剩余再热蒸汽提供发电，以达到所有压力段的蒸汽的全面利用。

参见图1至图3，本发明的蒸汽动力系统通常包括多个锅炉和相互并联设置的多个高压缸，多个锅炉产生的新蒸汽通过新蒸汽总管8汇总输送并分配至各个高压缸，多个高压缸的乏汽经由低温再热蒸汽总管9汇总输送至多个锅炉的各自再热系统，再热系统产生的再热蒸汽通过高温再热蒸汽总管10汇总输送并依次分配至工艺透平系统7、中压缸和低压缸。

其中在保证可靠性的基础上，本发明能够尽量做到锅炉机组的“零备用”，以很好地解决现有的蒸汽动力系统中的机组备用数量和装机容量之间的矛盾。现有的一般热电站机组通常配置为三用一备或四用一备，备用容量为额定容量的1/3到1/4。随着全厂规模的扩大和参数的提高，蒸汽动力系统的单机规模也要增加，配置数量要减少，如果仍保留一台备份机组，则备份容量可能达到额定容量的1/2到1/1，在技术经济上是不划算的。在本发明中，由于设置了单机规模更大的多台锅炉机组，相应减少了锅炉数量，且由于单机规模大，产出的新蒸汽的气量足，使得在图2的工况下，仅在单个锅炉和单个高压缸运行时，所供应的再热蒸汽的流量也能够满足工艺透平系统7工作所需，即第一锅炉1故障或检修时，基本锅炉2可保障蒸汽动力系统的正常运行。同时在其它正常工况中，如图1、图3中的多个锅炉均可处于工作状态，能够避免机组闲置，满负荷生产，增大发电量。

为了在保证化工系统所需的基础上实现更大发电量，本发明的蒸汽动力系统可包括能够独立满足工艺透平系统7工作所需的基本蒸汽动力单元和相互并联设置的多列蒸汽动力单元，基本蒸汽动力单元包括基本锅炉2和基本高压缸4，每列蒸汽动力单元包括一个锅炉、一个高压缸、一个中压缸和一个低压缸，例如图1包括第一高压缸3、第一中压缸5、第一低压缸6组成的一列蒸汽动力单元，图3还另外包括例如由第二锅炉1’、第二高压缸3’、第二中压缸5’和第二低压缸6’等组成的其它更多列蒸汽动力单元。这样，可根据需要而设置、启动更多列蒸汽动力单元，以形成更强大的发电能力。

为实现水循环利用，本发明的蒸汽动力系统中还包括给水加热系统，其包括凝汽器11、加热器和除氧器13等，工艺透平系统7和汽轮机的中压缸和低压缸所产生的乏汽通过凝汽器11冷凝，冷凝水经由加热器和除氧器13加热除氧后作为锅炉给水循环回流至锅炉。其中，加热器和除氧器13的加热热源特别地来自工艺系统在工作工程中所产生的工艺蒸汽，以实现工艺蒸汽的热量回收，减少现有的对高压缸的高压蒸汽的抽气，实现系统的蒸汽平衡。其中，所述凝汽器11的作用是将源自低压缸和工艺透平系统7的低压蒸汽冷凝成水，而除氧器13的作用是将去除或者降低水中氧气，两者的具体种类和结构也为本领域技术人员公知，在此不作赘述。

具体地，本领域技术人员公知的是，加热器可分为图示的高压加热器14和低压加热器12，通过凝汽器冷凝后的冷凝水依次通过低压加热器12、除氧器13和高压加热器14；并且根据工艺蒸汽的压力大小分类，工艺蒸汽可包括中压工艺蒸汽、低压工艺蒸汽和低低压工艺蒸汽，低压加热器12、除氧器13和高压加热器14所需的热源相应地分别来自于低低压工艺蒸汽17、低压工艺蒸汽16和中压工艺蒸汽15。

上述的中压工艺蒸汽、低压工艺蒸汽和低低压工艺蒸汽的温度范围分别优选为450±50℃、250±50℃和200±50℃，压力范围分别优选为3～5MPa、0.8～1.5MPa和0.3～0.6MPa。在作为具体示例的本实施例中，上述中压工艺蒸汽、低压工艺蒸汽和低低压工艺蒸汽的温度分别为450℃、250℃和200℃，压力分别为3～5MPa、1.1MPa和0.45MPa。但此温度、压力参数仅作列举，本发明并不限于此。

上述的蒸汽动力系统适用于大型煤制烯烃化工系统中，蒸汽动力系统驱动发电机组发电且为煤制烯烃工程装置中的工艺透平系统提供驱动蒸汽，发电机组为煤制烯烃工程装置提供电力供应。蒸汽动力系统的设计应确保各级蒸汽管网的平衡以及开停机等阶段的蒸汽供应，因此应用本发明的蒸汽动力系统后，可满足煤制烯烃化工系统的电力、蒸汽动力需求，甚至还能够向外供应更多电量。此外，也优先保障系统蒸汽平衡，多余或缺少的电力由外网解决输送问题。在正常运行过程中，管网多余的工艺蒸汽可通过上述的给水加热系统回收，有效利用煤制烯烃工艺过程产生的热量，将煤制烯烃工艺和上述蒸汽动力系统完美结合在一起。

以下将结合附图以具体实施例的方式对本发明的蒸汽动力系统进行详细描述。

如图1所示，所述蒸汽动力系统包括锅炉、汽轮机、工艺透平系统7、凝汽器11、低压加热器12、除氧器13和高压加热器14，其中，所述锅炉包括并联的第一锅炉1和基本锅炉2，且第一锅炉1和基本锅炉2均为超临界锅炉，所述汽轮机包括并联的第一高压缸3和基本高压缸4、第一中压缸5和第一低压缸6。其中，所述低压加热器12、除氧器13和高压加热器14所需的热源分别来自于煤制烯烃过程中产生的低低压工艺蒸汽17、低压工艺蒸汽16和中压工艺蒸汽15。

其中，第一锅炉1和基本锅炉2工作在超临界状态，其输出的超临界蒸汽由新蒸汽总管8输送到第一高压缸3和基本高压缸4驱动工艺透平系统7做功。第一高压缸3和基本高压缸4产生的乏汽经低温再热蒸汽总管9输送回第一锅炉1和基本锅炉2的再热系统，加热至再热蒸汽温度后通过高温再热蒸汽总管10分配进入第一中压缸5和第一低压缸6和工艺透平系统7。再热蒸汽分配以优先满足工艺透平系统7的需求为原则。第一中压缸5、第一低压缸6和工艺透平系统7的乏汽经凝汽器11冷凝以后依次经过低压加热器12、除氧器13、高压加热器14进行给水加热，并送入第一锅炉1和基本锅炉2生产超临界蒸汽。低压加热器12、除氧器13、高压加热器14所需加热热源分别来自煤制烯烃工艺过程中生产的中压工艺蒸汽15、低压工艺蒸汽16、低低压工艺蒸汽17。

如图2所示，在单台锅炉故障情况下，第一锅炉1、第一高压缸3、第一中压缸5和第一低压缸6停机，经基本锅炉2和基本高压缸4产生的再热蒸汽流量仍能够保证工艺透平系统7所需。其中，第一高压缸3、基本高压缸4、第一中压缸5和第一低压缸6分别或联合驱动发电机生产电力，供煤制烯烃工程使用，多余电力可外送。

如图3所示，在以上基础上，还可以增加一列或多列由第二锅炉1’、第二高压缸3’、第二中压缸5’和第二低压缸6’组成d蒸汽动力单元，形成更大的电力生产能力。

上述蒸汽动力系统耦合应用于120万吨/年规模的煤制烯烃工艺中。其中的各参数配置如下：

新蒸汽压力：24MPa；

新蒸汽温度：560℃；

新蒸汽流量：2×1050t/h；

再热蒸汽压力：5MPa；

再热蒸汽温度：560℃；

再热蒸汽流量：2×1050t/h；

高压缸出力：105MW；

中压缸和低压缸的出力：245MW；

工艺透平系统7的出力：245MW。

根据目前的电站技术水平，配置超临界机组，采用24MPa、560℃左右的蒸汽，可以达到320g/kwh左右的供电煤耗水平。大型化煤制烯烃工艺系统采用两台350MW规模超临界机组，配置两台超临界锅炉和汽动给水等辅机系统。汽轮机组由两台出力105MW的高压缸、一台出力245MW的中、低压缸组成。机组间采用母管制相互联接，配置有新蒸汽母管8、低温再热蒸汽母管9、高温再热蒸汽母管10、凝结水母管等。高、中、低压缸的设计出力按照3：3：4左右配置。

参照图1，两台锅炉提供的24MPa、560℃蒸汽约2100t/h，经过新蒸汽总管8后分别送入两台机组的高压段(即第一高压缸3和基本高压缸4)，每段出力105MW，排出的5MPa左右乏汽进入低温再热蒸汽总管9。蒸汽通过锅炉再热后经高温再热蒸汽总管10分配，一部分流量为1050t/h的再热蒸汽进入中、低压段(即第一中压缸5和第一低压缸6)持续做功，出力245MW，最终排入凝汽器11；另一部分1050t/h的再热蒸汽进入厂区中压管网，在空分和工艺透平处做功245MW，凝结水返回蒸汽动力系统的给水加热系统。工艺系统提供的中低压蒸汽可以用于给水加热系统回热，减小机组抽汽量(即高压缸蒸汽的抽汽量)。在开、停车阶段的蒸汽需求由机组的再热蒸汽和中、低压缸抽汽提供。正常工作下，全厂发电规模为105×2+245＝455MW，自用200MW，上网外送255MW。轴系布置可以采用双机组分别配置的双轴系统，其中包含基本锅炉2的基本机组仅有高压缸，其所有再热蒸汽均排入工艺蒸汽管网驱动工艺透平系统7使用。

在单台机组故障或检修的情况下，参照图3，锅炉系统出力减小到1050t/h。关闭一台高压段，所有新蒸汽仅经过一台高压段(即基本高压缸4)做功，出力105MW，再热后蒸汽全部进入中压管网，驱动工艺透平系统7出力245MW，可以保证工艺生产的正常运行。单机运行下发电规模为105MW，电力缺口95MW，需从电网输入解决。通过降低蒸汽管网回热流量、调节锅炉负荷、汽机高压缸抽汽减温减压或者降低5-10％的工艺系统负荷来保证蒸汽管网平衡。

在下表1所示的可比较的对比例中，根据现有的蒸汽动力系统，按照“以热定电”原则，产生与上述实施例大致相当或相近的新蒸汽流量，优选满足工艺透平系统7所需。为此，对比例采用三用一备的共8台的单机规模小的锅炉机组，每台锅炉机组工作于非超临界状态。同样应用于120万吨/年规模的煤制烯烃工程时，获得参数如下表1。

表1

注1：折算供电煤耗为将全厂动力需求折算为电需求情况下的煤耗

从以上结果可以看出，采用本发明提供的蒸汽动力系统不仅能够保证蒸汽动力系统的正常运行，还能够提高发电效率，多余电力可以上网销售，形成新的利润。此外，本发明提供的蒸汽动力系统还能够在保证可靠性的前提下，实现“零备用”，极具工业应用前景。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (13)

1.一种蒸汽动力系统，包括锅炉和汽轮机，所述锅炉包括再热系统，所述汽轮机包括连接驱动发电机发电的高压缸，所述锅炉产生的新蒸汽供应所述高压缸做功，做功后的乏汽返流回所述再热系统并经过加热后形成再热蒸汽，所述再热蒸汽供应至化工系统的工艺透平系统(7)中以驱动该工艺透平系统(7)工作。

2.根据权利要求1所述的蒸汽动力系统，其中，所述锅炉工作于超临界状态。

3.根据权利要求2所述的蒸汽动力系统，其中，在超临界状态下，所述锅炉产生的新蒸汽温度不小于374.15℃，压力不小于22.13MPa，优选为所述新蒸汽温度不低于540℃，压力不低于25MPa。

4.根据权利要求3所述的蒸汽动力系统，其中，所述再热蒸汽的温度不低于540℃，压力为3～5MPa。

5.根据权利要求1所述的蒸汽动力系统，其中，所述锅炉的蒸发量不小于1000t/h。

6.根据权利要求1所述的蒸汽动力系统，其中，所述汽轮机还包括连接驱动发电机发电的中压缸和低压缸，供应所述工艺透平系统(7)后的剩余部分的所述再热蒸汽供应并驱使所述中压缸和低压缸做功。

7.根据权利要求6所述的蒸汽动力系统，其中，所述蒸汽动力系统包括多个所述锅炉和相互并联设置的多个所述高压缸，多个所述锅炉产生的新蒸汽通过新蒸汽总管(8)汇总输送并分配至各个所述高压缸，多个所述高压缸的乏汽经由低温再热蒸汽总管(9)汇总输送至多个所述锅炉的各自所述再热系统，所述再热系统产生的所述再热蒸汽通过高温再热蒸汽总管(10)汇总输送并依次分配至所述工艺透平系统(7)、中压缸和低压缸。

8.根据权利要求7所述的蒸汽动力系统，其中，所述蒸汽动力系统设置为使得仅在单个所述锅炉和单个所述高压缸运行时，所供应的所述再热蒸汽的流量能够满足所述工艺透平系统(7)工作所需。

9.根据权利要求7所述的蒸汽动力系统，其中，所述蒸汽动力系统包括基本蒸汽动力单元和相互并联设置的多列蒸汽动力单元，每列所述蒸汽动力单元包括一个锅炉、一个高压缸、一个中压缸和一个低压缸，所述基本蒸汽动力单元包括基本锅炉(2)和基本高压缸(4)。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的蒸汽动力系统，其中，所述蒸汽动力系统还包括凝汽器(11)、加热器和除氧器(13)，所述工艺透平系统(7)和所述汽轮机的中压缸和低压缸所产生的乏汽通过所述凝汽器(11)冷凝，冷凝水经由所述加热器和除氧器(13)加热除氧后作为锅炉给水循环回流至所述锅炉；

其中，所述加热器和除氧器(13)的加热热源来自所述工艺系统在工作工程中所产生的工艺蒸汽。

11.根据权利要求10所述的蒸汽动力系统，其中，所述加热器包括高压加热器(14)和低压加热器(12)，通过所述凝汽器冷凝后的所述冷凝水依次通过所述低压加热器(12)、除氧器(13)和高压加热器(14)；并且

所述工艺蒸汽包括中压工艺蒸汽(15)、低压工艺蒸汽(16)和低低压工艺蒸汽(17)，所述低压加热器(12)、除氧器(13)和高压加热器(14)所需的热源分别来自于所述低低压工艺蒸汽(17)、低压工艺蒸汽(16)和中压工艺蒸汽(15)。

12.根据权利要求11所述的蒸汽动力系统，其中，所述中压工艺蒸汽、低压工艺蒸汽和低低压工艺蒸汽的温度范围分别为450±50℃、250±50℃和200±50℃，压力范围分别为3～5MPa、0.8～1.5MPa和0.3～0.6MPa。

13.一种煤制烯烃化工系统，该煤制烯烃化工系统包括根据权利要求1～12中任意一项所述的蒸汽动力系统。