CN103363540A - 一种电站锅炉低负荷运行下的升温补燃系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电站锅炉低负荷运行下的升温补燃系统，包括高温过热器、高温再热器和补燃器，补燃器由补燃喷嘴、热解室、烟气管道、送粉管道、循环管道和浓淡气固分离器组成，热解室分别与烟气管道、送粉管道、循环管道相连通，浓淡气固分离器安装在循环管道位于上部的管路上，浓淡气固分离器分别与循环管道和补燃喷嘴相连，补燃喷嘴连接在浓淡分离器的顶端，并且插装在锅炉水平烟道内的高温过热器与高温再热器之间，送粉系统一次风携带进的煤粉和来自炉膛的烟气分别经送粉管道和烟气管道后进入热解室内混合，混合的产物在浓淡气固分离器中进行固气分离，气体送往补燃喷嘴支持燃烧。本发明结构简单，运行稳定，安全性好，运行效益高。

Description

一种电站锅炉低负荷运行下的升温补燃系统
技术领域
本发明涉及一种火电厂发电系统中的设备，具体是指一种电站锅炉低负荷运行下的升温补燃系统。
背景技术
近代大型火电机组为了提高热力经济性，多采用中间再热系统，这些机组已经成为我国各大电网中的绝对主力。但据统计，其中很大一部分的锅炉再热器调温装置都不能正常使用，这就是一大批锅炉的再热汽温达不到设计值，一些机组的发电煤耗增加了2-5克/KWh。
再热汽温受到锅炉各种运行因素的影响，如锅炉负荷、给水温度、燃料性质、燃烧工况以及受热面的清洁程度等的变化。由于再热汽一般布置成对流式且在较低的烟温区，因此，这种受热面的传热一般呈对流特性。另外，再热蒸汽的压力低，它的比热较过热蒸汽小，这样，等量的蒸汽在获得相同热量时再热汽温的变化就比过热蒸汽要大。此外，过热器进口蒸汽温度为汽包压力下的饱和温度，而再热器进口蒸汽温度随汽轮机负荷的增加而升高，随负荷的减少而降低，即再热汽温度要比主蒸汽温度敏感，再热汽温的波动也较主蒸汽温的波动大。一些锅炉在低负荷时再热汽温比过热汽温低20-40℃，就是由于上述原因所造成。
发明内容
本发明的目的是提供一种电站锅炉低负荷运行下的升温补燃系统，该升温补燃系统结构简单，运行稳定，安全性好，运行效益高。
本发明的这一目的通过如下的技术方案来实现的：一种电站锅炉低负荷运行下的升温补燃系统，包括布置于锅炉水平烟道内的高温过热器和高温再热器，高温再热器在沿烟气流动方向上位于高温过热器的前方，其特征在于：所述升温补燃系统还包括补燃器，所述补燃器介于高温过热器和高温再热器之间，所述补燃器由补燃喷嘴、热解室、烟气管道、送粉管道、循环管道和浓淡气固分离器组成，所述的热解室分别与所述的烟气管道、送粉管道、循环管道相连通，送粉管道的进口端用于与电站送粉系统相连通，接收送粉系统输送来的煤粉，出口端与热解室相贯通，烟气管道的进口端与锅炉炉膛相连通，出口端与热解室相贯通，所述循环管道为弯折管，循环管道的进口端和出口端均与热解室相贯通，循环管道的出口端位于烟气管道的上方，所述的浓淡气固分离器安装在循环管道位于上部的管路上，浓淡气固分离器分别与循环管道和补燃喷嘴相连接，所述的补燃喷嘴连接在浓淡分离器的顶端，并且插装在锅炉水平烟道内，插装位置位于高温过热器与高温再热器之间，经送粉系统一次风携带进的煤粉和来自炉膛的烟气分别经送粉管道和烟气管道后进入热解室内进行混合，混合后的产物在浓淡气固分离器中进行固气分离，分离后的固体产物经循环管道重新回到热解室，分离后的热解气送往补燃喷嘴进行燃烧，从而对经过高温过热器后的烟气进行升温，升温后的烟气对流冲刷所述的高温再热器。
本发明的升温补燃系统，在电站锅炉低负荷运行在锅炉水平烟道内增设补燃器补燃来增加烟气温度，较高温度烟气与高温再热器冲刷放热，加热再热蒸汽，达到节能降耗和安全运行的目的。该升温补燃系统一方面解决了低负荷下锅炉再热蒸汽温度普遍偏低，影响锅炉机组经济运行的问题，使机组运行效率在低负荷下得到保证；另一方面也增强了机组在低负荷下运行的安全稳定性能，保证锅炉炉膛内高温过热器和水冷壁的低负荷下不超温运行；而且其燃料直接由引取一次风粉混合物与热烟气混合热解产生，结构和系统简单，运行稳定，安全性相对较好，运行效益高。
本发明中，所述的烟气管道连接锅炉炉膛与热解室，炉膛中的高温烟气经烟气管道进入热解室参与反应；送粉管道连接电站炉膛送粉系统和热解室。
所述浓淡气固分离器为惯性分离，热解室中的气固混合物高速流经弯管时，惯性大的固体与惯性小的气体分离，固体走外道进入循环管道，气体走内道送往补燃喷嘴支持燃烧。
所述补燃器的补燃喷嘴为伸缩喷嘴，能够伸缩以调整喷射高度和喷射角度。
与现有技术相比，本发明针对电站锅炉低负荷时再热汽温偏低的问题，通过布置在锅炉上部水平烟道的补燃装置在低负荷时进行补燃操作，可有效解决低负荷时再热汽温偏低的问题，达到节能降耗的目的。另一方面也增强了机组在低负荷下运行的安全稳定性能，保证炉膛内高温过热器和水冷壁的低负荷下不超温运行；而且其燃料直接由引取一次风粉混合物与热烟气混合热解产生，结构和系统简单，运行稳定，安全性相对较好，运行效益高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明升温补燃系统用在火电厂发电系统中的使用状态图。
附图标记说明
1、高温过热器；        2、锅炉水平烟道；  3、高温再热器；      4、补燃喷嘴；
5、浓淡气固分离器；    6、热解室；        7、循环管道；        8、烟气管道；
9、送粉管道
具体实施方式
如图1所示的一种电站锅炉低负荷运行下的升温补燃系统，包括布置于锅炉水平烟道2内的高温过热器1、高温再热器3以及介于两者之间的补燃器，高温再热器3在沿烟气流动方向上位于高温过热器1的前方，补燃器由补燃喷嘴4、热解室6、烟气管道8、送粉管道9、循环管道7和浓淡气固分离器5组成，热解室6分别与烟气管道8、送粉管道9、循环管道7相连通，其中，送粉管道9的进口端用于与电站送粉系统相连通，接收送粉系统输送来的煤粉，出口端与热解室6的底端相连通，烟气管道8的进口端与锅炉炉膛相连通，出口端与热解室6的侧壁相贯通，循环管道7为弯折管，循环管道7的进口端与热解室6的顶端相连通，出口端与热解室6的侧壁相贯通，循环管道7的出口端位于烟气管道8的上方，浓淡气固分离器5安装在循环管道7位于上部的管路上，浓淡气固分离器5分别与循环管道7和补燃喷嘴4相连接，补燃喷嘴4连接在浓淡分离器5的顶端，并且插装在锅炉水平烟道2内，插装位置位于高温过热器1与高温再热器3之间，经送粉系统一次风携带进的煤粉和来自炉膛的烟气分别经送粉管道9和烟气管道8后进入热解室6内进行混合，混合后的混合产物在浓淡气固分离器5中进行固气分离，分离后的固体产物经循环管道7重新回到热解室6，分离后的热解气送往补燃喷嘴4进行燃烧，从而对经过高温过热器1后的烟气进行升温，升温后的烟气对流冲刷高温再热器3。
本实施例中，烟气管道8连接锅炉炉膛与热解室6，炉膛中的高温烟气经烟气管道8进入热解室6参与反应；送粉管道9连接电站炉膛送粉系统和热解室6。
本实施例中，浓淡气固分离器5为惯性分离，热解室中的气固混合物高速流经弯管时，惯性大的固体与惯性小的气体分离，固体走外道进入循环管道7，气体走内道送往补燃喷嘴4支持燃烧。
本实施例中，补燃器的补燃喷嘴4为伸缩喷嘴，喷嘴能够自由伸缩、灵活调节，可根据不同负荷调节补燃器的喷射高度和喷射角度，使火电厂发电系统在不同负荷下都保持高效稳定运行。补燃器采用的补燃燃料可以选用焦炉煤气或液化石油气。
作为本实施例的变换，送粉管道9不必局限在本实施例中的竖直管，烟气管道8也不必局限在本实施例中的横管，循环管道7也不必局限在本实施例中的回字形的弯折管，具体结构可根据实际设定，能够满足实际使用需要即可。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电站锅炉低负荷运行下的升温补燃系统，包括布置于锅炉水平烟道（2）内的高温过热器（1）和高温再热器（3），高温再热器（3）在沿烟气流动方向上位于高温过热器（1）的前方，其特征在于：所述升温补燃系统还包括补燃器，所述补燃器介于高温过热器（1）和高温再热器（3）之间，所述补燃器由补燃喷嘴（4）、热解室（6）、烟气管道（8）、送粉管道（9）、循环管道（7）和浓淡气固分离器（5）组成，所述的热解室（6）分别与所述的烟气管道（8）、送粉管道（9）、循环管道（7）相连通，送粉管道（9）的进口端用于与电站送粉系统相连通，接收送粉系统输送来的煤粉，出口端与热解室（6）相贯通，烟气管道（8）的进口端与锅炉炉膛相连通，出口端与热解室（6）相贯通，所述循环管道（7）为弯折管，循环管道（7）的进口端和出口端均与热解室（6）相贯通，循环管道（7）的出口端位于烟气管道（8）的上方，所述的浓淡气固分离器（5）安装在循环管道（7）位于上部的管路上，浓淡气固分离器（5）分别与循环管道（7）和补燃喷嘴（4）相连接，所述的补燃喷嘴（4）连接在浓淡分离器（5）的顶端，并且插装在锅炉水平烟道（2）内，插装位置位于高温过热器（1）与高温再热器（3）之间，经送粉系统一次风携带进的煤粉和来自炉膛的烟气分别经送粉管道（9）和烟气管道（8）后进入热解室（6）内进行混合，混合后的产物在浓淡气固分离器（5）中进行固气分离，分离后的固体产物经循环管道（7）重新回到热解室（6），分离后的热解气送往补燃喷嘴（4）进行燃烧，从而对经过高温过热器（1）后的烟气进行升温，升温后的烟气对流冲刷所述的高温再热器（3）。
2.根据权利要求1所述的电站锅炉低负荷运行下的升温补燃系统，其特征在于：所述补燃器的补燃喷嘴（4）为伸缩喷嘴，能够伸缩以调整喷射高度和喷射角度。
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