一种二次再热机组节能降氮的二次风调整系统的制作方法

本发明涉及火电机组控制，具体涉及一种二次再热机组节能降氮的二次风调整系统。

背景技术：

1、随着对火电机组效率及环保指标要求的不断提高，二次再热机组以其高效节能的特点被推广应用。但二次再热机组在技术上仍然存在一些不足。其一是，二次再热机组除一次高温再热器、一次低温再热器外还布置有二次高温再热器及二次低温再热器，故流过二次再热受热面的烟气温度偏低，导致脱硝scr的进口烟温偏低，脱硝效果差氮排放超标。其二是，二次再热受热面一般布置安装在一次再热受热面之后，流过二次再热受热面的烟气温度偏低导致二次再热出口的汽温偏低，无法满足设计要求，机组效率比设计值降低。

2、针对二次再热出口的汽温偏低的问题，现有技术通常采用空预器改造和烟气再循环的方法：采用增加空气预热器传热面积提升汽温的方法，其传热面积愈大，金属耗量就愈多，不但增加投资，而且将使预热器结构庞大，不便布置；增加烟气再循环系统的方法，通过对再循环烟气流量控制，改变锅炉辐射与对流受热面的吸热量比例调节汽温，但锅炉使用说明书、烟气再循环的研究文献以及现场使用实际情况中，锅炉烟气再循环系统仅在发电功率为50％-75％额定功率时投入使用，设备的投资成本高但利用率偏低。

3、针对氮排放高的问题，通常对脱硝设备进行改造，尚未有通过改善系统结构提升脱硝scr进口烟温降低氮排放的研究。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种二次再热机组节能降氮的二次风调整系统，具体技术方案如下：

2、一种二次再热机组节能降氮的二次风调整系统，包括二次再热机组功率测量模块、二次风进风模块、烟气抽气模块、烟气抽气输送模块、二次风-烟气混合模块、二次风进风测量模块、烟气抽气温度测量模块、过热器温度压力测量模块、再热器温度压力测量模块、脱硝scr温度测量模块、数据采集与控制装置；所述二次再热机组功率测量模块、二次风进风模块、烟气抽气模块、烟气抽气输送模块、二次风-烟气混合模块、二次风进风测量模块、烟气抽气温度测量模块、过热器温度压力测量模块、再热器温度压力测量模块、脱硝scr温度测量模块分别与数据采集与控制装置连接；

3、所述二次风进风模块分别与锅炉本体、二次风-烟气混合模块连接；

4、所述烟气抽气模块分别与脱硝scr出口去空气预热器管道、烟气抽气传输模块连接；

5、所述烟气抽气传输模块分别与锅炉本体、二次风-烟气混合模块连接；

6、所述二次再热机组功率测量模块用于采集二次再热机组功率并将采集的功率输入到数据采集与控制装置；所述二次风进风测量模块用于测量二次风进口处的流量、压力和温度，并将测量得到的数据传输至数据采集与控制装置；

7、所述烟气抽气温度测量模块用于测量烟气抽气模块的抽气温度，并将测量得到的数据传输至数据采集与控制装置；

8、所述过热器温度压力测量模块用于测量锅炉本体内过热段的烟气温度和蒸汽温度、压力，并将测量得到的数据传输至数据采集与控制装置；

9、所述再热器温度压力测量模块用于测量锅炉本体内一次再热段的烟气温度和蒸汽温度、压力，以及二次再热段的烟气温度和蒸汽温度、压力，并将测量得到的数据传输至数据采集与控制装置；

10、所述脱硝scr温度测量模块用于测量脱硝scr烟气入口温度，并将测量得到的数据传输至数据采集与控制装置；

11、所述数据采集与控制装置用于根据采集的数据分别控制二次风进风模块、烟气抽气模块、烟气抽气传输模块、二次风-烟气混合模块的打开或关闭。

12、优选地，所述二次风进风模块包括二次风进口总管道、左侧二次风进口管道、右侧二次风进口管道；所述二次风进口总管道的出口分别与左侧二次风进口管道的进口、右侧二次风进口管道的进口连通，所述左侧二次风进口管道的出口、右侧二次风进口管道的出口分别与锅炉本体的左侧、右侧连通；所述二次风进口总管道上设置有分别与数据采集与控制装置连接的二次风进口电动门、二次风进口电动调门；所述左侧二次风进口管道上设置有与数据采集与控制装置连接的左侧二次风进口电动门，所述右侧二次风进口管道上设置有与数据采集与控制装置连接的右侧二次风进口电动门。

13、优选地，所述二次风进风测量模块包括左侧二次风进口流量测量装置、左侧二次风进口压力测量装置、左侧二次风进口温度测量装置、右侧二次风进口流量测量装置、右侧二次风进口压力测量装置、右侧二次风进口温度测量装置；

14、所述左侧二次风进口流量测量装置、左侧二次风进口压力测量装置、左侧二次风进口温度测量装置按顺序分别设置在左侧二次风进口管道上且在左侧二次风进口电动门之后，并且分别与数据采集与控制装置连接；

15、所述右侧二次风进口流量测量装置、右侧二次风进口压力测量装置、右侧二次风进口温度测量装置按顺序分别设置在右侧二次风进口管道上且在右侧二次风进口电动门之后，并且分别与数据采集与控制装置连接。

16、优选地，所述烟气抽气模块包括烟气除尘装置、烟气除尘出口管道、左侧烟气抽气风机进口管道、左侧烟气抽气风机、左侧烟气抽气风机出口管道、右侧烟气抽气风机进口管道、右侧烟气抽气风机、右侧烟气抽气风机出口管道、抽气进口总管、冷二次风联络管、冷二次风联络进口管；

17、所述烟气抽气传输模块包括左侧抽气风进口管道、右侧抽气风进口管道；

18、所述烟气除尘装置的进口与脱硝scr出口去空气预热器管道连通，出口与烟气除尘出口管道的进口连通，烟气除尘出口管道的出口分别与左侧烟气抽气风机进口管道的进口、右侧烟气抽气风机进口管道的进口连通，所述左侧烟气抽气风机进口管道的出口与左侧烟气抽气风机的进口连通，左侧烟气抽气风机的出口与左侧烟气抽气风机出口管道的进口连通，左侧烟气抽气风机出口管道的出口与抽气进口总管的进口连通；所述右侧烟气抽气风机进口管道的出口与右侧烟气抽气风机的进口连通，右侧烟气抽气风机的出口与右侧烟气抽气风机出口管道的进口连通，右侧烟气抽气风机出口管道的出口与抽气进口总管的进口连通；

19、抽气进口总管的出口分别与左侧抽气风进口管道的进口、右侧抽气风进口管道的进口连通；左侧抽气风进口管道的出口、右侧抽气风进口管道的出口分别与锅炉本体的左侧、右侧连通；

20、所述左侧烟气抽气风机进口管道上依次设置分别与数据采集与控制装置连接的左侧烟气抽气风机进口电动门、左侧烟气抽气风机进口电动调节门；

21、所述左侧烟气抽气风机出口管道上依次设置分别与数据采集与控制装置连接的左侧烟气抽气风机出口电动门、左侧烟气抽气风机出口电动调节门；

22、所述右侧烟气抽气风机进口管道上依次设置分别与数据采集与控制装置连接的右侧烟气抽气风机进口电动门、右侧烟气抽气风机进口电动调节门；

23、所述右侧烟气抽气风机出口管道上依次设置分别与数据采集与控制装置连接的右侧烟气抽气风机出口电动门、右侧烟气抽气风机出口电动调节门；

24、所述左侧抽气风进口管道上依次设置分别与数据采集与控制装置连接的左侧烟气抽气进口电动门、左侧抽气风进口电动调门；

25、所述右侧抽气风进口管道上依次设置分别与数据采集与控制装置连接的右侧烟气抽气进口电动门、右侧抽气风进口电动调门；

26、所述冷二次风联络进口管的出口与冷二次风联络管连通，冷二次风联络管的一端与左侧烟气抽气风机出口电动门、左侧烟气抽气风机出口电动调节门之间的左侧烟气抽气风机出口管道连通；另一端与右侧烟气抽气风机出口电动门、右侧烟气抽气风机出口电动调节门之间的右侧烟气抽气风机出口管道连通。

27、优选地，所述烟气抽气温度测量模块包括：

28、依次设置在左侧烟气抽气风机进口管道上的左侧烟气抽气风机进口压力测量装置、左侧烟气抽气风机进口温度测量装置；

29、依次设置在左侧烟气抽气风机出口管道上的左侧烟气抽气风机出口压力测量装置、左侧烟气抽气风机出口温度测量装置；

30、依次设置在右侧烟气抽气风机进口管道上的右侧烟气抽气风机进口压力测量装置、右侧烟气抽气风机进口温度测量装置；

31、依次设置在右侧烟气抽气风机出口管道上的右侧烟气抽气风机出口压力测量装置、右侧烟气抽气风机出口温度测量装置；

32、所述左侧烟气抽气风机进口压力测量装置、左侧烟气抽气风机进口温度测量装置依次设置在左侧烟气抽气风机进口电动调节门之后，且分别与数据采集与控制装置连接；

33、所述左侧烟气抽气风机出口压力测量装置、左侧烟气抽气风机出口温度测量装置依次设置在左侧烟气抽气风机出口电动调节门之后，且分别与数据采集与控制装置连接；

34、所述右侧烟气抽气风机进口压力测量装置、右侧烟气抽气风机进口温度测量装置依次设置在右侧烟气抽气风机进口电动调节门之后，且分别与数据采集与控制装置连接；

35、所述右侧烟气抽气风机出口压力测量装置、右侧烟气抽气风机出口温度测量装置依次设置在右侧烟气抽气风机出口电动调节门之后，且分别与数据采集与控制装置连接。

36、优选地，所述二次风-烟气混合模块包括左侧二次风-抽气风联络管道、右侧二次风-抽气风联络管道；所述左侧二次风-抽气风联络管道的一端分别与左侧二次风进口电动门之前的左侧二次风进口管道连通，另一端与抽气进口总管连通；

37、所述右侧二次风-抽气风联络管道的一端与右侧二次风进口电动门之前的右侧二次风进口管道连通，另一端与抽气进口总管连通；

38、所述左侧二次风-抽气风联络管道上设置有与数据采集与控制装置连接的左侧二次风-抽气风联络电动门；所述右侧二次风-抽气风联络管道上设置有与数据采集与控制装置连接的右侧二次风-抽气风联络电动门。

39、优选地，所述过热器温度压力测量模块包括过热器烟气温度测量模块、3-过热器蒸汽温度压力测量模块；

40、所述过热器烟气温度测量模块包括安装在锅炉本体的过热器段的左侧炉壁上的过热器左侧红外线温度测量装置，和安装在锅炉本体的过热器段的右侧炉壁上的过热器右侧红外线温度测量装置；

41、所述过热器蒸汽温度压力测量模块包括低温过热器进口联箱左侧温度测量装置、低温过热器进口联箱左侧压力测量装置、低温过热器进口联箱右侧温度测量装置、低温过热器进口联箱右侧压力测量装置、低温过热器出口联箱左侧温度测量装置、低温过热器出口联箱左侧压力测量装置、低温过热器出口联箱右侧温度测量装置、低温过热器出口联箱右侧压力测量装置、高温过热器进口联箱左侧温度测量装置、高温过热器进口联箱左侧压力测量装置、高温过热器进口联箱右侧温度测量装置、高温过热器进口联箱右侧压力测量装置、高温过热器出口联箱左侧温度测量装置、高温过热器出口联箱左侧压力测量装置、高温过热器出口联箱右侧温度测量装置、高温过热器出口联箱右侧压力测量装置；

42、所述低温过热器进口联箱左侧温度测量装置、低温过热器进口联箱左侧压力测量装置安装在低温过热器进口联箱左侧，低温过热器进口联箱右侧温度测量装置、低温过热器进口联箱右侧压力测量装置安装在低温过热器进口联箱右侧，低温过热器出口联箱左侧温度测量装置、低温过热器出口联箱左侧压力测量装置安装在低温过热器出口联箱左侧，低温过热器出口联箱右侧温度测量装置、低温过热器出口联箱右侧压力测量装置安装在低温过热器出口联箱右侧，高温过热器进口联箱左侧温度测量装置、高温过热器进口联箱左侧压力测量装置安装在高温过热器进口联箱左侧，高温过热器进口联箱右侧温度测量装置、高温过热器进口联箱右侧压力测量装置安装在高温过热器进口联箱右侧，高温过热器出口联箱左侧温度测量装置、高温过热器出口联箱左侧压力测量装置安装在高温过热器出口联箱左侧，高温过热器出口联箱右侧温度测量装置、高温过热器出口联箱右侧压力测量装置安装在高温过热器出口联箱右侧。

43、优选地，所述再热器温度压力测量模块包括一次再热器烟气温度测量模块、一次再热器蒸汽温度压力测量模块、二次再热器烟气温度测量模块、二次再热器蒸汽温度压力测量模块；

44、所述一次再热器烟气温度测量模块包括一次再热器入口红外线温度测量装置、一次再热器出口红外线温度测量装置；

45、所述一次再热器入口红外线温度测量装置安装在锅炉本体的一次低温再热器入口段的左侧炉壁上，一次再热器出口红外线温度测量装置安装在锅炉本体的一次高温再热器出口段的左侧炉壁上；

46、所述一次再热器蒸汽温度压力测量模块包括一次低温再热器进口联箱左侧温度测量装置、一次低温再热器进口联箱左侧压力测量装置、一次低温再热器进口联箱右侧温度测量装置、一次低温再热器进口联箱右侧压力测量装置、一次低温再热器出口联箱左侧温度测量装置、一次低温再热器出口联箱左侧压力测量装置、一次低温再热器出口联箱右侧温度测量装置、一次低温再热器出口联箱右侧压力测量装置、一次高温再热器进口联箱左侧温度测量装置、一次高温再热器进口联箱左侧压力测量装置、一次高温再热器进口联箱右侧温度测量装置、一次高温再热器进口联箱右侧压力测量装置、一次高温再热器出口联箱左侧温度测量装置、一次高温再热器出口联箱左侧压力测量装置、一次高温再热器出口联箱右侧温度测量装置、一次高温再热器出口联箱右侧压力测量装置；

47、所述一次低温再热器进口联箱左侧温度测量装置、一次低温再热器进口联箱左侧压力测量装置安装在一次低温再热器进口联箱左侧，一次低温再热器进口联箱右侧温度测量装置、一次低温再热器进口联箱右侧压力测量装置安装在一次低温再热器进口联箱右侧，一次低温再热器出口联箱左侧温度测量装置、一次低温再热器出口联箱左侧压力测量装置安装在一次低温再热器出口联箱左侧，一次低温再热器出口联箱右侧温度测量装置、一次低温再热器出口联箱右侧压力测量装置安装在一次低温再热器出口联箱右侧，一次高温再热器进口联箱左侧温度测量装置、一次高温再热器进口联箱左侧压力测量装置安装在一次高温再热器进口联箱左侧，一次高温再热器进口联箱右侧温度测量装置、一次高温再热器进口联箱右侧压力测量装置安装在一次高温再热器进口联箱右侧，一次高温再热器出口联箱左侧温度测量装置、一次高温再热器出口联箱左侧压力测量装置安装在一次高温再热器出口联箱左侧，一次高温再热器出口联箱右侧温度测量装置、一次高温再热器出口联箱右侧压力测量装置安装在一次高温再热器出口联箱右侧；

48、所述二次再热器烟气温度测量模块包括二次再热器入口红外线温度测量装置、二次再热器出口红外线温度测量装置；

49、所述二次再热器入口红外线温度测量装置安装在锅炉本体的二次低温再热器入口段的右侧炉壁上，二次再热器出口红外线温度测量装置安装在锅炉本体的二次高温再热器出口段的右侧炉壁上；

50、所述二次再热器蒸汽温度压力测量模块包括二次低温再热器进口联箱左侧温度测量装置、二次低温再热器进口联箱左侧压力测量装置、二次低温再热器进口联箱右侧温度测量装置、二次低温再热器进口联箱右侧压力测量装置、二次低温再热器出口联箱左侧温度测量装置、二次低温再热器出口联箱左侧压力测量装置、二次低温再热器出口联箱右侧温度测量装置、二次低温再热器出口联箱右侧压力测量装置、二次高温再热器进口联箱左侧温度测量装置、二次高温再热器进口联箱左侧压力测量装置、二次高温再热器进口联箱右侧温度测量装置、二次高温再热器进口联箱右侧压力测量装置、二次高温再热器出口联箱左侧温度测量装置、二次高温再热器出口联箱左侧压力测量装置、二次高温再热器出口联箱右侧温度测量装置、二次高温再热器出口联箱右侧压力测量装置；

51、所述二次低温再热器进口联箱左侧温度测量装置、二次低温再热器进口联箱左侧压力测量装置安装在二次低温再热器进口联箱左侧，二次低温再热器进口联箱右侧温度测量装置、二次低温再热器进口联箱右侧压力测量装置安装在二次低温再热器进口联箱右侧，二次低温再热器出口联箱左侧温度测量装置、二次低温再热器出口联箱左侧压力测量装置安装在二次低温再热器出口联箱左侧，二次低温再热器出口联箱右侧温度测量装置、二次低温再热器出口联箱右侧压力测量装置安装在二次低温再热器出口联箱右侧，二次高温再热器进口联箱左侧温度测量装置、二次高温再热器进口联箱左侧压力测量装置安装在二次高温再热器进口联箱左侧，二次高温再热器进口联箱右侧温度测量装置、二次高温再热器进口联箱右侧压力测量装置安装在二次高温再热器进口联箱右侧，二次高温再热器出口联箱左侧温度测量装置、二次高温再热器出口联箱左侧压力测量装置安装在二次高温再热器出口联箱左侧，二次高温再热器出口联箱右侧温度测量装置、二次高温再热器出口联箱右侧压力测量装置安装在二次高温再热器出口联箱右侧。

52、优选地，所述数据采集与控制装置根据采集的数据分别控制二次风进风模块、烟气抽气模块、烟气抽气传输模块、二次风-烟气混合模块的打开或关闭具体包括：

53、根据二次再热机组功率测量模块测量的二次再热机组的实时功率pe判断匹配的功率区间，所述功率区间包括[0,40％pn)、[40％pn，50％pn]、(50％pn，75％pn)、[75％pn，pn]；

54、当pe∈[0,40％pn)时且烟气抽气温度测量模块、过热器温度压力测量模块、再热器温度压力测量模块测量的温度不超过对应设置的温度上限时，数据采集与控制装置控制二次风进风模块打开，烟气抽气模块、烟气抽气传输模块、二次风-烟气混合模块关闭，将二次风送入锅炉本体的炉膛内进行燃烧；

55、当pe∈[40％pn，50％pn]时且烟气抽气温度测量模块、过热器温度压力测量模块、再热器温度压力测量模块测量的温度不超过对应设置的温度上限时，数据采集与控制装置控制二次风进风模块、烟气抽气模块、烟气抽气传输模块、二次风-烟气混合模块皆打开，将烟气抽气模块抽出的烟气抽气分为两部分，一部分烟气抽气通过烟气抽气传输模块送入锅炉本体的炉膛内进行燃烧调整，另一部分烟气抽气通过二次风-烟气混合模块与二次风进风模块的二次风混合后送入锅炉本体的炉膛内进行燃烧；

56、当pe∈(50％pn，75％pn)时且烟气抽气温度测量模块、过热器温度压力测量模块、再热器温度压力测量模块测量的温度不超过对应设置的温度上限时，数据采集与控制装置控制烟气抽气模块、烟气抽气传输模块打开，二次风进风模块、二次风-烟气混合模块关闭，将烟气抽气模块抽出的烟气抽气通过烟气抽气传输模块送入锅炉本体的炉膛内进行燃烧调整；

57、当pe∈[75％pn，pn]时且烟气抽气温度测量模块、过热器温度压力测量模块、再热器温度压力测量模块测量的温度不超过对应设置的温度上限时，数据采集与控制装置控制控制烟气抽气模块、二次风进风模块、二次风-烟气混合模块打开，控制烟气抽气传输模块关闭，将烟气抽气模块抽出的烟气抽气通过二次风-烟气混合模块与二次风进风模块的二次风混合后送入锅炉本体的炉膛内进行燃烧。

58、本发明的有益效果为：本发明提供的数据采集与控制装置根据二次再热机组不同的实时功率控制二次风进风模块、烟气抽气模块、烟气抽气传输模块、二次风-烟气混合模块的打开或关闭，可以实现调整二次风、抽气烟气的量，进而提升二次再热出口的汽温及脱硝scr进口烟温，实现二次再热机组的节能降氮运行，以及评估调整后的机组运行性能。

59、本发明的二次风进风模块分为左右两路，可以实现对称布置，分别连通锅炉本体的左右两侧，实现温度均衡。