一种直流锅炉低负荷稳定运行的水循环系统的制作方法

本发明涉及发电，具体是一种直流锅炉低负荷稳定运行的水循环系统。

背景技术：

1、为实现我国“碳达峰、碳中和”的战略目标，风能、太阳能等绿色新能源在近几年得到了迅速的发展。新能源发电占我国发电总量的比例在逐年增加。截止2021年，风电与太阳能发电分别同比增长16.6％、20.9％。然而以风能、太阳能为主的新能源发电存在间歇性、随机性和波动性等问题。为保证电网的安全与稳定，需要火力发电方式深度调峰，来减小新能源发电对电网的影响。我国现有火力发电机组以超临界锅炉为主。并且超临界直流锅炉相对自然循环汽包锅炉具有惯性小、自动控制系统先进等优势。这使得直流锅炉成为深度调峰过程中的主力机组。因此，要求直流锅炉可在低负荷状态下稳定工作。然而，直流锅炉在低负荷运行下，存在蒸发管水动力安全性问题，严重时将引发爆管等安全问题。

2、公开号为cn109654471a的发明专利通过在保证给水泵给水流量不变的前提下，提高再循环泵流量的方式，来提高水冷壁的质量流量，以此来解决直流锅炉低负荷运行时，水冷壁质量流量低、热负荷分布不均的水动力问题，但与此同时会造成水冷壁入口干度下降的问题，同时专利cn109654471a通过引用专利cn108613159a中加装笛形管的中间联箱来代替传统中间联箱，从而解决干度下降引起的流量分配不均的问题，但此种方法没有解决水冷壁入口温度降低的问题，而水冷壁入口温度的降低会增加加热段长度，减小蒸发段长度，使得汽水平均比容减小，从而会造成水动力多值性问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种直流锅炉低负荷稳定运行的水循环系统，通过提高水冷壁入口温度，来解决水冷壁水动力多值性问题，确保直流锅炉低负荷下的水动力稳定。

2、本发明的技术方案是：一种直流锅炉低负荷稳定运行的水循环系统，包括汽水分离器、储水箱、再循环泵、高压加热器、给水泵、省煤器、水冷壁、过热器、汽水热交换器、汽轮机和再热器；汽水分离器的疏水出口与储水箱连接，汽水分离器的蒸汽出口与过热器的蒸汽入口连接，储水箱与再循环泵的进水口连接，给水泵的出水口与所述高压加热器的进水口连接，省煤器的出水口设有水冷壁，水冷壁的湿蒸汽出口与汽水分离器的湿蒸汽入口连接；汽水热交换器的进水口分别与所述再循环泵的出水口以及高压加热器的出水口连接，汽水热交换器的出水口与所述省煤器的进水口连接，汽水热交换器的蒸汽出口与所述汽水分离器的湿蒸汽入口连接；汽轮机的高压缸蒸汽入口与所述过热器的蒸汽出口连接；再热器的蒸汽入口与所述汽轮机的高压缸蒸汽出口连接，再热器的蒸汽出口与所述汽水热交换器的蒸汽入口连接。

3、较佳的，所述汽水热交换器的出水口处设有焓差测量模块，所述焓差测量模块包括温度计和压力计，所述再热器的蒸汽出口处设有再热蒸汽抽汽调节阀。

4、较佳的，所述汽水热交换器的出水口设有第一隔离阀，所述再热器与再热蒸汽抽汽调节阀之间分别设有第二隔离阀和降温降压阀。

5、较佳的，所述再循环泵的出水口设有第一调节阀，所述给水泵的出水口处设有第二调节阀。

6、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

7、1、本发明利用汽水热交换器加热了再循环水与给水混合之后的给水，在再循环流量增加后，提高了水冷壁入口温度，从而解决水冷壁水动力多值性问题，确保直流锅炉低负荷下的水动力稳定。

8、2、本发明利用省煤器入口给水焓值与目标焓值的偏差来控制再热蒸汽的抽汽量，提高了系统的效率以及灵活性。

技术特征：

1.一种直流锅炉低负荷稳定运行的水循环系统，包括汽水分离器(1)、储水箱(2)、再循环泵(3)、高压加热器(6)、给水泵(7)、省煤器(11)、水冷壁(12)、过热器(13)，汽水分离器(1)的疏水出口与储水箱(2)连接，汽水分离器(1)的蒸汽出口与过热器(13)的蒸汽入口连接，储水箱(2)与再循环泵(3)的进水口连接，给水泵(7)的出水口与所述高压加热器(6)的进水口连接，省煤器(11)的出水口设有水冷壁(12)，水冷壁(12)的湿蒸汽出口与汽水分离器(1)的湿蒸汽入口连接，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种直流锅炉低负荷稳定运行的水循环系统，其特征在于，所述汽水热交换器(8)的出水口处设有焓差测量模块(9)，所述焓差测量模块(9)包括温度计和压力计，所述再热器(15)的蒸汽出口处设有再热蒸汽抽汽调节阀(18)。

3.根据权利要求2所述的一种直流锅炉低负荷稳定运行的水循环系统，其特征在于，所述汽水热交换器(8)的出水口处设有第一隔离阀(10)，所述再热器(15)与再热蒸汽抽汽调节阀(18)之间分别设有第二隔离阀(16)和降温降压阀(17)。

4.根据权利要求1所述的一种直流锅炉低负荷稳定运行的水循环系统，其特征在于，所述再循环泵(3)的出水口处设有第一调节阀(4)，所述给水泵(7)的出水口处设有第二调节阀(5)。

技术总结本发明公开了一种直流锅炉低负荷稳定运行的水循环系统，包括汽水分离器、储水箱、再循环泵、高压加热器、给水泵、省煤器、水冷壁、过热器、汽水热交换器、汽轮机和再热器；汽水分离器分别与储水箱和过热器连接，储水箱与再循环泵连接，给水泵与高压加热器连接，省煤器与水冷壁连接，水冷壁与汽水分离器连接；汽水热交换器分别与再循环泵、高压加热器、省煤器以及汽水分离器连接；汽轮机与过热器连接；再热器分别汽轮机以及汽水热交换器连接。本发明利用汽水热交换器加热了再循环水与给水混合之后的给水，在再循环流量增加后，提高了水冷壁入口温度，从而解决水冷壁水动力多值性问题，确保直流锅炉低负荷下的水动力稳定。技术研发人员：王超,刘斌,王研凯,王利民,高军,车得福,樊海龙,刘铠瑞,全向,孙兴业受保护的技术使用者：内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司技术研发日：技术公布日：2024/1/14