[發明專利]用于火電廠直吹式制粉系統的低著火熱超低負荷穩燃系統

有效

• 申請號: 201710037927.6
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106871110B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 丁士發;施鴻飛;呂為智;蔣曉峰;崇培安;朱一飛;陶麗;陳端雨
• 申請（專利權）人: 上海發電設備成套設計研究院
• 主分類號: F23C5/08
• 分類號: F23C5/08;F23K1/00;F23C7/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

本發明公開了一種用于火電廠直吹式制粉系統的低著火熱超低負荷穩燃系統。本發明在原火電廠直吹式制粉系統機組鍋爐中，針對原制粉和燃燒系統，在磨煤機后，新增低著火熱燃燒系統和熱風助燃系統來降低鍋爐在超低負荷下的著火熱，通過兩個系統在機組不同負荷下配合運行，保證在高負荷下運行，不對機組產生負面影響，在超負荷下運行時，可以實現機組的安全穩定運行燃燒，保證機組的安全性，提高機組的靈活性。

技術領域

本發明涉及一種用于火電廠直吹式制粉系統的低著火熱超低負荷穩燃系統，用于對火電機組在超低負荷運行時的鍋爐穩燃，從而提高電站機組在超低負荷下的安全穩定運行能力，保障機組鍋爐的安全性，屬于電站技術領域。

背景技術

近年來，我國風電和光伏裝機規模迅猛增長，在役及在建裝機容量均已位居世界第一。一方面，風電和光伏等新能源為我們提供了大量清潔電力，另一方面，其發電出力的隨機性和不穩定性也給電力系統的安全運行和電力供應保障帶來了巨大挑戰。從目前的情況來看，我國電力系統調節能力難以完全適應新能源大規模發展和消納的要求，部分地區出現了較為嚴重的棄風、棄光和棄水問題。2015年，全年棄風電量高達339億千瓦時，“三北”部分地區棄風和棄光率超過20％。而火電特別是煤電機組，在未來相當長一段時期仍是我國“三北”地區的主力電源。通過對煤電機組改造，釋放其潛在的靈活性，可有效提高我國電力系統調節能力，是我國推進高效智能電力系統建設的重要內容。

目前國內火電企業面臨的形勢是2015年全國6000千瓦及以上火電設備平均利用小時4329小時，預計在“十三五”期間將會繼續大幅下降。中央陸續出臺了多項重大改革舉措的文件，提出了火電機組的靈活性改造，要求機組參與深度調峰，提升靈活性改造預期將使熱電機組增加20％額定容量的調峰能力，最小技術出力達到40％-50％額定容量；純凝機組增加15％-20％額定容量的調峰能力，最小技術出力達到30％-35％額定容量。部分具備改造條件的電廠預期達到國際先進水平，機組不投油穩燃時純凝工況最小技術出力達到20％-25％。

火電運行靈活性包括：燃料靈活、調峰能力、爬坡速度、啟停時間等幾個主要部分。在這幾個方面中，目前最缺乏的是調峰能力的提升。當機組在超低負荷運行時，如調峰負荷率達到20％下，將對機組安全運行產生一系列問題，涉及燃燒、汽水、環保、輔機等問題，而這一系列問題中，最重要的是超低負荷下鍋爐的穩燃問題，當鍋爐的燃燒工況遠低于設計的最低穩定運行負荷時，爐膛的溫度會急劇下降，導致煤粉的快速著火出現困難，進而引發火焰穩定性差，容易發生熄火，爐膛滅火放炮等重大安全隱患。因此，實現火電機組超低負荷安全穩定運行需要提供安全有效的鍋爐超低負荷穩燃技術。

以目前600MW某機組為例，該機組是配中速磨煤機直吹式制粉系統的機組。如圖1所示，煤粉由原煤倉1進入計量系統2，再進入給煤機3，由給煤機3給煤進入磨煤機4中進入煤粉制備，與此同時，一、二次風冷空氣進入空預器9后變為熱一次風和熱二次風，熱一次風通過熱一次風道6與通過冷一次風道7的未經過空預器9的冷一次風都進入磨煤機4中干燥煤粉，從磨煤機4出來的一次風粉混合物經過一次風粉混合物管道5進入主燃燒器11中進行燃燒，熱二次風通過熱二次風道8進入主燃燒器11補充燃燒，同時從熱二次風道8中抽取部分熱二次風進入燃盡風區域12進行分級燃燒。整個系統在超低負荷下爐膛溫度會急劇下降，導致煤粉的快速著火出現困難，進而引發火焰穩定性差，容易發生熄火，爐膛滅火放炮等重大安全隱患。目前該機組系統最大只能做到30％BMCR或35％BMCR負荷下不投油且能維持穩定燃燒，無法滿足超低負荷(20％BMCR)不投油且能維持穩定燃燒技術要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供了一種在高負荷下運行不對機組產生負面影響以及在超負荷下運行可以實現機組安全運行燃燒的用于火電廠直吹式制粉系統的低著火熱超低負荷穩燃系統，解決了傳統的火電機組在超低負荷下爐膛溫度會急劇下降，導致煤粉的快速著火出現困難，進而引發火焰穩定性差，容易發生熄火，爐膛滅火放炮等重大安全隱患的問題。