CN111442257A - 一种利用汽轮机加热一次风温的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用汽轮机加热一次风温的系统及方法，本系统包括一次风换热器，其安装在空气预热器的热一次风道上，且在进口处通过主路管道连通汽轮机、出口处通过蒸汽进入管连通有三号高压加热器；主路管道上安装有主路截止阀，汽轮机还连通有旁路管道，旁路管道上安装有旁路调节阀。本方法为：汽轮机产生的高加抽汽在一次风换热器中用于热一次风加热，高加抽汽放热后用于三号高压加热器的进口给水加热；同时，旁路调节阀调控进入热一次风换热器中的蒸汽量。本发明提高了制粉系统进口热一次风温度，提高了机组的煤种适应性；降低了三号高压加热器的进口蒸汽的温度，确保了三号高压加热器的安全，有利于机组长期安全、稳定运行。

Description

一种利用汽轮机加热一次风温的系统及方法

技术领域

本发明涉及一种系统及方法，尤其涉及一种利用汽轮机加热一次风温的系统及方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，全国各地对用电的需求也与日俱增，伴随而来对煤的需求也越来越多。目前受煤价波动以及煤分布情况不均的影响，电站煤种的选择受到限制。因此，为了降低发电成本，寻求更有利的发展，各个电站开始寻找距离近、价格低的煤种，这就造成许多电厂难以保证长期燃用单一的设计煤种。

目前，电厂设计的煤种多为烟煤，然而在实际中，经常会掺烧价格低、高水分的褐煤，一般来说，烟煤燃烧所需的热风温度为300℃左右，而褐煤由于其自身特性，需350℃左右的一次风温，所以由于煤种的变化导致现有的一次风温无法满足燃煤的需求。同时，提高一次风温是提高燃煤锅炉煤粉着火速度和着火稳定性的必要措施之一，有着提高燃烧效率的作用；根据煤质挥发分含量的大小，一次风温既应满足使煤粉尽快着火、稳定燃烧的要求，又应保证煤粉输送系统工作的安全性。

另一方面，目前大多数锅炉机组采用一次中间再热循环进行给水加热，再热温度为540℃以上，其高压加热器第3级回热抽汽设置在汽轮机中压缸第5级后；由于该级回热抽汽是再热后首次抽汽，蒸汽的过热度很大，通常在480℃-500℃左右；然而，3号高压加热器的设计温度一般为480℃，这也就意味着：3号高加抽汽温度很容易就超过3号高压加热器的设计温度，造成3号高压加热器出现泄露等问题。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种利用汽轮机加热一次风温的系统及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用汽轮机加热一次风温的系统，包括一次风换热器，一次风换热器连通汽轮机、空气预热器及三号高压加热器；

空气预热器的出口处连通有热一次风道，一次风换热器安装在热一次风道上；一次风换热器在进口处连通有主路管道，主路管道与汽轮机相连通且主路管道上安装有主路截止阀，汽轮机还连通有旁路管道，旁路管道一端汇入主路管道、另一端汇入蒸汽进气管，且旁路管道上安装有旁路调节阀；

一次风换热器在出口处连通有蒸汽进入管，蒸汽进入管与三号高压加热器相连通。

一种利用汽轮机加热一次风温的系统的温度调节方法，具体为：

汽轮机产生三号高压加热器所需的高加抽汽，高加抽汽分成两路，一路为主路进口过热蒸汽b，另一路为旁路入口蒸汽a；

其中，主路进口过热蒸汽b流入到主路管道内，经主路截止阀进入到一次风换热器内，与此同时，空气预热器经热一次风道向一次风换热器内送入入口热一次风c；入口热一次风c在一次风换热器中进行吸热后成为出口热一次风d，用于燃煤锅炉系统；主路进口过热蒸汽b在一次风换热器中进行放热后变为三号高加进口蒸汽e，三号高加进口蒸汽e经蒸汽进入管进入到三号高压加热器中，三号高压加热器分别连通有进水管、出水管及疏水管；进水管向三号高压加热器送入进口给水g，进口给水g在三号高压加热器中吸热后变为出口给水h；出口给水h经出水管被送入到燃煤锅炉系统；三号高加进口蒸汽e在三号高压加热器内放热后变为疏水i，疏水i经疏水管排出；

旁路入口蒸汽a流入到旁路管道中，由旁路调节阀进行通入量的调节，按一次风换热器所需的主路进口过热蒸汽b的量向三号高压加热器中通入旁路出口蒸汽h。

进一步地，旁路调节阀的调节方式为：

当出口热一次风的温度高于燃煤锅炉系统燃烧需要的一次风温度时，逐渐增加旁路调节阀的开度，使进入一次风换热器的主路进口过热蒸汽的量减小，降低一次风换热器的吸热量；

当出口热一次风的温度低于燃煤锅炉系统燃烧需要的一次风温度时，调小旁路调节阀的开度，使进入一次风换热器的主路进口过热蒸汽的量增大，增加一次风换热器的吸热量；

当出口热一次风d的温度满足燃煤锅炉系统燃烧需要的一次风温度时，关闭主路截止阀，将旁路调节阀全开，由旁路管道为三号高压加热器提供所需的高加抽汽，为进口给水g加热，满足燃煤锅炉形要求。

进一步地，当一次风换热器出现故障时，关闭主路截止阀，将旁路调节阀全开，切除一次风换热器的使用，由旁路管道为三号高压加热器提供所需的高加抽汽，为进口给水g加热，满足燃煤锅炉形要求。

本发明公开了一种利用汽轮机加热一次风温的系统及方法，利用三号高压加热器所需的高加抽汽加热一次风，使得一次风温提高，从而提高燃煤锅炉系统中制粉系统出口风粉混合物的温度，同时，通过旁路可调节蒸汽流量，从而调节进入制粉系统的一次风温度。并且，在实现一次风温提升的同时，进入到三号高压加热气器的蒸汽温度下降，三号高压加热器的安全性得到了保证；热一次风温度提高并可调，解决了煤种变化对制粉系统的影响，提高了机组运行的安全稳定性。

附图说明

图1为本发明的系统连接关系示意图。

图中：1、汽轮机；2、主路截止阀；3、主路管道；4、一次风换热器；5、蒸汽进入管；6、三号高压加热器；7、疏水管；8、热一次风道；9、空气预热器；10、进水管；11、出水管；12、旁路管道；13、旁路调节阀；

a、旁路入口蒸汽；b、主路进口过热蒸汽；c、入口热一次风；d、出口热一次风；e、三号高加进口蒸汽；f、旁路进口蒸汽；g、进口给水；h、出口给水；i、疏水。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种利用汽轮机加热一次风温的系统，如图1所示,包括一次风换热器4，一次风换热器4连通汽轮机1、空气预热器9及三号高压加热器6；

空气预热器9的出口处连通有热一次风道8，一次风换热器4安装在热一次风道8上；一次风换热器4在进口处连通有主路管道3，主路管道3与汽轮机1相连通且主路管道3上安装有主路截止阀2，汽轮机1还连通有旁路管道12，旁路管道12一端汇入主路管道2、另一端汇入蒸汽进气管5，且旁路管道12上安装有旁路调节阀13；

一次风换热器4在出口处连通有蒸汽进入管5，蒸汽进入管5与三号高压加热器6相连通。

其中，主路管道3连接到汽轮机1的中压缸上，由汽轮机1产生三号高压加热器所需的高温高加抽汽；本发明则在空气预热器9的出口处的热一次风道8上安装一次风换热器4，可将汽轮机1产生的高加抽汽一部分用于一次风的加热，既实现了制粉系统出口风粉混合物的温度，还降低了进入三号高压加热器6的蒸汽温度，使三号高压加热器6的安全性得到了保障；同时，汽轮机1连通有旁路管道12，通过旁路调节阀13进行蒸汽流量调节，进而调整制煤系统进口热一次风温度，提供机组的煤种适应性；并且，为提高本系统的安全性，在主路管道3上安装有主路截止阀2，用于故障状态下一次风换热器的紧急隔离。

本发明还公开了一种利用汽轮机加热一次风温的系统的温度调节方法，具体为：

汽轮机1产生三号高压加热器所需的高加抽汽，高加抽汽分成两路，一路为主路进口过热蒸汽b，另一路为旁路入口蒸汽a；

其中，主路进口过热蒸汽b流入到主路管道3内，经主路截止阀2进入到一次风换热器4内，与此同时，空气预热器9经热一次风道8向一次风换热器4内送入入口热一次风c；入口热一次风c在一次风换热器4中进行吸热后成为出口热一次风d，用于燃煤锅炉系统；主路进口过热蒸汽b在一次风换热器4中进行放热后变为三号高加进口蒸汽e，三号高加进口蒸汽e经蒸汽进入管5进入到三号高压加热器6中，三号高压加热器6分别连通有进水管10、出水管11及疏水管7；进水管10向三号高压加热器6送入进口给水g，进口给水g在三号高压加热器6中吸热后变为出口给水h；出口给水h经出水管11被送入到燃煤锅炉系统；三号高加进口蒸汽e在三号高压加热器6内放热后变为疏水i，疏水i经疏水管7排出；

旁路入口蒸汽a流入到旁路管道中，由旁路调节阀13进行通入量的调节，按一次风换热器4所需的主路进口过热蒸汽b的量向三号高压加热器中通入旁路出口蒸汽h。

其中，旁路调节阀13可调节进入主路管道3中的主路进口过热蒸汽b量，其调节方式为：

当出口热一次风d的温度高于燃煤锅炉系统燃烧需要的一次风温度时，逐渐增加旁路调节阀13的开度，使进入一次风换热器4的主路进口过热蒸汽b的量减少，降低一次风换热器4的吸热量；

当出口热一次风d的温度低于燃煤锅炉系统燃烧需要的一次风温度时，调小旁路调节阀13的开度，使进入一次风换热器4的主路进口过热蒸汽b的量增大，增加一次风换热器4的吸热量；

当出口热一次风d的温度满足燃煤锅炉系统燃烧需要的一次风温度时，关闭主路截止阀2，将旁路调节阀13全开，由旁路管道12为三号高压加热器6提供所需的高加抽汽，为进口给水g加热，满足燃煤锅炉形要求。

此外，当一次风换热器4出现故障时，关闭主路截止阀2，将旁路调节阀13全开，切除一次风换热器4的使用，由旁路管道12为三号高压加热器6提供所需的高加抽汽，为进口给水g加热，满足燃煤锅炉形要求。

对于本发明所公开的一种利用汽轮机加热一次风温的系统及温度调节方法，与现有技术相比，主要优势如下：

在空气预热器出口处的热一次风道上面加装一次风换热器，在一次风换热器内部，三号高加抽汽放热降温，热一次风吸热升温；三号高加抽汽放热完成后继续通往三号高压加热器为给水加热；空气预热器出口热一次风吸热后送往制粉系统；一方面，提高了制粉系统进口热一次风的温度，进而提高了制粉系统出口风粉混合物的温度，避免了磨煤机堵塞的问题；另一方面，降低了三号高压加热器的进口蒸汽的温度，确保了三号高压加热器的安全，有利于机组长期安全、稳定运行；第三方面，根据煤种需要热一次风温度的不同，可对进入系统的蒸汽量进行调整，进而调整制粉系统进口热一次风温度，提高了机组的煤种适应性。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种利用汽轮机加热一次风温的系统，包括一次风换热器(4)，其特征在于：所述一次风换热器(4)连通汽轮机(1)、空气预热器(9)及三号高压加热器(6)；

所述空气预热器(9)的出口处连通有热一次风道(8)，一次风换热器(4)安装在热一次风道(8)上；所述一次风换热器(4)在进口处连通有主路管道(3)，主路管道(3)与汽轮机(1)相连通且主路管道(3)上安装有主路截止阀(2)，所述汽轮机(1)还连通有旁路管道(12)，旁路管道(12)一端汇入主路管道(2)、另一端汇入蒸汽进气管(5)，且旁路管道(12)上安装有旁路调节阀(13)；

所述一次风换热器(4)在出口处连通有蒸汽进入管(5)，蒸汽进入管(5)与三号高压加热器(6)相连通。

2.一种如权利要求1所述的利用汽轮机加热一次风温的系统的温度调节方法，其特征在于：所述温度调节方法具体为：

汽轮机(1)产生三号高压加热器所需的高加抽汽，高加抽汽分成两路，一路为主路进口过热蒸汽(b)，另一路为旁路入口蒸汽(a)；

其中，主路进口过热蒸汽(b)流入到主路管道(3)内，经主路截止阀(2)进入到一次风换热器(4)内，与此同时，空气预热器(9)经热一次风道(8)向一次风换热器(4)内送入入口热一次风(c)；入口热一次风(c)在一次风换热器(4)中进行吸热后成为出口热一次风(d)，用于燃煤锅炉系统；主路进口过热蒸汽(b)在一次风换热器(4)中进行放热后变为三号高加进口蒸汽(e)，三号高加进口蒸汽(e)经蒸汽进入管(5)进入到三号高压加热器(6)中，三号高压加热器(6)分别连通有进水管(10)、出水管(11)及疏水管(7)；进水管(10)向三号高压加热器(6)送入进口给水(g)，进口给水(g)在三号高压加热器(6)中吸热后变为出口给水(h)；出口给水(h)经出水管(11)被送入到燃煤锅炉系统；三号高加进口蒸汽(e)在三号高压加热器(6)内放热后变为疏水(i)，疏水(i)经疏水管(7)排出；

旁路入口蒸汽(a)流入到旁路管道中，由旁路调节阀(13)进行通入量的调节，按一次风换热器(4)所需的主路进口过热蒸汽(b)的量向三号高压加热器中通入旁路出口蒸汽(h)。

3.根据权利要求2所述的利用汽轮机加热一次风温的系统的温度调节方法，其特征在于：旁路调节阀(13)的调节方式为：

当出口热一次风(d)的温度高于燃煤锅炉系统燃烧需要的一次风温度时，逐渐增加旁路调节阀(13)的开度，使进入一次风换热器(4)的主路进口过热蒸汽(b)的量减小，降低一次风换热器(4)的吸热量；

当出口热一次风(d)的温度低于燃煤锅炉系统燃烧需要的一次风温度时，调小旁路调节阀(13)的开度，使进入一次风换热器(4)的主路进口过热蒸汽(b)的量增大，增加一次风换热器(4)的吸热量；

当出口热一次风(d)的温度满足燃煤锅炉系统燃烧需要的一次风温度时，关闭主路截止阀(2)，将旁路调节阀(13)全开，由旁路管道(12)为三号高压加热器(6)提供所需的高加抽汽，为进口给水(g)加热，满足燃煤锅炉形要求。

4.根据权利要求3所述的利用汽轮机加热一次风温的系统的温度调节方法，其特征在于：当一次风换热器(4)出现故障时，关闭主路截止阀(2)，将旁路调节阀(13)全开，切除一次风换热器(4)的使用，由旁路管道(12)为三号高压加热器(6)提供所需的高加抽汽，为进口给水(g)加热，满足燃煤锅炉形要求。

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