[發明專利]一種提高燃煤機組寬負荷運行熱效率的系統

在審

• 申請號: 201810557048.0
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN110553245A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 詹揚;彭紅文;李少華;李曉明;袁雄俊;劉闖;劉利;鐘文英;談琪英
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團華北電力設計院有限公司
• 主分類號: F22D1/36
• 分類號: F22D1/36;F23J15/06
• 代理公司: 11214 北京申翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 艾晶

本發明一種提高燃煤機組寬負荷運行熱效率的系統，該系統包含煙氣余熱利用系統、熱媒水系統及冷風加熱系統，其中，煙氣余熱利用系統分為高溫煙氣余熱利用單元及低溫煙氣余熱利用單元；本發明提供一種提高燃煤機組寬負荷運行熱效率的系統，以更加有效的利用鍋爐排煙及低壓抽汽等低品位熱源的熱量，提高機組額定工況效率和部分負荷工況效率，可適應低低溫除塵器等煙氣換熱器出口煙溫需受控的系統配置，同時在較寬的運行負荷工況范圍內均可實現較大幅度降低煤耗、減少污染物排放的目標。

技術領域

本發明屬于大型火力發電廠節能減排領域，特別是一種提高燃煤機組寬負荷運行熱效率的系統。

背景技術

燃煤發電機組裝機容量占我國發電機組總裝機容量的比例超過60%。燃煤發電機組中，煤粉爐占了相當大的比例，近年來隨著節能減排的要求日趨嚴格，很多新建電廠都采用煙氣余熱利用方案，利用除塵器前后設置低溫省煤器吸收排煙余熱加熱凝結水，能夠有效降低機組發電煤耗。

鍋爐空預器出口排煙溫度一般在115℃~150℃范圍，國內目前利用尾部煙氣余熱的常規方案為：設置低溫省煤器加熱凝結水，煙氣溫度可降至約90℃，尾部煙氣加熱凝結水后節約了低壓抽汽，可有效降低機組煤耗。同時，煙氣溫度下降后還可降低脫硫島的水耗。若低溫省煤器設置在除塵器前，除塵器采用低低溫除塵器，可提高除塵效率、減小占地。

歐洲新建電廠也大力利用煙氣余熱，尤其是在燃褐煤的“煙塔合一”的項目上。德國尼德豪森褐煤機組通過在空預器旁設置旁路煙道，并在旁路煙道中設置換熱器，更加有效地利用了省煤器出口的高溫煙氣熱量：進入空預器的煙氣量僅為2/3，另外1/3的煙氣不經過空預器，直接進入旁路煙道，通過兩級煙水換熱器，加熱部分高壓給水和凝結水。旁路煙道出口煙氣與空預器出口煙氣混合后進入除塵器。在脫硫塔前設熱媒水煙氣換熱器，回收煙氣余熱用于加熱進鍋爐的冷風，加熱后的冷風進入空預器進一步加熱后供燃燒使用。采用這種高效煙氣余熱利用換熱系統后，節約發電標煤耗約7g/(kW.h)，機組發電效率提高約1.4%，機組凈熱效率可達45.2%。熱媒水煙氣換熱器后煙氣溫度為系統自平衡的結果，不受控制。

發明內容

本發明所解決的技術問題即在提供一種提高燃煤機組寬負荷運行熱效率的系統，以更加有效的利用鍋爐排煙及低壓抽汽等低品位熱源的熱量，提高機組額定工況效率和部分負荷工況效率，可適應低低溫除塵器等煙氣換熱器出口煙溫需受控的系統配置，同時在較寬的運行負荷工況范圍內均可實現較大幅度降低煤耗、減少污染物排放的目標。

本發明所采用的技術手段如下所述。

一種提高燃煤機組寬負荷運行熱效率的系統，鍋爐省煤器排出煙氣，其特征在于，該系統包含煙氣余熱利用系統、熱媒水系統及冷風加熱系統，其中，煙氣余熱利用系統分為高溫煙氣余熱利用單元及低溫煙氣余熱利用單元；

其中，高溫煙氣余熱利用單元包括連接在省煤器和空氣預熱器之間的旁路煙道，旁路煙道通過煙氣旁路與空氣預熱器連接，煙氣旁路設置煙氣擋板調節門；旁路煙道內布置高壓給水換熱器和低壓凝結水換熱器，該旁路煙道布置在空氣預熱器旁邊；

高壓給水換熱器與相互串聯的3號高壓加熱器、2號高壓加熱器、1號高壓加熱器、0號高壓加熱器和蒸汽冷卻器并聯，并連接水泵由水泵給水，高壓給水換熱器出水與熱力系統的主給水混合后連接鍋爐省煤器；低壓凝結水換熱器與5號低壓加熱器和6號低壓加熱器并聯，5號低壓加熱器連接6號低壓加熱器，5號低壓加熱器或6號低壓加熱器入口供給凝結水，低壓凝結水換熱器出水與5號低壓加熱器出口凝結水混合后連接除氧器；低溫煙氣余熱利用單元包括煙冷器，煙冷器連接空氣預熱器，并通過熱媒水回路連接一次風熱媒水暖風器和二次風熱媒水暖風器；冷風加熱系統包括一次風機、送風機、一次風熱媒水暖風器、二次風熱媒水暖風器、二次風的蒸汽暖風器，一次風熱媒水暖風器連接一次風機，二次風熱媒水暖風器連接送風機，二次風熱媒水暖風器連接二次風的蒸汽暖風器并連接空氣預熱器。