[發明專利]一種燃煤發電機組超低負荷運行的系統與運行方法

有效

• 申請號: 201711221361.9
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107747503B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 楊建明;姜清塵;周前;徐珂;解兵;張寧宇
• 申請（專利權）人: 東南大學;國網江蘇省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: F01K13/02
• 分類號: F01K13/02;F01K11/02;F01D15/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種燃煤發電機組超低負荷運行的系統與運行方法，該系統由兩臺聯合運行的燃煤發電機組組成，包括汽輪機、蒸汽系統、真空抽氣系統、凝結水系統和給水系統；發電機組的蒸汽系統之間通過熱再蒸汽聯絡管相連；發電機組的給水系統之間通過給水聯絡管相連。本發明將兩臺機組超低負荷運行時的蒸汽出力，集中在主鍋爐上，解決了當燃煤機組超低負荷運行時，鍋爐燃燒失穩，磨煤機、風機及脫硝反應器不穩等問題，同時大幅提高鍋爐運行操控的安全性和可靠性。

技術領域

本發明涉及燃煤發電機組與運行方法，特別涉及一種可以超低負荷運行的燃煤發電機組系統與運行方法。

背景技術

隨著經濟發展，用電量及用電結構變化，電網峰谷差不斷加大。中國目前以火電為主、蓄能調峰電站少的電能結構導致電網調峰能力不足。為了支持可再生能源發展，目前采用的方法是安排一定規模燃煤發電機組為可再生能源調峰。傳統火電機組深度調峰壓力進一步增大。

為解決火電機組調峰問題，國內外發展了多種技術，如增加投運帶中間負荷變壓運行的火力發電機組；發展調峰性能好、運行靈活的燃氣機組、油氣混合燃料機組；發展低負荷穩燃技術；低負荷下采取鍋爐主控手動、汽輪機主控自動的汽輪機跟隨(TF)策略；低負荷下旁路高中壓缸，僅從低壓缸進汽等，一定程度上緩解了火電機組深度調峰的壓力。但單元制機組的運行改造始終受限于鍋爐最低穩燃負荷下限的制約，因此超低負荷下燃煤機組調峰問題仍未根本解決。

由燃煤電廠鍋爐、汽輪機的運行特性可知：維持鍋爐側穩定運行是燃煤機組深度調峰的核心制約因素，原因主要有以下三點：第一，低負荷下爐膛溫度低，導致燃燒不穩定，易熄火跳機；第二，低負荷下燃煤機組磨煤機與一次風機的協調控制困難；第三，現有鍋爐煙氣脫硝普遍使用中溫選擇性催化還原技術(SCR)，低負荷下省煤器出口煙溫易低于催化反應所需的下限溫度305℃，使脫硝效率大幅下降、污染排放增多。因此，綜合燃燒、輔機和脫硝等多方面因素，鍋爐側穩定運行所需的最低負荷一般為30-35％鍋爐最大連續蒸發量(Boiler maximum continuous rating，BMCR)。而與鍋爐相比，汽輪機側結構明確，易于控制，且運行所受制約因素較少，最低負荷可降至15％以下。鑒于當下燃煤電廠深度調峰背景以及鍋爐、汽輪機的運行特性，設計出既滿足電網負荷調度指令，又能維持鍋爐汽輪機安全穩定性的運行方式，對于燃煤電廠的生存發展具有重要意義。

發明內容:

發明目的：本發明提出了一種燃煤發電機組系統，解決燃煤機組超低負荷運行時，鍋爐燃燒失穩，磨煤機不穩，以及脫硝反應器因排煙溫度下降性能惡化等問題。本發明另一目的為提供了該燃煤發電機組系統的運行方法。

技術方案：本發明所述一種燃煤發電機組系統，所述發電機組包括汽輪機、蒸汽系統、真空抽氣系統、凝結水系統和給水系統；所述蒸汽系統包括鍋爐、再熱器和回熱加熱器；所述凝結水系統包括凝汽器和凝結水泵；所述給水系統包括給水泵和給水前置泵；所述汽輪機包括高壓缸、中壓缸和低壓缸；所述發電機組系統由兩臺發電機組組成，分為主發電機組和副發電機組；所述主發電機組和副發電機組的蒸汽系統之間通過蒸汽聯絡管相連；所述主發電機組和副發電機組的給水系統之間通過給水聯絡管相連。

其中鍋爐與汽輪機之間連接有汽輪機組主汽閥，主汽閥位于主蒸汽管道上，從鍋爐來的蒸汽，經過主汽閥，進入汽輪機給汽輪機動力。

高壓缸與中壓缸之間連接有再熱器，蒸汽從鍋爐中排出，進入高壓缸，高壓缸排汽進入再熱器，再熱后的蒸汽送至中壓缸，然后經過中壓缸排汽口排出后，進入低壓缸，然后從低壓缸的排汽口排出，進入凝汽器。

再熱器與中壓缸之間連接有中壓缸進汽閥，用于調節進入中壓缸的進汽量，利用進汽閥不同的開度，進行蒸汽節流。

回熱加熱器組成回熱抽汽系統，是為了加熱進入鍋爐的給水，盡量減少凝汽器內的冷源損失，回熱加熱器與汽輪機連接，之間設置有加熱器抽汽閥。回熱加熱器的疏水進入凝汽器。