[發明專利]一種高溫蒸汽復合熱力系統及其利用方法

在審

• 申請號: 202110573061.7
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113154356A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 楊振;何鵬飛;管詩駢;岳峻峰;陶謙;肖杰;耿察民;王亞歐;陳波;許亦然;蔡亮;賈濤
• 申請（專利權）人: 江蘇方天電力技術有限公司
• 主分類號: F22D1/32
• 分類號: F22D1/32;F22B37/22;F23J15/08;F23J15/02;F24D3/10
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 蘇良

本發明涉及一種高溫蒸汽復合熱力系統及其利用方法，其中，蒸汽換熱器布置在SCR脫硝裝置入口前的煙風管道內，利用來自鍋爐過熱器或再熱器的高溫蒸汽加熱流經SCR脫硝裝置入口煙氣。換熱后的高溫蒸汽匯集至蒸汽聯箱，一路進入高/低壓加熱器，提高鍋爐的給水溫度；另一路進入機組供熱管網，提高低負荷下的機組供熱參數。本發明通過對高溫蒸汽的復合利用，還可以提高低負荷下機組蒸汽流量，解決深度調峰期間鍋爐水冷壁水動力特性不良的問題。

技術領域

本發明屬于火力發電技術領域，涉及火電機組深度調峰，具體涉及一種高溫蒸汽復合熱力系統及其利用方法。

背景技術

當前，我國的能源體系已開始從傳統的煤炭能源逐步向低碳能源發展。隨著發電行業戰略轉型和電源結構調整，新能源電力裝機容量增長勢頭迅猛。大規模新能源消納造成電網電能過剩及調峰矛盾日益突出，迫切需要進一步挖掘現有火電機組的深度調峰能力，持續提升火電機組運行靈活性，確保電力系統安全穩定運行。

火電機組參與電網深度調峰，主要存在三方面問題：一是低負荷下SCR脫硝裝置入口煙氣溫度降低，嚴重影響催化劑的活性和使用壽命，還會導致氨逃逸增加；二是供熱機組的供熱參數隨著負荷的下降而降低，造成深度調峰工況下機組無法正常對外供熱；三是低負荷下鍋爐水冷壁水動力特性變差，當深度調峰負荷低于30％BMCR時，甚至可能會影響鍋爐的安全穩定運行。

發明內容

本發明提出一種高溫蒸汽復合熱力系統及其利用方法，以解決火電機組深度調峰期間存在的SCR脫硝裝置入口煙溫低、鍋爐水動力特性差、供熱參數不能滿足需求等問題。

本發明所采用的技術方案為：

一種高溫蒸汽復合熱力系統，包括鍋爐和SCR脫硝裝置，所述鍋爐煙氣出口和所述SCR脫硝裝置煙氣進口通過煙風管道相連，所述高溫蒸汽復合熱力系統還包括蒸汽換熱器和蒸汽聯箱，所述蒸汽換熱器設置在煙風管道內，所述蒸汽換熱器蒸汽入口通過第一蒸汽管道連接汽源，所述第一蒸汽管道上安裝有第一調節閥；所述蒸汽換熱器蒸汽出口通過第二蒸汽管道連接所述蒸汽聯箱，所述蒸汽聯箱上分別連接有第二調節閥和第三調節閥，所述第二調節閥連接高壓加熱器或低壓加熱器，所述第三調節閥連接機組供熱管網；所述汽源為所述鍋爐產生的過熱蒸汽或再熱蒸汽。

進一步地，所述第一蒸汽管道上位于所述第一調節閥前還依次連接有手動截止閥和電動閥。

進一步地，所述蒸汽換熱器中的蒸汽流向和所述煙風管道中的煙氣流向采用逆流布置。

進一步地，所述蒸汽換熱器和所述蒸汽聯箱設置有疏水系統。

進一步地，在所述第一蒸汽管道上、所述蒸汽聯箱去高壓加熱器或低壓加熱器的管道上、以及所述蒸汽聯箱去機組供熱管網的管道上按需增設減溫減壓裝置，減溫減壓裝置前后增設壓力表和溫度計。

一種高溫蒸汽復合熱力系統的利用方法，采用上述的高溫蒸汽復合熱力系統，高溫蒸汽自汽源進入蒸汽換熱器加熱煙風管道中的煙氣，提高進入SCR脫硝裝置的煙氣溫度；換熱后的蒸汽匯集至蒸汽聯箱，一路進入高壓加熱器或低壓加熱器，提高鍋爐的給水溫度；另一路進入機組供熱管網，與供熱蒸汽混合提高低負荷下的機組供熱參數。

本發明的有益效果在于：

本發明通過汽源蒸汽(即高溫高壓的過熱蒸汽或再熱蒸汽)，利用SCR脫硝裝置煙氣入口前煙風管道內的蒸汽換熱器加熱煙氣，提高SCR脫硝裝置入口煙氣溫度，確保了機組在低負荷運行時，SCR脫硝催化劑活性不受影響，滿足了深度調峰期間脫硝裝置投運要求；換熱后的蒸汽經蒸汽聯箱混合，一部分引去高壓加熱器或低壓加熱器，提高了低負荷下鍋爐給水溫度，也間接地進一步提高了SCR脫硝裝置入口煙溫；另一部分換熱后的蒸汽被引入機組供熱管網，與供熱蒸汽混合，提高了深度調峰期間供熱蒸汽的參數；由于鍋爐要額外產生一部分高溫蒸汽加以復合利用，因此也解決了鍋爐在深度調峰期間給水流量低導致的水冷壁水動力特性差的問題。

附圖說明