一种直流锅炉工质热量回收系统及控制方法与流程

本发明属于火力发电厂直流锅炉，具体涉及一种直流锅炉工质热量回收系统，还涉及一种直流锅炉工质热量回收系统的控制方法。

背景技术：

1、随着大量新能源的接入，为适应新型电力系统的要求，对火力发电机组特别是大型火力发电机组深度调峰、灵活性运行的要求越来越高，火力发电厂将在更低的负荷下运行，传统机组运行最低调度负荷一般在50％额定负荷左右，而深度调峰机组运行负荷可能降至30％甚至20％额定负荷以下。

2、当负荷低至30％左右以下时，直流锅炉会从干态转湿态运行，这时锅炉分离器会有一部分水进入储水箱，导致储水箱水位增加。同时，由于要满足锅炉最小给水流量的要求，给水流量一般不能低于30％左右，负荷越低，这就导致储水箱水位增加越快。由于储水箱水位不能高于限制值，当储水箱水位高时，需通过溢流阀或“361”阀排放出去。

3、传统系统将水排入锅炉疏水罐(疏水扩容器)，即使通过疏水泵将疏水罐中的水打入除氧器或除氧器，但由于进入输水罐的水一般处于饱和状态，进入疏水罐后，由于压力降低，会导致约30％的水蒸发并通过排空阀排放掉，同时伴随大量工质/热量损失。专利zl202220857132.x虽设计了大量复杂系统对热量和工质进行了回收，但其将高品质的热量转化为了低品质热量，同时用凝结水虽然回收了一部分热量，但必然会排挤一部分低压加热器抽汽量，增加排汽损失。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种直流锅炉工质热量回收系统及控制方法，以解决直流锅炉在启动或低负荷运行时，大量高温饱和水排放引起的工质和热量损失，导致火力发电厂燃料浪费、经济性降低的问题。

2、本发明采取的技术方案为，一种直流锅炉工质热量回收系统，包括通过管道与除氧器相连的给水泵，给水泵与加热器组相连，加热器组连接省煤器，省煤器出口与水冷壁相连，水冷壁通过水冷壁出口联箱连接汽水分离器，汽水分离器分别连接过热器和储水箱，储水箱出水口连接的管道上依次设有溢流调节阀前隔离阀、溢流调节阀、溢流安全阀和工质回收隔离阀，工质回收隔离阀通过工质回收管道连接除氧器；溢流安全阀和工质回收隔离阀之间另设管道通过溢流调节阀后隔离阀连接锅炉疏水罐。

3、优选地，上述加热器组与给水泵之间的管道上设有加热器前隔离门，加热器组与省煤器之间的管道上设有加热器后隔离门。

4、优选地，上述工质回收隔离阀为电动、液动、气动或手动的控制方式，工质回收隔离阀靠近溢流调节阀，工质回收隔离阀通径满足直流锅炉最小流量fmin的要求。

5、优选地，上述工质回收回收管道管径满足直流锅炉最小流量fmin的要求，管道设计温度大于380℃，管道设计压力pl≥1.5pd，pd为除氧器额定压力。

6、优选地，上述溢流安全阀(19)的工作压力ps为：

7、ps≥0.85po且ps≤0.95po

8、其中，po为安全阀接口处管道最大允许工作压力。

9、一种直流锅炉工质热量回收系统的控制方法，包括以下步骤：

10、直流锅炉启动阶段：

11、步骤1、检查直流锅炉处于点火状态，检查储水箱水质是否合格；

12、步骤2、若水质合格，打开溢流调节阀前隔离阀、工质回收隔离阀；若水质不合格，则打开溢流调节阀前隔离阀、溢流调节阀后隔离阀；步骤3、通过溢流调节阀设置储水箱的水位自动调节，溢流调节阀设置水位自动的范围为：

13、lw≥1/3le且lw≤2/3le

14、式中，lw为溢流调节阀设置的自动调节水位，le为储水箱最高液位；

15、直流锅炉停炉或低负荷运行阶段：

16、步骤1：检查直流锅炉是否处于点火状态，检查直流锅炉是否处于湿态运行；

17、步骤2：打开溢流调节阀前隔离阀、溢流调节阀后隔离阀；

18、步骤3：通过溢流调节阀设置储水箱的水位自动调节，溢流调节阀设置水位自动的范围为：

19、lw≥1/3le且lw≤2/3le

20、式中，lw为溢流调节阀设置的自动调节水位，le为储水箱最高液位。

21、优选地，上述溢流调节阀为电动、液动、气动的控制方式，流量从0到直流锅炉最小流量fmin区间可调。

22、相较现有技术，本发明的有益效果是，通过本发明的系统和控制方法，也可以减少进入锅炉疏水罐的水量，减少锅炉疏水罐疏水泵的启动次数和时间，降低机组厂用电率，进一步提高经济效益；同时，本发明增加了一路工质回收管道至除氧器，对高品质工质和热量进行回收，有效避免了工质进入锅炉疏水罐后由于饱和水汽化引起的工质和热量损失，在直流锅炉启动阶段或低负荷运行阶段，减少燃料损耗，提高经济性。

技术特征：

1.一种直流锅炉工质热量回收系统，其特征在于，包括通过管道与除氧器(13)相连的给水泵(14)，给水泵(14)与加热器组(6)相连，加热器组(6)连接省煤器(4)，省煤器(4)出口与水冷壁(3)相连，水冷壁(3)通过水冷壁出口联箱(2)连接汽水分离器(1)，汽水分离器(1)分别连接过热器(8)和储水箱(9)，储水箱(9)出水口连接的管道上依次设有溢流调节阀前隔离阀(10)、溢流调节阀(12)、溢流安全阀(19)和工质回收隔离阀(17)，工质回收隔离阀(17)通过工质回收管道(18)连接除氧器(13)；溢流安全阀(19)和工质回收隔离阀(17)之间另设管道通过溢流调节阀后隔离阀(16)连接锅炉疏水罐(15)。

2.根据权利要求1所述的一种直流锅炉工质热量回收系统，其特征在于，所述加热器组(6)与给水泵(14)之间的管道上设有加热器前隔离门(7)，所述加热器组(6)与省煤器(4)之间的管道上设有加热器后隔离门(5)。

3.根据权利要求1所述的一种直流锅炉工质热量回收系统，其特征在于，所述工质回收隔离阀(17)为电动、液动、气动或手动的控制方式，工质回收隔离阀(17)靠近溢流调节阀(12)，工质回收隔离阀(17)通径满足直流锅炉最小流量fmin的要求。

4.根据权利要求1所述的一种直流锅炉工质热量回收系统，其特征在于，所述工质回收回收管道(18)管径满足直流锅炉最小流量fmin的要求，管道设计温度大于380℃，管道设计压力pl≥1.5pd，pd为除氧器额定压力。

5.根据权利要求1所述的一种直流锅炉工质热量回收系统，其特征在于，所述溢流安全阀(19)的工作压力ps为：

6.根据权利要求1-5任一所述的一种直流锅炉工质热量回收系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种直流锅炉工质热量回收系统的控制方法，其特征在于，所述溢流调节阀(12)为电动、液动、气动的控制方式，流量从0到直流锅炉最小流量fmin区间可调。

技术总结本发明公开了一种直流锅炉工质热量回收系统及控制方法，该系统包括通过管道与除氧器相连的给水泵，给水泵与加热器组相连，加热器组连接省煤器，省煤器出口与水冷壁相连，水冷壁通过水冷壁出口联箱连接汽水分离器，汽水分离器分别连接过热器和储水箱，储水箱出水口连接的管道上依次设有溢流调节阀前隔离阀、溢流调节阀、溢流安全阀和工质回收隔离阀，工质回收隔离阀通过工质回收管道连接除氧器。在锅炉启动阶段或低负荷运行阶段，通过工质回收隔离阀将需要排入疏水罐的工质回收至除氧器，避免了工质直接排入疏水罐后由于饱和水汽化引起的工质和热量损失，在直流锅炉启动阶段或低负荷湿态运行阶段，减少燃料损耗，提高经济性。技术研发人员：张世海,马新惠,陈玉忠,赵志军,周科,喻国,王世远,徐章福,李志凌,王锁斌,安圆云,武超,吴英豪,李翔,王涵,罗斌,熊波,向磊受保护的技术使用者：贵州创星电力科学研究院有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/4/29