[發明專利]適應機組寬負荷脫硝的鍋爐給水梯級加熱系統及調節方法

在審

• 申請號: 201711241985.7
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107883369A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 高新勇;陳菁;孫士恩;俞聰;鄭立軍;費盼峰;何曉紅;王偉;王宏石;李開創
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: F22D1/32
• 分類號: F22D1/32;F22D1/50
• 代理公司: 浙江英普律師事務所33238
• 代理人: 陳俊志

技術領域

本發明屬于火電靈活性技術領域，具體涉及一種適應機組寬負荷脫硝的鍋爐給水梯級加熱系統及調節方法，尤其適用于機組負荷調峰的火電廠。

背景技術

目前，我國政策逐漸重視新能源的推廣，降低火電機組的比例。截止2012年底，我國已有44.8GW的風電裝機容量。但是風電具有很強的隨機性、間歇性、不可控性及反調峰特性，這就逐漸增大了火電機組進行電網調峰的難度。為了能有效的消納新能源資源，國家逐漸加大了火電機組調峰的政策性要求，如國家能源局東北監管局關于印發《東北電力調峰輔助服務市場監管辦法(試行)》及其補充規定要求要提升清潔能源消納空間，同時規定了“階梯式”補償機制。由此可見，國家政策正逐步加大對火電機組調峰能力的補償力度，對于火電機組，充分發揮其調峰潛力，將有利于提升其市場的適應性。然而國家環保對火電機組氮氧化物排放的限制十分嚴格，要求：火電廠排放的煙氣需要實現全負荷下氮氧化物排放均低于100mg/Nm³。現有的SCR脫硝裝置在鍋爐負荷低于50％左右及以下時反應效率嚴重下降，不能滿足排污染物排放標準的要求，限制了火電機組調峰能力的發揮。

目前，主要是通過改造省煤器的技術手段來解決該問題，如專利1：省煤器分段鍋爐全負荷低NO_X裝置及改造方法(專利號201510701175.X)，通過將省煤器分成高溫段、中溫段、低溫段，同時將脫硝裝置反應區設置在溫度較高的高溫段和低溫段，從而解決該問題，但是該技術弊端是改造范圍較大，且鍋爐尾部原有布置緊湊，不適于大范圍的進行改造，另外，當機組負荷較高時，煙氣溫度過高，使得脫硝裝置反應區的煙氣溫度急劇升高，從而降低了脫硝的反應效率；專利2：一種可實現全負荷投運的高效SCR脫硝結構和方法(專利號201710168504.8)，通過對脫硝裝置的反應區分成第一層、第二層、第三層，分別在對應位置設置第一級省煤器、第二級省煤器，從而解決該問題，但是該技術的最大弊端是改造復雜，改造范圍大，不易于在布置緊湊的鍋爐尾部展開實施。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種適應機組寬負荷脫硝的鍋爐給水梯級加熱系統及調節方法，具有設計合理，改造簡單、費用低廉、性能可靠，調節簡單的優點。

為解決上述技術問題，本發明的適應機組寬負荷脫硝的鍋爐給水梯級加熱系統，所述加熱系統包括汽輪機高壓缸、汽輪機中壓缸、再熱器、三級高壓加熱器、二級高壓加熱器、一級高壓加熱器、第一蒸汽冷卻器、第二蒸汽冷卻器、工業蒸汽換熱器、第三蒸汽冷卻器、再熱蒸汽換熱器、省煤器、脫硝裝置，汽輪機高壓缸的排汽口與再熱器的進汽口連接，再熱器的出汽口與汽輪機中壓缸的進汽口連接，除氧給水管依次連接著三級高壓加熱器、二級高壓加熱器、一級高壓加熱器、第一蒸汽冷卻器、第二蒸汽冷卻器、工業蒸汽換熱器、第三蒸汽冷卻器、再熱蒸汽換熱器和省煤器，對除氧給水進行加熱，汽輪機高壓缸分別與一級高加抽汽管、二級高加抽汽管連接，一級高加抽汽管依次連接著第二蒸汽冷卻器、一級高壓加熱器，二級高加抽汽管依次連接著第一蒸汽冷卻器、二級高壓加熱器，汽輪機中壓缸分別與三級高加抽汽管、工業抽汽管連接，三級高加抽汽管依次連接著第三蒸汽冷卻器、三級高壓加熱器，工業抽汽管與工業蒸汽換熱器連接，再熱抽汽管分別與再熱器的出汽口、再熱蒸汽換熱器的進汽口連接，煙氣管道依次連接著省煤器、脫硝裝置。

作為優選，所述第一蒸汽冷卻器的除氧給水管設置有第一給水旁路，且在第一蒸汽冷卻器的除氧給水進水管、出水管與第一給水旁路上分別裝有第一閥門、第二閥門、第三閥門。

作為優選，所述第二蒸汽冷卻器的除氧給水管設置有第二給水旁路，且在第二蒸汽冷卻器的除氧給水進水管、出水管與第二給水旁路上分別裝有第四閥門、第五閥門、第六閥門。

作為優選，所述工業蒸汽換熱器的除氧給水管設置有第三給水旁路，且在工業蒸汽換熱器的除氧給水進水管、出水管與第三給水旁路上分別裝有第七閥門、第八閥門、第九閥門。

作為優選，所述第三蒸汽冷卻器的除氧給水管設置有第四給水旁路，且在第三蒸汽冷卻器的除氧給水進水管、出水管與第四給水旁路上分別裝有第十閥門、第十一閥門、第十二閥門。

作為優選，所述再熱蒸汽換熱器的除氧給水管設置有第五給水旁路，且在再熱蒸汽換熱器的除氧給水進水管、出水管與第五給水旁路上分別裝有第十三閥門、第十四閥門、第十五閥門。

作為優選，所述工業抽汽管上裝有第十六閥門，所述再熱抽汽管上裝有第十七閥門。