CN107023815A - 600mw燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法，在本发明实施例中，对于烟囱排烟温度的控制是该间接式换气换热器的最终控制目标，可分别通过对一级换热器入口水温、二级换热器入口水温以及一级换热器出口烟温的合理控制来实现，具体可通过蒸汽加热器调节阀，一级换热器旁路调节阀及热媒水循环泵变频器来调节。本发明实施例还公开了一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制装置。

Description

600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法
技术领域
本发明涉及600MW燃煤锅炉间接式烟气换热器领域，尤其涉及一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法。
背景技术
伴随着我国北方地区严重雾霾问题，国家对环保的关注度也越来越高，对于电站燃煤锅炉而言，提出了超低排放的概念，即锅炉烟囱污染物排放须控制在：NOx≤50mg/m3，SO2≤35mg/m3，烟尘≤10mg/m3。2015年12月，国务院发布全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造的工作方案，要求全国的燃煤电厂在2020年前完成超低排放改造，其中，中东部电厂要求在2017年底前完成。而间接式烟气换热器由于可以解决传统回转式烟气换热器烟气泄漏引起的SO2排放超标问题，以及降低除尘器入口烟温来提高静电除尘器除尘效率等特点被广泛应用于电站锅炉超低排放改造项目中。
尽管间接式烟气换热器在电站锅炉超低排放项目中被广泛应用，但由于其受锅炉不同负荷段的烟温特性等问题的影响，其参数控制是其运行控制的一个难点。在锅炉点火后的低负荷阶段，由于锅炉排烟温度本身较低，而烟囱排烟温度又需要控制在较高的温度(不低于80℃)，这需要间接式烟气换热器的控制来实现；另外，在锅炉升负荷阶段，随着排烟温度的提高，间接式烟气换热器的热媒水温也随着提高，它们之间存在一个临界点，临界点前后的参数控制策略也不同，如何准确区分临界点也是控制的难点；另外，在中低负荷阶段，辅助蒸汽加热器蒸汽量的大小与进入一级换热器热媒水流量的大小的协调控制也是间接式烟气换热器的控制难点。
因此，针对以上问题，提供了一种适用于600MW电站燃煤锅炉间接式烟气换热器在不同负荷阶段的参数控制方法是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法及装置，适用于机组锅炉点火后低、中、高负荷各阶段中间接式烟气换热器对烟气温度/循环水温度的控制,保障机组全负荷过程中烟囱排烟温度良好控制,实现烟尘的达标排放。
本发明实施例提供了一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法，包括：
S1：在判断锅炉未点火后，开启热媒水循环泵和蒸汽加热器，调节蒸汽加热器调节阀至预置第一开度，通过蒸汽加热器将二级换热器入口的水温提升至75℃；
S2：在判断锅炉已点火后，并在判断一级换热器入口的烟温小于二级换热器出口的水温后，调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，并调节蒸汽加热器调节阀至预置第二开度，通过蒸汽加热器调节二级换热器入口的水温直到二级换热器出口的烟温大于80℃；
S3：在判断一级换热器入口的烟温大于85℃后，开启一级换热器，调节一级换热器旁路调节阀的开度直到一级换热器出口的烟温处于预置第一温度范围内；
S4：调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，在判断一级换热器的出口的烟温大于85℃后，调节热媒水循环泵的频率直到一级换热器进口的水温处于预置第二温度范围内。
优选地，预置第一温度范围为85℃～88℃。
优选地，预置第二温度范围为72℃～78℃。
优选地，本发明实施例还提供了一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制装置，包括：
第一调节单元，用于在判断锅炉未点火后，开启热媒水循环泵和蒸汽加热器，调节蒸汽加热器调节阀至预置第一开度，通过蒸汽加热器将二级换热器入口的水温提升至75℃；
第二调节单元，用于在判断锅炉已点火后，并在判断一级换热器入口的烟温小于二级换热器出口的水温后，调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，并调节蒸汽加热器调节阀至预置第二开度，通过蒸汽加热器调节二级换热器入口的水温直到二级换热器出口的烟温大于80℃；
第三调节单元，用于在判断一级换热器入口的烟温大于85℃后，开启一级换热器，调节一级换热器旁路调节阀的开度直到一级换热器出口的烟温处于预置第一温度范围内；
第四调节单元，用于调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，在判断一级换热器的出口的烟温大于85℃后，调节热媒水循环泵的频率直到一级换热器进口的水温处于预置第二温度范围内。
优选地，预置第一温度范围为85℃～88℃。
优选地，预置第二温度范围为72℃～78℃。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提供了一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法及装置，其中，该600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法包括：S1：在判断锅炉未点火后，开启热媒水循环泵和蒸汽加热器，调节蒸汽加热器调节阀至预置第一开度，通过蒸汽加热器将二级换热器入口的水温提升至75℃；S2：在判断锅炉已点火后，并在判断一级换热器入口的烟温小于二级换热器出口的水温后，调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，并调节蒸汽加热器调节阀至预置第二开度，通过蒸汽加热器调节二级换热器入口的水温直到二级换热器出口的烟温大于80℃；S3：在判断一级换热器入口的烟温大于85℃后，开启一级换热器，调节一级换热器旁路调节阀的开度直到一级换热器出口的烟温处于预置第一温度范围内；S4：调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，在判断一级换热器的出口的烟温大于85℃后，调节热媒水循环泵的频率直到一级换热器进口的水温处于预置第二温度范围内。本发明实施例具有以下显著效果：
(1)本发明参数控制方法针对电站锅炉低、中、高负荷的不同特性，在不同负荷下提出了不同关键控制点，可实现烟囱排烟温度的良好控制。
(2)本发明参数控制方法提出不同负荷下关键参数的控制方法，保证关键参数控制在合理范围内，确保锅炉的安全运行。
(3)本发明参数控制方法可确保在不同负荷段烟囱排烟温度均能控制在设计值，确保不会因为烟温而带来的环保问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法的应用例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法及装置，适用于机组锅炉点火后低、中、高负荷各阶段中间接式烟气换热器对烟气温度/循环水温度的控制,保障机组全负荷过程中烟囱排烟温度良好控制,实现烟尘的达标排放。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供的一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法的一个实施例，包括：
101、在判断锅炉未点火后，开启热媒水循环泵和蒸汽加热器，调节蒸汽加热器调节阀至预置第一开度，通过蒸汽加热器将二级换热器入口的水温提升至75℃；
在锅炉点火前，开启热媒水循环泵和蒸汽加热器，调节蒸汽加热器调节阀至预置第一开度，通过蒸汽加热器将二级换热器入口的水温提升至75℃。
102、在判断锅炉已点火后，并在判断一级换热器入口的烟温小于二级换热器出口的水温后，调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，并调节蒸汽加热器调节阀至预置第二开度，通过蒸汽加热器调节二级换热器入口的水温直到二级换热器出口的烟温大于80℃；
在锅炉点火后，一级换热器入口的烟温小于80℃时，由于此时一级换热器进口烟温远小于设计值，热媒水蒸汽加热器的换热能力不足以同时加热一级换热器和二级换热器的烟气。故在判断一级换热器入口的烟温小于二级换热器出口的水温后，调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，并调节蒸汽加热器调节阀至预置第二开度，通过蒸汽加热器调节二级换热器入口的水温直到二级换热器出口的烟温大于80℃。
103、在判断一级换热器入口的烟温大于85℃后，开启一级换热器，调节一级换热器旁路调节阀的开度直到一级换热器出口的烟温处于预置第一温度范围内；
随着锅炉负荷的增加，一级换热器入口烟温也随之升高，在判断一级换热器入口的烟温大于85℃后，开启一级换热器，调节一级换热器旁路调节阀的开度直到一级换热器出口的烟温处于预置第一温度范围内。
104、调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，在判断一级换热器的出口的烟温大于85℃后，调节热媒水循环泵的频率直到一级换热器进口的水温处于预置第二温度范围内。
调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，在判断一级换热器的出口的烟温大于85℃后，调节热媒水循环泵的频率直到一级换热器进口的水温处于预置第二温度范围内，进而控制一级换热器的出口的烟温在不大于100℃，保证二级换热器的出口的烟温在设计值范围内。
进一步地，预置第一温度范围为85℃～88℃。
进一步地，预置第二温度范围为72℃～78℃。
在本实施例，需要说明的是，在步骤101中调节蒸汽加热器调节阀至预置第一开度，该预置第一开度是一个预设的值，当调节蒸汽加热器调节阀的开度至该预设的值后，蒸汽加热器便可将二级换热器入口的水温提升至75℃。同理步骤102中调节蒸汽加热器调节阀至预置第二开度，此处不再赘述。
以上是对一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法进行的详细说明，为便于理解，下面将以一具体应用场景对一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法的应用进行说明，应用例包括：
请参阅图3，目前600MW电站燃煤锅炉典型间接式烟气换热器系统的工艺流程图3所示，图3中附图标记如下所示：
1:一级换热器；2:静电除尘器；3:引风机；4:脱硫吸收塔；5:二级换热器；6:烟囱；7:蒸汽加热器调节阀；8:蒸汽加热器；9：膨胀水箱；10：热水循环泵；11：旁路调节阀。
T11：一级换热器入口烟温；T12：一级换热器出口烟温；T21：二级换热器入口烟温；T22：二级换热器出口烟温。
t11：一级换热器入口水温；t12：一级换热器出口水温；t21：二级换热器入口水温；t22：二级换热器出口水温。
该间接式烟气换热器系统主要是以热媒水为中间换热介质，将换热器分为一级换热器和二级换热器，分别布置于静电除尘器之前和脱硫吸收塔之后，通过热媒水循环泵做功带动热媒水循环，达到降低一级换热器出口烟温，提升二级换热器出口烟温至设计烟温的目的。
本发明的目的是提供一种电站燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法。利用该控制方法，可以很好的控制电站燃煤锅炉在点火启动及升负荷各阶段一级换热器出口烟温、二级换热器入口水温、一级换热器入口水温，保证二级换热器出口烟温在设计烟温，预防烟囱出口附近出现“石膏雨”现象以及由于烟囱排烟温度太低而影响烟尘扩散引起的粉尘排放超标问题。
为实现本发明的这一目的，可以采用如下控制方法：对于烟囱排烟温度的控制是该间接式换气换热器的最终控制目标，可分别通过对一级换热器入口水温、二级换热器入口水温以及一级换热器出口烟温的合理控制来实现，具体可通过蒸汽加热器调节阀，一级换热器旁路调节阀及热媒水循环泵变频器来调节：
1)蒸汽加热器调节阀：主要用于低负荷下二级换热器出口烟温T22的控制，通过蒸汽加热器调节阀开度，来控制T22在80～82℃之间。
2)一级换热器旁路调节阀：主要用于调节中负荷下一级换热器出口烟温T12，通过一级换热器旁路调节阀来控制进入一级换热器热媒水流量的大小，来控制T12在85～88℃之间，进而控制T22在设计范围内。
3)热媒水循环泵变频器：主要用于调节高负荷下一级换热器进口水温t11，高负荷下通过调节热媒水循环泵变频器的频率，来改变热媒水循环倍率，控制t11在72～78℃之间，进而控制T22在设计范围内。
根据锅炉排烟温度的高低，可分为四个阶段进行控制，不同控制阶段的关键控制点也不同。具体如下：
第一阶段：锅炉点火前，间接式烟气换热器系统换热完毕，开启热媒水循环泵，投入蒸汽加热器，调节蒸汽加热器调节阀开度，将二级换热器入口水温t21加热至75℃。
第二阶段：锅炉点火后，一级换热器入口烟温T11小于80℃时，由于此时一级换热器进口烟温远小于设计值，热媒水蒸汽加热器的换热能力不足以同时加热一级换热器和二级换热器的烟气。所以当一级换热器烟气侧进口温度小于热媒水温度(二级换热器出口水温)时，全开一级换热器旁路调节阀。通过调节蒸汽加热器调节阀开度，调节二级换热器入口水温t21使得二级换热器出口烟温大于80℃。
第三阶段：随着锅炉负荷的增加，一级换热器入口烟温也随之升高，当一级换热器入口烟温T11大于85℃时，将一级换热器投入运行，通过调节一级换热器旁路调节阀的开度控制进入一级换热器的热媒水流量，进而控制一级换热器出口烟温在85～88℃范围内。
第四阶段：随着负荷的继续增大，当一级换热器旁路调节阀的开度全开，且一级换热器的出口烟温T12仍大于85℃时，可通过调节热媒水循环泵的频率，来调节热媒水的流量，即热媒水的循环倍率，来调节一级换热器进口水温t11在72～78℃范围，进而控制一级换热器的出口烟温T12在不大于100℃，保证二级换热器的出口烟温T22在设计值范围内。
请参阅图2，本发明实施例提供的一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制装置的一个实施例，包括：
第一调节单元201，用于在判断锅炉未点火后，开启热媒水循环泵和蒸汽加热器，调节蒸汽加热器调节阀至预置第一开度，通过蒸汽加热器将二级换热器入口的水温提升至75℃；
第二调节单元202，用于在判断锅炉已点火后，并在判断一级换热器入口的烟温小于二级换热器出口的水温后，调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，并调节蒸汽加热器调节阀至预置第二开度，通过蒸汽加热器调节二级换热器入口的水温直到二级换热器出口的烟温大于80℃；
第三调节单元203，用于在判断一级换热器入口的烟温大于85℃后，开启一级换热器，调节一级换热器旁路调节阀的开度直到一级换热器出口的烟温处于预置第一温度范围内；
第四调节单元204，用于调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，在判断一级换热器的出口的烟温大于85℃后，调节热媒水循环泵的频率直到一级换热器进口的水温处于预置第二温度范围内。
进一步地，预置第一温度范围为85℃～88℃。
进一步地，预置第二温度范围为72℃～78℃。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法，其特征在于，包括：
S1：在判断锅炉未点火后，开启热媒水循环泵和蒸汽加热器，调节蒸汽加热器调节阀至预置第一开度，通过蒸汽加热器将二级换热器入口的水温提升至75℃；
S2：在判断锅炉已点火后，并在判断一级换热器入口的烟温小于二级换热器出口的水温后，调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，并调节蒸汽加热器调节阀至预置第二开度，通过蒸汽加热器调节二级换热器入口的水温直到二级换热器出口的烟温大于80℃；
S3：在判断一级换热器入口的烟温大于85℃后，开启一级换热器，调节一级换热器旁路调节阀的开度直到一级换热器出口的烟温处于预置第一温度范围内；
S4：调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，在判断一级换热器的出口的烟温大于85℃后，调节热媒水循环泵的频率直到一级换热器进口的水温处于预置第二温度范围内。
2.根据权利要求1所述的600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法，其特征在于，预置第一温度范围为85℃～88℃。
3.根据权利要求1所述的600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制方法，其特征在于，预置第二温度范围为72℃～78℃。
4.一种600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制装置，其特征在于，包括：
第一调节单元，用于在判断锅炉未点火后，开启热媒水循环泵和蒸汽加热器，调节蒸汽加热器调节阀至预置第一开度，通过蒸汽加热器将二级换热器入口的水温提升至75℃；
第二调节单元，用于在判断锅炉已点火后，并在判断一级换热器入口的烟温小于二级换热器出口的水温后，调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，并调节蒸汽加热器调节阀至预置第二开度，通过蒸汽加热器调节二级换热器入口的水温直到二级换热器出口的烟温大于80℃；
第三调节单元，用于在判断一级换热器入口的烟温大于85℃后，开启一级换热器，调节一级换热器旁路调节阀的开度直到一级换热器出口的烟温处于预置第一温度范围内；
第四调节单元，用于调节一级换热器旁路调节阀至最大开度，在判断一级换热器的出口的烟温大于85℃后，调节热媒水循环泵的频率直到一级换热器进口的水温处于预置第二温度范围内。
5.根据权利要求4所述的600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制装置，其特征在于，预置第一温度范围为85℃～88℃。
6.根据权利要求4所述的600MW燃煤锅炉间接烟气换热器的温度控制装置，其特征在于，预置第二温度范围为72℃～78℃。
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