[發(fā)明專利]一種縮短聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組煙囪冒黃煙時間的啟動系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113623631A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖俊峰;李曉豐;高松;胡孟起;王峰;王瑋;王致程
• 申請（專利權(quán)）人: 華能國際電力股份有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F22B37/02
• 分類號: F22B37/02;F22D1/00;F22D7/08;F22D11/06;F22B35/00;F02C6/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種縮短聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組煙囪冒黃煙時間的啟動系統(tǒng)，包括壓汽包、預(yù)熱器、省煤器、低壓蒸發(fā)器、中壓蒸發(fā)器、高壓蒸發(fā)器和過熱器等。本發(fā)明針對余熱鍋爐高、中、低壓蒸汽生成系統(tǒng)，采用機(jī)組啟動前提前預(yù)熱的方法，除在高、中、低壓蒸發(fā)器下方設(shè)計輔助蒸汽加熱外，還設(shè)計了具有加熱功能的預(yù)熱器，在機(jī)組啟動前，引入輔助加熱蒸汽在預(yù)熱器內(nèi)對從凝汽器過來的冷凝水進(jìn)行預(yù)熱，確保燃?xì)廨啓C(jī)點火啟動后，余熱鍋爐的高、中、低壓蒸汽生成系統(tǒng)在燃?xì)廨啓C(jī)高溫?zé)煔馀艢饧訜嵯驴焖佼a(chǎn)生高溫、高壓蒸汽，并達(dá)到汽輪機(jī)暖機(jī)沖轉(zhuǎn)對蒸汽參數(shù)提出的要求，實現(xiàn)余熱鍋爐和汽輪機(jī)同時快速啟動，縮短發(fā)電機(jī)組啟動時間，降低啟動過程污染物的生成量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種余熱鍋爐系統(tǒng)，尤其涉及一種縮短聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組煙囪冒黃煙時間的啟動系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃用天然氣等氣體燃料的重型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒過程生成的污染物主要是NOx，為了降低NOx排放，在役重型燃?xì)廨啓C(jī)普遍采用貧燃預(yù)混燃燒技術(shù)，但貧燃預(yù)混燃燒的穩(wěn)定性較擴(kuò)散燃燒差，在啟機(jī)等變工況運(yùn)行時易引發(fā)燃燒不穩(wěn)定問題，因此為了確保燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組順利啟動，在啟機(jī)過程燃?xì)廨啓C(jī)仍采用擴(kuò)散燃燒或擴(kuò)散燃燒占主導(dǎo)的分級燃燒技術(shù)，待燃?xì)廨啓C(jī)升至一定負(fù)荷后，再切換成貧燃預(yù)混燃燒模式。

由于啟機(jī)過程中燃?xì)廨啓C(jī)采用了擴(kuò)散燃燒方式，而擴(kuò)散燃燒火焰面的溫度通常高達(dá)2000～2200℃以上，造成大量NO生成；同時啟機(jī)階段空氣量遠(yuǎn)高于燃料理論充分燃燒所需空氣量，燃燒后煙氣中剩余氧含量較高，且存在較高的因煙氣平均溫度低造成燃燒不完全而生成的CO、未燃盡碳?xì)涞龋@些因素均促成NO向NO₂轉(zhuǎn)化，使煙氣中NO₂濃度顯著升高。而NO₂是一種紅棕色氣體，稀釋后呈黃棕色，導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)啟機(jī)過程中煙囪可明顯看到黃黃煙現(xiàn)象。

對于燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，受限于余熱鍋爐的啟動速度以及汽輪機(jī)的暖機(jī)時間，發(fā)電機(jī)組的啟動時間一般較長。燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的啟動一般分為冷態(tài)啟動、溫態(tài)啟動和熱態(tài)啟動，冷態(tài)啟動時間最長，熱態(tài)啟動時間最短，但即使是熱態(tài)啟動，啟動時間也需約50min左右。雖然目前國家火力發(fā)電排放法規(guī)并未將燃?xì)廨啓C(jī)啟機(jī)過程的污染物排放納入考核指標(biāo)，但啟機(jī)過程的污染物排放仍不容忽視。

發(fā)明內(nèi)容

為了減少燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組啟機(jī)過程的NOx排放量，解決余熱鍋爐啟動時間長的問題，本發(fā)明提出了一種縮短聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組煙囪冒黃煙時間的啟動系統(tǒng)。本發(fā)明針對余熱鍋爐高、中、低壓蒸汽生成系統(tǒng)，采用機(jī)組啟動前提前預(yù)熱的方法，除在高、中、低壓蒸發(fā)器下方設(shè)計輔助蒸汽加熱外，還設(shè)計了具有加熱功能的預(yù)熱器，在機(jī)組啟動前，引入輔助加熱蒸汽在預(yù)熱器內(nèi)對從凝汽器過來的冷凝水進(jìn)行預(yù)熱，確保燃?xì)廨啓C(jī)點火啟動后，余熱鍋爐的高、中、低壓蒸汽生成系統(tǒng)在燃?xì)廨啓C(jī)高溫?zé)煔馀艢饧訜嵯驴焖佼a(chǎn)生高溫、高壓蒸汽，并達(dá)到汽輪機(jī)暖機(jī)沖轉(zhuǎn)對蒸汽參數(shù)提出的要求，實現(xiàn)余熱鍋爐和汽輪機(jī)同時快速啟動，縮短發(fā)電機(jī)組啟動時間，降低啟動過程污染物的生成量。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種縮短聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組煙囪冒黃煙時間的啟動系統(tǒng)，包括低壓汽包、中壓汽包、高壓汽包、預(yù)熱器、低壓省煤器、中壓省煤器、高壓省煤器、低壓蒸發(fā)器、中壓蒸發(fā)器、高壓蒸發(fā)器、低壓過熱器、中壓過熱器和高壓過熱器；其中，

所述預(yù)熱器設(shè)置在余熱鍋爐啟動系統(tǒng)的最前端，預(yù)熱器頂部設(shè)置有回水母管、預(yù)熱器蒸汽回收管和預(yù)熱器冷凝水供給管，預(yù)熱器中上部設(shè)置有低壓給水管，預(yù)熱器底部設(shè)置有預(yù)熱器氣泡分散器；輔助蒸汽從底部進(jìn)入預(yù)熱器后，經(jīng)預(yù)熱器氣泡分散器形成均勻上升的高溫氣泡加熱預(yù)熱器內(nèi)的冷凝水；

所述低壓汽包的底部設(shè)置有低壓出水母管，分別與中壓給水管和高壓給水管相聯(lián)通，用于將低壓汽包內(nèi)加熱后的水輸送給中壓汽包和高壓汽包；

所述中壓汽包的底部設(shè)置有中壓汽包回水管，用于余熱鍋爐提前預(yù)熱時中壓汽包回水，當(dāng)中壓汽包水位達(dá)到預(yù)設(shè)值時，通過中壓汽包回水管流回預(yù)熱器，防止中壓汽包滿水產(chǎn)生危險；