[發明專利]用于火電機組改善鍋爐燃燒特性的超低負荷穩燃系統

有效

• 申請號: 201710109787.9
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN107327832B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 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;F23L9/00;F23L15/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王文穎

本發明公開了一種用于火電機組鍋爐在超低負荷下的穩燃系統，包括與原煤倉連通的給煤機，給煤機的輸出端依次連接下行干燥管、磨煤機、粗粉分離器、細粉分離器、煤斗、鍋爐的主燃燒器，空預器分別與磨煤機、鍋爐頂部的燃盡風室連通、熱一次風道連通，熱一次風道分別與下行干燥管的輸入端、二次風箱、排粉風機、細粉分離器連通，其特征在于，還包括與穩燃氣源系統連接的煤粉氣源摻混器，煤粉氣源摻雜器的輸入端連接排粉分機與主燃燒器之間的管道，輸出端連接主燃燒器。本發明在原火電機組鍋爐系統中，針對原制粉系統和燃燒系統，在鍋爐房旁，新增一套穩燃氣源系統和煤粉氣源摻混器來穩定鍋爐在超低負荷下的燃燒，保障鍋爐在低負荷下的安全。

技術領域

本發明涉及一種用于火電機組鍋爐在超低負荷下的穩燃技術，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、光伏發電等可再生能源裝機規模迅猛增長。截止2015年，風電總裝機容量達1.29億千瓦，光伏發電總裝機容量達4158萬千瓦。然而，我國電力系統目前現有的調節能力難以滿足這些清潔能源大規模發展和完全消納的需求，這就導致了部分地區出現了較為嚴重的棄風和棄光現象。以“三北”地區為例，冬季供暖期，大量熱電聯產機組因供暖而難以深度調峰，進而導致負荷低谷時段風電大量棄風。2015年，甘肅的棄風量為82億千瓦時、棄風率高達39％；新疆的棄風量為71億千瓦時、棄風率高達32％；吉林的棄風量為27億千瓦時、棄風率高達32％。較高的棄風、棄光現象不僅造成了風電、光電等清潔電力能源的極大浪費，也給國家帶來了很大的經濟損失。

針對這一問題，國家發展和改革委員會、國家能源局出臺了一系列相關文件政策。根據《國家發展改革委國家能源局關于推進多能互補集成優化示范工程建設的實施意見》有關要求，到2020年，國家級風光水火儲多能互補示范工程棄風率控制在5％以內，棄光率控制在3％以內。這就對我國各大電網的容量及調節能力提出了更高的要求，以便給風電、光電等清潔能源騰出更大的空間。另一方面，這些清潔能源在電力供給方面還具有隨機性、間歇性、不穩定性、無功供給性能低、短時提供短路電流能力弱等特點，這些因素均不利于清潔能源的大規模并網，給電力系統的安全運行和電力供應保障帶來巨大的挑戰。因此，為了提高我國清潔能源的利用率，降低棄風率和棄光率，降低清潔能源在并網供電過程中對局部電網產生沖擊的可能性，保證電網的安全穩定運行，亟需對我國電力系統的調峰能力進行提升和擴展，這也是我國推進高效智能電力系統建設的重要內容，符合國家電力系統發展的戰略規劃。

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。