一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统的制作方法

本发明涉及一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，可广泛用于燃煤电站锅炉系统中。

背景技术：

1、随着可再生能源的不断发展，可再生能源发电的容量也在不断提高。由于可再生能源具有随机性和不可预测的特点，可再生发电对电网的稳定性产生了不利的影响。

2、电厂调峰需要通过锅炉启停和快速变负荷方式实现，现有技术存在锅炉启动速度慢的问题，锅炉启动速度慢也会导致调峰响应速度慢的问题。现有的燃煤锅炉，一是，由于锅炉启动速度慢、启动时间长，则会出现锅炉排烟温度低于烟气酸露点的情况，后续设备长时间工作在低温烟气中，低温腐蚀风险高，影响相关设备寿命及安全运行。二是，锅炉启动速度慢、启动时间长，则意味着机组响应灵活性调峰的速度慢、灵活性差，进而影响调峰收益。三是，对于投油燃烧启动的锅炉，若启动速度慢、周期长，势必造成投油量大、投资高、资源浪费且燃油会造成一定的环境污染；对于低氮燃烧启动的锅炉，若启动速度慢、周期长，虽不投油，但煤炭得不到充分燃烧，造成资源浪费的同时，生成的污染物也会随之增多，排入大气则会造成环境污染。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种提升锅炉启动的燃烧效率、降低启动过程的能量消耗、启动时间短、提高燃煤电厂的锅炉启动速度、提高燃煤电厂的调峰性能、使用寿命长、安全可靠、节能、改善环境的钢渣辊压破碎机。

2、本发明的目的在于提供一种提升锅炉启动的燃烧效率、降低启动过程的能量消耗、启动时间短、提高燃煤电厂的锅炉启动速度、提高燃煤电厂的调峰性能、使用寿命长、安全可靠、节能、改善环境的锅炉快速启动的灵活性调峰系统。

3、为了达到上述目的，本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，包括汽轮机系统，通过蒸汽管道、冷凝水管道与汽轮机系统相连接的熔盐蓄热系统，通过熔盐蓄热输出管道、熔盐蓄热输入管道与熔盐蓄热系统相连接的熔盐放热系统，通过热空气输出管道与熔盐放热系统相连接的燃煤电站锅炉，通过热空气输出管道与燃煤电站锅炉相连接的电加热放热系统。

4、本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，所述的汽轮机系统，包括汽缸，通过蒸汽管道与汽缸相连接的蒸汽调节阀组，一端通过蒸汽管道与蒸汽调节阀组相连接、另一端通过蒸汽管道与熔盐蓄热系统相连接的蒸汽关断阀，一端通过冷凝管道与熔盐蓄热系统相连接、另一端通过蒸汽管道与汽缸相连接的凝汽器，通过凝结水管道与凝汽器相连接的凝结水泵。

5、本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，其特征在于，所述的蒸汽调节阀组，用于调节从汽轮机系统气缸内抽取的蒸汽流量大小，进而与机组调峰负荷比例进行灵活适应。

6、本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，所述的熔盐蓄热系统，通过熔盐蓄热输入管道与熔盐放热系统相连接的冷熔盐储存装置，通过冷熔盐管道与冷熔盐储存装置相连接的冷熔盐泵，第一端通过蒸汽管道与汽轮机系统相连接、第二端通过冷熔盐管道与冷熔盐泵相连接、第三端通过冷凝管道与凝汽器相连接的蒸汽-熔盐换热装置，通过热熔盐管道与蒸汽-熔盐换热装置相连接的热熔盐储存装置，一端通过热熔盐管道与热熔盐储存装置相连接、另一端通过熔盐蓄热输出管道与熔盐放热系统相连接的热熔盐泵。

7、本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，所述的熔盐放热系统，通过熔盐蓄热输出管道、熔盐蓄热输入管道与熔盐蓄热系统相连接的熔盐-空气换热器，位于熔盐-空气换热器熔盐侧、分别安装在熔盐蓄热输出管道与熔盐蓄热输入管道上的熔盐侧自动关断阀，通过冷空气输入管道与熔盐换热器相连接的熔盐放热系统风机，位于熔盐-空气换热器空气侧、分别安装在热空气输出管道、冷空气输入管道上的空气侧关断阀。

8、本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，所述的熔盐-空气换热器，为热熔盐与冷空气进行间接换热的间壁式换热器。

9、本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，所述的电加热放热系统，包括电加热放热系统风机，通过管道与电加热放热系统风机相连接的耐火砖蓄放热装置，通过电路导线与耐火砖蓄放热装置相连接的发电机，安装在耐火砖蓄放热装置的热空气输出管道上的电加热放热系统关断阀。

10、本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，所述的电加热放热系统与熔盐放热系统，均各自设置关断阀，可实现两个系统之间的相互切换。

11、本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，其工作原理是：

12、（1）所述汽轮机系统，通过蒸汽调节阀组的开度大小，来控制具体蒸汽量，进而与调峰比例相适应，达到灵活性调峰的目的。同时，蒸汽疏水返回至凝汽器后，通过凝结水泵升压后，进入汽轮机低压加热器系统，完全不影响汽轮机侧水系统的平衡。

13、（2）所述熔盐蓄热系统，调峰期间，冷熔盐通过冷熔盐泵，从冷熔盐储存装置输送至蒸汽-熔盐换热装置中，从汽轮机系统抽取的高温高压蒸汽，输入到蒸汽-熔盐换热装置中，将热量释放并传递给冷熔盐，冷熔盐被加热为高温热熔盐后，通过熔盐管路系统输送至热熔盐储存装置内，完成了熔盐蓄热过程。启动时，通过熔盐蓄热输出管道进入熔盐放热系统。

14、（3）所述的熔盐放热系统与电加热放热系统，均各自设置关断阀，可实现两个系统之间的相互切换。当电加热放热系统关断阀关闭，而熔盐放热系统的关断阀开启时，熔盐放热系统运行；当熔盐放热系统的关断阀关闭，电加热放热系统关断阀开启时，电加热放热系统运行。电加热放热系统或熔盐放热系统出来的热空气进入锅炉燃烧系统，实现锅炉快速启动。

15、（4）所述熔盐放热系统，当锅炉启动时，在熔盐-空气换热器两侧分别为熔盐和空气，当要实现熔盐放热时，将熔盐侧自动关断阀、空气侧关断阀均打开，通过熔盐放热系统风机，冷空气进入熔盐-空气换热器，通过熔盐-空气换热器，冷空气与热熔盐完成热量交换，将热熔盐的热量释放，传递给冷风，热熔盐被冷却后变为冷熔盐，冷空气吸收热量变为热空气，热空气直接进入锅炉燃烧系统，采用热空气助燃，实现锅炉快速启动、达到灵活性调峰的目的。

16、（5）所述电加热放热系统，蓄热时，从电站发电系统的发电机取电能，通过耐火砖蓄放热装置，将耐火砖蓄放热装置中的耐火砖加热，进而完成电能储存。放热时，冷空气通过风机引至高温耐火砖内，所述耐火砖放热时可以与冷空气进行接触式直接换热，耐火砖降温，同时空气升温，完成热量释放。冷空气吸收耐火砖释放的热量后变为热空气，直接进入锅炉燃烧系统，实现锅炉快速启动、达到灵活性调峰的目的。

17、本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，与现有技术相比，一是，本发明采用熔盐或耐火砖作为储热介质，将热量进行储存，被储存的热量转换为热空气，直接进入锅炉燃烧系统，提升锅炉启动时进入锅炉的风温，提升锅炉启动的燃烧效率，降低启动过程的能量消耗，启动时间短，提高燃煤电厂的锅炉启动速度；二是，通过锅炉快速启动，电站机组响应灵活性调峰的速度快，灵活性好，因此，也就提高燃煤电厂的调峰性能；三是，不会出现锅炉排烟温度低于烟气酸露点的情况，减少后续设备低温腐蚀风险，使用寿命长，安全可靠；四是，与现有的投油燃烧启动的锅炉相比，启动速度快，启动时间短，无耗油量，投资低，无资源浪费，无燃油环境污染，改善环境；五是，与现有的低氮燃烧启动的锅炉相比，启动速度快，启动时间短，由于热空气进入锅炉燃烧系统，煤炭充分燃烧，节能，也减少污染物排放，改善环境。

18、综上所述，本发明一种基于灵活性调峰技术的锅炉快速启动系统，提升锅炉启动的燃烧效率，降低启动过程的能量消耗，启动时间短，提高燃煤电厂的锅炉启动速度，提高燃煤电厂的调峰性能，使用寿命长，安全可靠，节能，改善环境。