降低电站锅炉低负荷供电煤耗的系统的制作方法

本发明涉及一种降低电站锅炉低负荷供电煤耗的系统，属于燃煤锅炉节能减排。

背景技术：

1、如图1所示的现有的燃煤机组在低负荷工况下运行时都面临着同样的问题：

2、第一方面，电站锅炉都已经进行了脱硝技术升级改造，而其中90％以上的机组都选用的是选择性催化还原法(scr)。为满足scr催化剂的温度窗口，机组运行过程中要求入口烟气温度为300℃以上。当scr入口烟温低于300℃时，scr无法正常运行，造成nox排放浓度超低、催化剂失活、氨逃逸增加等。因此，必须采用宽负荷脱硝技术来满足nox排放要求，实现最低技术出力以上全负荷、全时段稳定达到排放要求。目前的宽负荷脱硝技术主要包括：省煤器水侧旁路、省煤器烟气旁路、省煤器给水再循环、分级省煤器、零号高加、炉水再循环等等。虽然目前宽负荷脱硝技术手段较多，但是一般都存在布置空间受限、提温效果有限、投资高、系统复杂等等问题。

3、第二方面，在机组低负荷工况下，进入锅炉的热风温度大幅度降低，以600mw超超临界机组为例，100％负荷下热风温度为330℃左右，而30％负荷下热风温度仅有220℃左右。为了保证低负荷下锅炉内的正常燃烧，需要加大风量，而风量的上升难以避免地出现了炉膛出口过量空气系数升高、锅炉效率下降的问题，从而导致机组的煤耗上升，严重影响到了全厂的经济性。

4、第三方面，电站锅炉在低负荷工况运行时会出现主蒸汽输送管温度和再热蒸汽输送管温度欠温的问题，此现象在塔式炉上尤其明显。塔式炉具有显著的优势：适合于燃用易结渣煤种、具有较低的炉膛出口烟温、烟气温度和热负荷分布较为均匀、启动较快等。然而由于塔式锅炉形式的特殊性，塔式炉的所有受热面都是布置在炉膛上部，都属于对流特性的受热面。当机组负荷降低时，烟气量显著降低，从而导致对流受热面的传热量大幅度减小，进而使锅炉内每一级受热面的吸热量下降，最终导致主蒸汽输送管温度和再热蒸汽输送管温度都明显低于设计值。由此导致锅炉在低负荷时汽温偏离值大、汽机热耗高、供电煤耗高等问题。以600mw和1000mw超超临界燃煤机组为例，过热蒸汽设计温度为605℃、再热蒸汽输送管设计温度620℃，当机组负荷降低至30％时，主蒸汽输送管温度只有530～550℃左右，再热蒸汽输送管温度只有520～530℃左右，主蒸汽输送管和再热蒸汽输送管温度欠温的问题最终影响到了供电煤耗10.8～13g/kwh左右。不仅影响到了全厂的经济性，同时不利于机组低负荷工况下降低co2排放量的目标。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种降低电站锅炉低负荷供电煤耗的系统。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：降低电站锅炉低负荷供电煤耗的系统，包括锅炉，锅炉内通过管道依次串联的省煤器、一级过热器、二级过热器、三级过热器，通过管道连接的一级再热器、二级再热器，三级过热器的出口通过主蒸汽输送管与汽轮机高压缸的蒸汽进口相连接，汽轮机高压缸的蒸汽出口通过冷再蒸汽管与设置在锅炉内的一级再热器的进口相连接，二级再热器的出口通过再热蒸汽输送管与汽轮机中压缸相连接，空预器出口热风管连接热风加热器的进口，热风加热器的出口通过加热后热风管与锅炉内腔相连接；热风加热器的减压放热后气体出口设有加热器热媒排出管，一级过热器与二级过热器之间的管道上设有旁路过热蒸汽管，旁路过热蒸汽管的出口处设有引射器，引射器的混合气体出口通过引射蒸汽管与热风加热器的热媒进口相连接，引射器上设有与冷再蒸汽管相连接的旁路冷再蒸汽管。

3、作为一种优选的方案，所述引射蒸汽管上设有减压阀。

4、作为一种优选的方案，所述汽轮机高压缸通过一段设置隔离阀的抽汽管与一号高压加热器相连通，一号高压加热器通过高温给水管与省煤器进口相连接，一号高压加热器上设有低温给水管。

5、作为一种优选的方案，所述加热器热媒排出管另一端连接在抽汽管上隔离阀与一号高压加热器之间的部分上。

6、本发明的有益效果是：本发明公开的系统一方面通过减少机组低负荷工况下通过二级过热器和三级过热器的蒸汽流量、减少通过一级再热器和二级再热器的蒸汽流量，从而提高锅炉出口的主蒸汽输送温度和再热蒸汽输送温度，可以大幅度降低机组低负荷工况下的汽机热耗；第二方面提高了机组低负荷工况下进入锅炉的热风温度，从而提高了锅炉效率；第三方面提高了机组低负荷工况下进入锅炉的给水温度，从而降低了锅炉低负荷运行的转态点，最终可以使机组低负荷的供电煤耗降低。本发明不仅实现了机组scr全负荷脱硝，同时大幅度降低了机组低负荷工况下的供电煤耗。

7、由于所述引射蒸汽管上设有减压阀，使得引射出的蒸汽使用更为安全。

8、由于所述汽轮机高压缸通过一段设置隔离阀的抽汽管与一号高压加热器相连通，一号高压加热器通过高温给水管与省煤器进口相连接，一号高压加热器上设有低温给水管，可以更为有效地利用汽轮机高压缸排出的废热，进一步降低整体能耗。

9、由于加热器热媒排出管另一端连接在抽汽管上隔离阀与一号高压加热器之间的部分上，可以加热一号高压加热器中的低温水，以进一步降低整体能耗。

技术特征：

1.一种降低电站锅炉低负荷供电煤耗的系统，包括锅炉(1)，锅炉(1)内通过管道依次串联的省煤器(12)、一级过热器(7)、二级过热器(8)、三级过热器(9)，通过管道连接的一级再热器(10)、二级再热器(11)，三级过热器(9)的出口通过主蒸汽输送管(5)与汽轮机高压缸(2)的蒸汽进口相连接，其特征在于：所述汽轮机高压缸(2)的蒸汽出口通过冷再蒸汽管(4)与设置在锅炉内的一级再热器(10)的进口相连接，二级再热器(11)的出口通过再热蒸汽输送管(6)与汽轮机中压缸(3)相连接，空预器出口热风管(13)连接热风加热器(25)的进口，热风加热器(25)的出口通过加热后热风管与锅炉(1)内腔相连接；热风加热器(25)的减压放热后气体出口设有加热器热媒排出管(24)，一级过热器(7)与二级过热器(8)之间的管道上设有旁路过热蒸汽管(19)，旁路过热蒸汽管(19)的出口处设有引射器(21)，引射器(21)的混合气体出口通过引射蒸汽管(22)与热风加热器(25)的热媒进口相连接，引射器(21)上设有与冷再蒸汽管(4)相连接的旁路冷再蒸汽管(20)。

2.如权利要求1所述的一种降低电站锅炉低负荷供电煤耗的系统，其特征在于：所述引射蒸汽管(22)上设有减压阀(23)。

3.如权利要求1所述的一种降低电站锅炉低负荷供电煤耗的系统，其特征在于：所述汽轮机高压缸(2)通过一段设置隔离阀(15)的抽汽管(14)与一号高压加热器(16)相连通，一号高压加热器(16)通过高温给水管(18)与省煤器(12)进口相连接，一号高压加热器(16)上设有低温给水管(17)。

4.如权利要求1所述的一种降低电站锅炉低负荷供电煤耗的系统，其特征在于：所述加热器热媒排出管(24)另一端连接在抽汽管(14)上隔离阀(15)与一号高压加热器(16)之间的部分上。

技术总结本发明公开了一种降低电站锅炉低负荷供电煤耗的系统，包括锅炉、省煤器、一级过热器、二级过热器、三级过热器、一级再热器、二级再热器，三级过热器的出口与汽轮机高压缸相连接，汽轮机高压缸的蒸汽出口通过冷再蒸汽管与一级再热器的进口相连接，二级再热器的出口通过再热蒸汽输送管与汽轮机中压缸相连接，空预器出口热风管连接热风加热器的进口，热风加热器的出口与锅炉内腔相连接；热风加热器的气体出口设有加热器热媒排出管，一级过热器与二级过热器之间的管道上设有旁路过热蒸汽管，旁路过热蒸汽管的出口处设有引射器，引射器的混合气体出口与热风加热器的热媒进口相连接，引射器上设有与冷再蒸汽管相连接的旁路冷再蒸汽管。技术研发人员：范永胜,吴荫南,李科文,顾山,秦宁,王辉,褚晓亮,陈庆伟,严泽宇,董雅翠,牛志岗,蒋彦受保护的技术使用者：国家能源集团江苏电力有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9