一种燃煤火电机组的深度调峰系统的制作方法

本发明涉及发电，特别涉及一种燃煤火电机组的深度调峰系统。

背景技术：

1、目前，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。对于超(超)临界机组，其容量主要以350mw、660mw、1000mw等级为主，亦有少量的1200mw、1350mw等级。

2、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1000mw超超临界机组(高压缸采用部分进汽方式，配置调节级)为例，该地区电网调度负荷范围为40％—100％tha，该机组负荷所对应锅炉设备的给水流量高于锅炉保持干态运行的最小流量，因此，在目前正常负荷调度范围内，锅炉始终保持干态运行而不存在干湿态转换过程。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％，该机组20％负荷所对应锅炉设备的给水流量已经低于锅炉保持干态运行的最小流量，锅炉将不得不需要转为湿态运行。

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)的超(超)临界机组(高压缸采用部分进汽方式，配置调节级)，将面临以下问题：

5、(1)深度调峰工况下，锅炉干态、湿态转换频繁，煤、水、风的控制非常困难，锅炉非停风险急剧增加；

6、(2)深度调峰工况下，因水冷壁入口给水欠焓增加，锅炉水冷壁水动力稳定性差，水冷壁超温爆管风险急剧增加；

7、(3)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)。

8、(4)锅炉湿态运行工况下，若锅炉水冷壁出口的汽水分离器中分离出来的水直接排向大气式扩容器，则造成大量工质及其能量损失，机组能耗将大幅上升、运行经济性大幅下降。

9、因此，超(超)临界机组如何在深度调峰工况下维持锅炉干态运行，且保持水动力稳定性、脱硝系统持续稳定投入运行，成为亟须解决的问题。

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燃煤火电机组的深度调峰系统，本发明的技术方案是这样实施的：

2、一种燃煤火电机组的深度调峰系统，包括除氧器、前置泵、给水泵、锅炉、省煤器、水冷壁、过热器、调节级进汽阀门组、采用部分进汽方式并配置调节级的高压缸、抽汽隔离阀、末级高加、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、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级加热器，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，调节级进汽阀门组可对主蒸汽的压力和流量进行调节。

9、优选地，还包括节流组件；

10、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。

11、优选地，还包括混合器；

12、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；

13、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；

14、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。

15、优选地，所述混合器为压力匹配器。

16、优选地，还包括换热器；

17、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；

18、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；

19、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。

20、优选地，所述换热器内的工质包括水、风、煤。

21、优选地，还包括混合器和换热器；

22、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；

23、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；

24、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；

25、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。

26、本发明针对现有的高压缸采用部分进汽方式、配置调节级的超(超)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，用以提高深度调峰工况下机组的入炉给水温度。

27、其中：机组运行时，减温器出口蒸汽的压力将相对高于现有末级高加的回热抽汽，且当减温器出口蒸汽对现有末级高加中的给水进行加热时，该现有末级高加抽汽管道上的抽汽隔离阀处于关闭状态。

28、同时，利用调节级进汽阀门组对主蒸汽进行节流，以维持一定的给水压力，将省煤器出口给水保持一定的过冷度；相对于未配置调节级而简单采用阀门的等焓节流方式而言，调节级进汽阀门组在针对主蒸汽实现同样的控压效果下，调节级将可获得一定的蒸汽焓降，机组经济性得到相对提升，且因调节级进汽阀门组中单个阀门的流量相对较小，其对主蒸汽的控压将更为精准和便利。

29、本发明带来的优势还包括：

30、随着超(超)临界机组(高压缸采用部分进汽方式、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；

31、进一步地，在省煤器出口水温得到提高的同时，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；

32、进一步地，随着省煤器出口水温的提高，水冷壁入口水温得到提高，进而降低了水冷壁入口欠焓，强化了水动力稳定性；

33、进一步地，随着水冷壁入口水温的提高，水冷壁出口蒸汽可保持一定的过热度，即实现锅炉干态运行。

技术特征：

1.一种燃煤火电机组的深度调峰系统，包括除氧器、前置泵、给水泵、锅炉、省煤器、水冷壁、过热器、调节级进汽阀门组、采用部分进汽方式并配置调节级的高压缸、抽汽隔离阀和末级高加，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所述的燃煤火电机组的深度调峰系统，其特征在于，还包括节流组件；

3.根据权利要求1所述的燃煤火电机组的深度调峰系统，其特征在于，还包括混合器；

4.根据权利要求1所述的燃煤火电机组的深度调峰系统，其特征在于，所述混合器为压力匹配器。

5.根据权利要求1所述的燃煤火电机组的深度调峰系统，其特征在于，还包括换热器；

6.根据权利要求4所述的燃煤火电机组的深度调峰系统，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所述的燃煤火电机组的深度调峰系统，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燃煤火电机组的深度调峰系统，包括除氧器、前置泵、给水泵、锅炉、省煤器、水冷壁、过热器、调节级进汽阀门组、高压缸、抽汽隔离阀、末级高加、隔离阀、减压阀和减温器；高压缸采用部分进汽方式、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，提升深度调峰工况下超(超)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,张怡,徐科,吴越,闻雪平,张建军,林晨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