燃煤发电系统及燃煤发电系统的运行方法与流程

本申请涉及燃煤发电，具体涉及一种燃煤发电系统及燃煤发电系统的运行方法。

背景技术：

1、随着光伏、风电等新能源发电的快速发展，燃煤发电装机容量在逐年降低，燃煤发电的定位也由电网基本电源逐步向电网调峰电源进行转变。但太阳能、风能等可再生能源具有强烈的波动性和间歇性给电网造成了巨大的峰谷差异，同时对电网维持频率稳定造成了不利影响。因此，如何实现高效灵活运行是燃煤发电面临的最为迫切的技术需求。

2、大规模的可再生能源上网，导致大量燃煤机组长期在低负荷工况下运行。但由于煤质变化、锅炉内稳定燃烧等因素的限制，燃煤机组的最低电负荷率在30％左右，进一步降低电负荷率则需要采用投油补燃等措施，造成了高品质能源的浪费。此外，燃煤机组中的scr脱硝装置是现在主流的脱硝装置，但是scr脱硝催化剂存在适宜运行的温度区间，燃煤机组在低负荷运行状态下使得scr脱硝装置入口烟气温度偏离scr脱硝催化剂运行温区，造成脱硝效率显著降低。因此，亟需对燃煤发电机组进行高效灵活协同运行的技术改造，以促进电网消纳新能源电力。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本申请实施例提供一种燃煤发电系统及燃煤发电系统的运行方法，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。

2、一方面，本申请提出一种燃煤发电系统，包括锅炉，沿烟气流向依次布置在锅炉尾部烟道中的第一组子烟道、第二组子烟道以及scr脱硝装置；其中，所述第一组子烟道和所述第二组子烟道分别包括两个平行分隔所述锅炉尾部烟道的子烟道，每个所述子烟道的入口处设置有烟气挡板；所述第一组子烟道中的第一子烟道内设置有省煤器、第二子烟道内设置有第一烟气-熔盐换热器；所述第二组子烟道中的第三子烟道内设置有第二烟气-熔盐换热器；

3、还包括低温熔盐罐，所述低温熔盐罐的出口连接有低温熔盐泵，所述低温熔盐泵的出口分为两路，一路依次经第一阀门以及电加热器与高温熔盐罐的入口相连，另一路经第二阀门以及第一烟气-熔盐换热器与高温熔盐罐的入口相连；

4、所述高温熔盐罐的出口连接有高温熔盐泵，高温熔盐泵的出口经第三阀门以及第二烟气-熔盐换热器与低温熔盐罐的入口相连。

5、在一些实施例中，从烟气流向来看，所述scr脱硝装置后端的锅炉尾部烟道上还设置有空气预热器，所述空气预热器空气侧的出口与所述锅炉连接。

6、在一些实施例中，还包括空气-熔盐换热器，所述空气-熔盐换热器的入口经第四阀门与所述高温熔盐泵的出口连接，所述空气-熔盐换热器的出口与所述低温熔盐罐的入口连接；

7、所述空气预热器空气侧的出口通过所述空气-熔盐换热器与所述锅炉相连接，从所述空气预热器空气侧的出口流出的空气进入所述空气-熔盐换热器进行加热，加热后的空气进入到所述锅炉。

8、在一些实施例中，所述第一烟气-熔盐换热器和/或所述第二烟气-熔盐换热器为间壁式烟气-熔盐换热器，所述空气-熔盐换热器为间壁式空气-熔盐换热器。

9、在一些实施例中，所述电加热器的电力来源包括富裕的新能源电力或者电网低谷电力。

10、另一方面，本申请提出一种燃煤发电系统的运行方法，基于上述任一实施例所述的燃煤发电系统，所述方法包括：

11、当机组处于低负荷运行时，则关闭低温熔盐泵，启动高温熔盐泵，同时开启第一子烟道入口处的烟气挡板、关闭第二子烟道入口处的烟气挡板、开启第三子烟道入口处的烟气挡板、关闭所述第二组子烟道中的第四子烟道入口处的烟气挡板；

12、调节高温熔盐泵出口处的第三阀门，使得scr脱硝装置的入口烟气温度满足scr脱硝装置的工作温度区间。

13、在一些实施例中，所述方法还包括：

14、调节高温熔盐泵出口处的第四阀门，使得空气-熔盐换热器出口的空气温度维持锅炉内的稳定燃烧。

15、在一些实施例中，所述方法还包括：

16、当高温熔盐罐中的熔盐不足时，则启动低温熔盐泵，关闭高温熔盐泵，通过第一烟气-熔盐换热器或电加热器对来自低温熔盐罐中的熔盐进行加热；当高温熔盐罐充满熔盐时，关闭低温熔盐泵。

17、在一些实施例中，所述当高温熔盐罐中的熔盐不足时，则启动低温熔盐泵，关闭高温熔盐泵，通过第一烟气-熔盐换热器或电加热器对来自低温熔盐罐中的熔盐进行加热，包括：

18、若处于电网低谷或电网存在富裕的新能源电力，则启动低温熔盐泵，关闭高温熔盐泵，开启低温熔盐泵出口处的第一阀门，利用富裕的新能源电力或者电网低谷电力通过电加热器对来自低温熔盐罐中的熔盐进行加热；

19、若机组处于高负荷运行状态，则在启动低温熔盐泵、关闭高温熔盐泵、开启低温熔盐泵出口处的第一阀门的基础上，同时开启低温熔盐泵出口处的第二阀门，调节第一子烟道入口处的烟气挡板和第二子烟道入口处的烟气挡板的开度，利用第一烟气-熔盐换热器对来自低温熔盐罐中的熔盐进行加热。

20、在一些实施例中，所述scr脱硝装置的工作温度区间为300℃～400℃。

21、本申请实施例提供的燃煤发电系统，在锅炉尾部烟道中的省煤器和scr脱硝装置之间顺序布置了两组平行分隔烟道，并且配有烟气调节挡板、烟气-熔盐换热器和调节阀门等，同时还集成了高温熔盐罐、低温熔盐罐和电加热器等构成的双罐熔盐储热系统；该系统在储热过程中采用锅炉尾部烟道内的烟气以及电加热方式对熔盐进行加热，烟气加热熔盐有利于提高燃煤发电机组的变负荷速率，而电加热熔盐则可以利用富裕的新能源电力或者电网低谷电力，保证电网安全稳定运行；该系统在释热过程中利用熔盐中存储的热能加热scr脱硝装置前的烟气，对scr脱硝装置入口烟气温度进行精确调节，实现了燃煤发电机组在宽负荷范围内高效脱硝。

技术特征：

1.一种燃煤发电系统，其特征在于，包括锅炉，沿烟气流向依次布置在锅炉尾部烟道中的第一组子烟道、第二组子烟道以及scr脱硝装置；其中，所述第一组子烟道和所述第二组子烟道分别包括两个平行分隔所述锅炉尾部烟道的子烟道，每个所述子烟道的入口处设置有烟气挡板；所述第一组子烟道中的第一子烟道内设置有省煤器、第二子烟道内设置有第一烟气-熔盐换热器；所述第二组子烟道中的第三子烟道内设置有第二烟气-熔盐换热器；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，从烟气流向来看，所述scr脱硝装置后端的锅炉尾部烟道上还设置有空气预热器，所述空气预热器空气侧的出口与所述锅炉连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括空气-熔盐换热器，所述空气-熔盐换热器的入口经第四阀门与所述高温熔盐泵的出口连接，所述空气-熔盐换热器的出口与所述低温熔盐罐的入口连接；

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一烟气-熔盐换热器和/或所述第二烟气-熔盐换热器为间壁式烟气-熔盐换热器，所述空气-熔盐换热器为间壁式空气-熔盐换热器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电加热器的电力来源包括富裕的新能源电力或者电网低谷电力。

6.一种燃煤发电系统的运行方法，其特征在于，基于上述权利要求1至5任一项所述的燃煤发电系统，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述当高温熔盐罐中的熔盐不足时，则启动低温熔盐泵，关闭高温熔盐泵，通过第一烟气-熔盐换热器或电加热器对来自低温熔盐罐中的熔盐进行加热，包括：

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述scr脱硝装置的工作温度区间为300℃～400℃。

技术总结本申请提供一种燃煤发电系统及燃煤发电系统的运行方法，可用于燃煤发电技术领域。燃煤发电系统包括：沿烟气流向依次布置在锅炉尾部烟道中的第一组子烟道、第二组子烟道、SCR脱硝装置；每个子烟道的入口处设置有烟气挡板；第一组子烟道的第一子烟道内设置有省煤器、第二子烟道内设置有第一烟气‑熔盐换热器；第二组子烟道的第三子烟道内设置有第二烟气‑熔盐换热器；低温熔盐罐的出口连接低温熔盐泵，低温熔盐泵的出口分为两路，一路依次经第一阀门、电加热器与高温熔盐罐的入口相连，另一路经第二阀门、第一烟气‑熔盐换热器与高温熔盐罐的入口相连；高温熔盐罐的出口经高温熔盐泵、第三阀门以及第二烟气‑熔盐换热器与低温熔盐罐的入口相连。技术研发人员：张晶,谢昌亚,胡娱欧,李祥勇,崔福博,庞春凤,韩亮,徐乃珺,刘双白受保护的技术使用者：华北电力科学研究院有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17