一种基于给水加热的灵活性运行系统的制作方法

本发明涉及发电，特别涉及一种基于给水加热的灵活性运行系统。

背景技术：

1、目前，虽然高参数、大容量、高效低碳的超(超)临界机组已成为火电厂新建机组选型的主流。但存量机组中，仍旧有近1000台30万千～60万千瓦等级的亚临界机组，这些亚临界机组的装机总容量约3.5亿千瓦。

2、随着新能源装机容量和发电量再创新高，因新能源发电方式具有发电量的不确定性，传统火电机组尤其是燃煤火电机组，必须承担起基础保障电源和配合新能源发电的灵活性调峰电源的角色。

3、以某300mw亚临界机组(高压缸采用全周进汽方式，未配置调节级)为例，该地区电网调度负荷范围为40％—100％tha。然而，随着新能源的迅速发展，目前该地区电网已通知机组需深度调峰云运行，且负荷调度下限需低至20％。

4、对于需参与深度调峰运行(如负荷变化范围为20％—100％tha，其中，深度调峰负荷范围20％—30％tha，甚至更低)的亚临界机组(该亚临界机组的高压缸采用全周进汽方式，未配置调节级)，将面临以下问题：

5、(1)深度调峰工况下，省煤器出口烟温将低于脱硝催化剂正常投运的温度下限(如300℃)，脱硝系统将无法正常投运，预见nox排放将暴增且远远高于标准要求值(如排放指标由25mg/nm3暴增至200mg/nm3以上，远超标准值50mg/nm3)。

6、(2)锅炉汽包出口温度大幅下降，主、再热汽温将显著降低，机组能耗将大幅上升、运行经济性大幅下降。

7、因此，亚临界机组如何在深度调峰工况下维持脱硝系统持续稳定投入运行，避免机组能耗大幅上升、运行经济性大幅下降，成为亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明中披露了一种基于给水加热的灵活性运行系统，本发明的技术方案是这样实施的：

2、一种基于给水加热的灵活性运行系统，包括除氧器、前置泵、给水泵、锅炉、省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器、高压缸进汽阀门组、高压缸、抽汽隔离阀和末级高加；所述高压缸采用全周进汽方式，未配置调节级，还包括隔离阀、减压阀和减温器；

3、所述减温器的送汽管道连接所述末级高加和所述抽汽隔离阀之间的进汽管道；

4、所述减温器的抽汽管道连接选自包括过热器、所述过热器与所述高压缸之间的主蒸汽管道、其他机组中的一个；

5、所述隔离阀和所述减压阀设置于所述减温器的抽汽管道上；

6、所述减温器从所述过热器、或所述主蒸汽管道、或其他机组中抽取蒸汽，蒸汽依次经过抽汽管道上的隔离阀、减压阀进入减温器中与减温水混合；

7、减温器内的蒸汽通过送汽管道进入所述末级高加的进汽管道中，从而提升深度调峰工况下机组的入炉给水温度。

8、同时，通过高压缸进汽阀门组对所述主蒸汽管道内的主蒸汽进行节流，以维持设定的给水压力并使得所述省煤器的出口给水保持设定的过冷度。

9、末级高加：指的是从给水泵到省煤器之间的多组高压加热器中的末级高压加热器，末级高加的出口连接省煤器的进口，并且末级高加还通过开启抽汽隔离阀实现回热抽汽的抽取功能。另外，现有技术中，末级高加的回热抽汽用于提升其出口给水的温度。

10、优选地，还包括节流组件；

11、所述节流组件设置于所述省煤器的出口或所述高压缸的进口。

12、优选地，还包括混合器；

13、所述混合器设置于所述末级高加和所述抽汽隔离阀之间的所述进汽管道上；

14、所述混合器通过所述减温器的送汽管道与所述减温器连接；

15、所述混合器用于混合所述减温器的所述送汽管道内的蒸汽与所述抽汽隔离阀的出口的进汽管道内的蒸汽并送入所述末级高加用于提高所述末级高加的出口给水的温度。

16、优选地，所述混合器为压力匹配器。

17、优选地，还包括换热器；

18、所述换热器设置于所述末级高加和所述抽汽隔离阀之间的所述进汽管道上；

19、所述换热器位于所述末级高加的进汽管道和所述减温器的送汽管道的连接处下游；

20、蒸汽进入所述换热器后加热内部工质，随后进入所述末级高加用于提高所述末级高加的出口给水的温度。

21、优选地，所述换热器内的工质包括水、风、煤。

22、优选地，还包括混合器和换热器；

23、所述混合器设置于所述末级高加和所述抽汽隔离阀之间的所述进汽管道上，所述换热器设置于所述混合器与所述末级高加之间；

24、所述混合器通过所述减温器的送汽管道与所述减温器连接；

25、所述混合器用于混合所述减温器的送汽管道内的蒸汽与所述进汽管道内的蒸汽并送入所述换热器；

26、蒸汽进入所述换热器后加热内部工质，随后进入所述末级高加用于提高所述末级高加的出口给水的温度。

27、本发明针对现有的高压缸采用全周进汽方式，未配置调节级的亚临界机组，通过引入更高压力等级的蒸汽，替换或混合末级高加的回热抽汽，同时通过高压缸进汽阀门组对所述主蒸汽管道内的主蒸汽进行节流，维持一定的给水压力使得省煤器出口的给水保持一定的过冷度，用以提高深度调峰工况下机组的入炉给水温度，进而提高省煤器入口水温、省煤器出口水温、提高省煤器出口烟温、提高汽包出口蒸汽温度，最终实现机组于深度调峰工况下的脱硝系统持续稳定投入运行，避免机组能耗大幅上升，有效提高机组运行经济性。用以替换或混合末级高加的回热抽汽的更高压力等级的蒸汽来源包括：本机组或其他机组的主蒸汽、过热器系统内蒸汽、高压缸调节级后腔室蒸汽等。

28、本发明带来的优势还包括：

29、随着亚临界机组(高压缸采用全周进汽方式，未配置调节级)入炉给水温度的提高，省煤器入口水温得到提高，进而省煤器出口水温得到提高，且省煤器出口烟温得到提高并满足脱硝入口烟温需求；

30、进一步地，在省煤器出口水温得到提高的同时，通过高压缸进汽阀门组对所述主蒸汽管道内的主蒸汽进行节流，维持一定的给水压力，使得省煤器出口给水保持一定的过冷度；

31、进一步地，随着给水压力的提高，汽包内汽水混合物压力也得到提高，汽包上部的湿饱和蒸汽温度也得到提高，进一步主蒸汽温度也可得到提高；

32、进一步地，随着主蒸汽温度、主蒸汽量和再热蒸汽量比值的提高，冷再蒸汽和热再蒸汽温度均得到提高，如此可避免机组能耗大幅上升，有效提高机组运行经济性。

33、本发明通过引入更高压力等级的蒸汽，替换或混合现有的末级高加的回热抽汽，用以提高深度调峰工况下亚临界机组(这类机组的高压缸采用全周进汽方式，未配置调节级)的入炉给水温度，进而实现机组于深度调峰工况(如20％tha，甚至更低)下的锅炉脱硝系统持续稳定投入运行、避免能耗大幅上升、有效提高运行经济性，且避免锅炉、汽轮机热力系统的大规模改造，较好地响应电网深度调峰的宽负荷范围运行，同时提升运行经济性和灵活性。

技术特征：

1.一种基于给水加热的灵活性运行系统，包括除氧器、前置泵、给水泵、锅炉、省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器、高压缸进汽阀门组、高压缸、抽汽隔离阀和末级高加；所述高压缸采用全周进汽方式，未配置调节级，其特征在于，还包括隔离阀、减压阀和减温器；

2.根据权利要求1所述的基于给水加热的灵活性运行系统，其特征在于，还包括节流组件；

3.根据权利要求1所述的基于给水加热的灵活性运行系统，其特征在于，还包括混合器；

4.根据权利要求1所述的基于给水加热的灵活性运行系统，其特征在于，所述混合器为压力匹配器。

5.根据权利要求1所述的基于给水加热的灵活性运行系统，其特征在于，还包括换热器；

6.根据权利要求4所述的基于给水加热的灵活性运行系统，其特征在于，所述换热器内的工质包括水、风、煤。

7.根据权利要求1所述的基于给水加热的灵活性运行系统，其特征在于，还包括混合器和换热器；

技术总结本发明涉及发电技术领域的一种基于给水加热的灵活性运行系统，包括除氧器、前置泵、给水泵、锅炉、省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器、高压缸进汽阀门组、高压缸、抽汽隔离阀、末级高加、隔离阀、减压阀和减温器；高压缸采用全周进汽方式，未配置调节级，减温器的送汽管道连接末级高加的进汽管道；减温器的抽汽管道连接选自包括过热器、过热器与高压缸之间的主蒸汽管道、其他机组中的一个；减温器从过热器、主蒸汽管道或其他机组中抽取蒸汽并进入末级高加的进汽管道，从而提升深度调峰工况下亚临界机组的入炉给水温度，并最终实现机组于深度调峰工况下的脱硝系统持续稳定投入运行，避免机组能耗大幅上升，有效提高机组运行经济性。技术研发人员：张岭,杜洋洋,包卫忠,吴越,闻雪平,刘俊,尚强,洪览受保护的技术使用者：上海外高桥第三发电有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26