一种超临界燃煤机组深度调峰下锅炉湿态水梯级利用系统的制作方法

本发明涉及燃煤机组节能，特别是涉及一种超临界燃煤机组深度调峰下锅炉湿态水梯级利用系统。

背景技术：

1、能源和环境问题关系到国家安全和经济可持续发展，近年来随着我国社会与经济发展，国家陆续出台了一系列政策与文件，深化电力市场改革，引导和规范发电企业向高效、清洁方向发展。

2、《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》(发改运行[2021]1519号)，其中指出到2025年，全国火电平均供电煤耗降至300克标准煤/千瓦时以下。对供电煤耗在300克标准煤/ 千瓦时以上的煤电机组，应加快创造条件实施节能改造，对无法改造的机组逐步淘汰关停，并视情况将具备条件的转为应急备用电源。存量煤电机组灵活性改造应改尽改，完成2亿千瓦，增加系统调节能力3000～4000万千瓦，促进清洁能源消纳。

3、未来电力发展的重心要转向发展非煤电源来进一步推动低碳转型；现役煤电机组发展重点不再是装机规模的增长，在电力系统中的定位将从基本电源、主力电源向支撑性、调节性电源转变。

4、在国家政策的导向下，现阶段已有大量超(超)临界机组参与深度调峰，深度达到10～30％额定电负荷，此时锅炉处于湿态运行状态，汽水分离器投运。省煤器出口汽水混合物经汽水分离器后，蒸汽进入过热器进一步加热，然后到汽轮机做功，分离出的饱和水流入储水罐，通过水位溢流调节阀(361 阀)进入大气扩容器，扩容产生的蒸汽对空排掉，疏水则通过疏水泵导入凝汽器或疏水槽。由于汽水分离器分离出的饱和水压力与锅炉给水压力相当，该疏水属于高品质疏水，不加利用的排掉，造成了大量工质和热量的浪费，影响机组经济运行。

5、在机组处于10～30％额定电负荷运行时，锅炉燃料供给较少，炉内热负荷大幅降低，燃烧稳定性容易不稳，而且超低负荷下，热一次风温度不高，磨煤机出口一次风/粉混合物温度较低，不利于稳定、快速的燃烧，因此，机组深度调峰时锅炉的燃烧稳定性也是一个需要重点关注的问题。

6、此外，在机组处于10～30％额定电负荷运行时，锅炉空预器入口烟温较低，空预器蓄热元件出现硫酸氢铵跨层沉积的问题，长时间运行，空预器势必会堵塞，影响机组的安全、稳定、经济运行。

7、所以特此提出了一种超临界燃煤机组深度调峰下锅炉湿态水梯级利用系统来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提出了一种超临界燃煤机组深度调峰下锅炉湿态水梯级利用系统，在机组处于10～30％额定电负荷运行时，先利用湿态水的热量来稳定锅炉燃烧，再继续利用湿态水剩下的热量来加热空预器的冷端，避免其堵塞，保证机组的安全、稳定运行，实现湿态水热量的梯级利用，避免热量的损失，实现机组的经济运行。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种超临界燃煤机组深度调峰下锅炉湿态水梯级利用系统，包括汽水分离器；

4、储水箱，上述储水箱进水口与上述汽水分离器出水口连通；

5、燃烧装置，上述储水箱出水口与上述燃烧装置的疏水进口连通，进入上述燃烧装置内的疏水与上述燃烧装置的燃料发生热交换；

6、供风装置，上述供风装置的疏水进口与上述燃烧装置的疏水出口连通，进入上述供风装置内的疏水与上述供风装置内空气发生热交换；

7、空预器，上述空预器的冷端与上述供风装置出气口连通。

8、优选地，上述燃烧装置包括磨煤机、加热器和燃烧器，上述磨煤机出口、上述加热器和上述燃烧器燃料进口依次连通，上述加热器的疏水进口与上述储水箱出水口连通，上述加热器的疏水出口与上述供风装置的疏水进口连通。

9、优选地，还包括换热器，上述换热器连通于上述燃烧装置和上述储水箱之间，上述换热器凝结水进口连通有凝结水进水管道，上述换热器凝结水出口连通有与锅炉连通的凝结水出水管道。

10、优选地，还包括降温降压装置，上述降温降压装置连通于上述储水箱和上述换热器之间。

11、优选地，上述供风装置的疏水出口与外部加热器凝结水进口连通。

12、优选地，上述供风装置包括一次风进风装置和二次风进风装置，上述一次风进风装置的疏水进口和上述二次风进风装置的疏水进口均与上述燃烧装置的疏水出口连通，上述一次风进风装置的出风口和上述二次风进风装置的出风口均分别与上述空预器的两个进风口连通。

13、优选地，上述一次风进风装置包括一次风机和与上述一次风机连通的一次性暖风器，上述一次性暖风器出风口与上述空预器连通，上述一次性暖风器疏水进口与上述燃烧装置疏水出口连通，上述一次性暖风器疏水出口连通有第一疏水管；

14、上述二次风进风装置包括二次风机和与上述二次风机连通的二次性暖风器，上述二次性暖风器出风口与上述空预器连通，上述二次性暖风器疏水进口与上述燃烧装置疏水出口连通，上述二次性暖风器疏水出口连通有第二疏水管。

15、优选地，还包括收集装置，上述收集装置进水口与上述储水箱连通，上述储水箱出水口与上述燃烧装置之间的管道上连通有第一控制阀，上述储水箱出水口与上述收集装置之间的管道上连通有第二控制阀。

16、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

17、在机组处于10～30％额定电负荷运行时，逐级利用湿态水的热量来为机组的运行提供能量，首先利用湿态水的热量加热燃烧装置的燃料，使得燃烧装置的燃料初始温度高，燃烧更稳定快速，其次再利用湿态水的剩余热量来加热进入空预器的空气的温度，从而加热空预器的冷端，避免空预器蓄热元件出现硫酸氢铵跨层沉积的问题，保证空预器的正常运行，保证机组的安全、稳定运行，而且实现湿态水热量的梯级利用，避免热量的损失，实现机组的经济运行。

技术特征：

1.一种超临界燃煤机组深度调峰下锅炉湿态水梯级利用系统，其特征在于，包括：汽水分离器；

2.根据权利要求1所述的梯级利用系统，其特征在于，所述燃烧装置包括磨煤机、加热器和燃烧器，所述磨煤机出口、所述加热器和所述燃烧器燃料进口依次连通，所述加热器的疏水进口与所述储水箱出水口连通，所述加热器的疏水出口与所述供风装置的疏水进口连通。

3.根据权利要求1所述的梯级利用系统，其特征在于，还包括换热器，所述换热器连通于所述燃烧装置和所述储水箱之间，所述换热器凝结水进口连通有凝结水进水管道，所述换热器凝结水出口连通有与锅炉连通的凝结水出水管道。

4.根据权利要求3所述的梯级利用系统，其特征在于，还包括降温降压装置，所述降温降压装置连通于所述储水箱和所述换热器之间。

5.根据权利要求1所述的梯级利用系统，其特征在于，所述供风装置的疏水出口与外部加热器凝结水进口连通。

6.根据权利要求1所述的梯级利用系统，其特征在于，所述供风装置包括一次风进风装置和二次风进风装置，所述一次风进风装置的疏水进口和所述二次风进风装置的疏水进口均与所述燃烧装置的疏水出口连通，所述一次风进风装置的出风口和所述二次风进风装置的出风口均分别与所述空预器的两个进风口连通。

7.根据权利要求6所述的梯级利用系统，其特征在于，所述一次风进风装置包括一次风机和与所述一次风机连通的一次性暖风器，所述一次性暖风器出风口与所述空预器连通，所述一次性暖风器疏水进口与所述燃烧装置疏水出口连通，所述一次性暖风器疏水出口连通有第一疏水管；

8.根据权利要求1所述的梯级利用系统，其特征在于，还包括收集装置，所述收集装置进水口与所述储水箱连通，所述储水箱出水口与所述燃烧装置之间的管道上连通有第一控制阀，所述储水箱出水口与所述收集装置之间的管道上连通有第二控制阀。

技术总结本发明涉及一种超临界燃煤机组深度调峰下锅炉湿态水梯级利用系统，包括汽水分离器；储水箱，储水箱进水口与汽水分离器出水口连通；燃烧装置，储水箱出水口与燃烧装置的疏水进口连通，进入燃烧装置内的疏水与燃烧装置的燃料发生热交换；供风装置，供风装置的疏水进口与燃烧装置的疏水出口连通，进入供风装置内的疏水与供风装置内空气发生热交换；空预器，空预器的冷端与供风装置出气口连通；此系统在机组处于10～30％额定电负荷运行时，先利用湿态水的热量来稳定锅炉燃烧，再继续利用湿态水剩下的热量来加热空预器的冷端，避免其堵塞，保证机组的安全、稳定运行，实现湿态水热量的梯级利用，避免热量的损失，实现机组的经济运行。技术研发人员：陈广伟,郭栋,于鹏峰,黄建平,王艳鹏,王彬,胡志勇,唐秀能,刘法志,葛伟,亓军锋受保护的技术使用者：华电电力科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/12