CN114215618A - 一种再热热段蒸汽再利用系统、供汽系统及其供汽方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种再热热段蒸汽再利用系统、供汽系统及其供汽方法。再热热段蒸汽再利用系统包括锅炉给水加热组件、一次热风加热组件、一次冷风加热组件。一次热风加热组件的输出端与第一管道连通。一次冷风加热组件的输出端与第一管道连通。工况选择组件，第一管道、第二管道和第三管道均通过工况选择组件连接再热热段蒸汽的主管道，工况选择组件根据锅炉的负荷信息确定第一管道、第二管道、第三管道分别与输出管道的关闭或连通。利用热再抽汽巨大的过热度，首先加热冷空气或热一次风，再加热主给水，将抽汽中的富余能量返回给相关系统，可综合解决锅炉低负荷下相关问题。
Description
技术领域
本发明涉及热电技术领域，尤其涉及一种再热热段蒸汽再利用系统、供汽系统及其供汽方法。
背景技术
我国的火力发电厂是主要的用能大户，为了符合减排指标，就要求各发电企业采取先进的技术措施，以提高电厂的能源利用效率。
现有的锅炉的再热热段出口的蒸汽分为两条支路，大部分蒸汽进入到汽轮机的高压缸做功，然而还有一部分蒸汽通过支路传递到工业供汽端使用，但是目前在再热热段直接通过减温减压器对进入到工业供汽端的蒸汽进行温度控制，使其达到符合标准规格的温度后，再通过与所述工业供汽端相连通供给工业用户。但是现有的这种直接通过减温减压器控制温度导致再热热段部分的能量没有充分被利用，进而使得再热热段部分的能量经济效果差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种再热热段蒸汽再利用系统、供汽系统及其供汽方法，其解决了但是现有的这种直接通过减温减压器控制温度导致再热热段部分的能量没有充分被利用，进而使得再热热段部分的能量经济效果差的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种回热型工业供汽系统，包括：
锅炉给水加热组件，用于根据第一管道输入的再热热段蒸汽对供气系统中锅炉给水单元加热；
一次热风加热组件，用于根据第二管道输入的再热热段蒸汽对供气系统中一次热风单元加热；
一次冷风加热组件，用于根据第三管道输入的再热热段蒸汽对供气系统中一次冷风单元加热；
一次热风加热组件的输出端与第一管道连通，使得再热热段蒸汽通过一次热风加热组件之后进入锅炉给水加热组件；
一次冷风加热组件的输出端与第一管道连通，使得再热热段蒸汽通过一次冷风加热组件之后进入锅炉给水加热组件；
工况选择组件，第一管道、第二管道和第三管道均通过工况选择组件连接再热热段蒸汽的主管道，工况选择组件根据锅炉的负荷信息确定第一管道、第二管道、第三管道分别与输出管道的关闭或连通。
可选地，设置在第一管道上的控制第一管道与主管道关闭与连通的第一智能阀；
设置在第二管道上的控制第二管道与主管道关闭与连通的第二智能阀；
设置在第三管道上的控制第三管道与主管道关闭与连通的第三智能阀。
可选地，一次热风加热器；
一次热风加热器与一次热风单元相连通；
一次热风加热器的进汽口与第二智能阀相连通，一次热风加热器的出汽口与第一管道相连通。
可选地，一次冷风加热器；
一次冷风加热器与一次冷风单元相连通；
一次冷风加热器的进汽口与第三智能阀相连通，一次冷风加热器的出汽口与第一管道相连通。
可选地，蒸冷器和给水旁路调节阀；
蒸冷器的进汽口与一次热风加热组件的出汽口和一次冷风加热组件的出汽口相连通，蒸冷器的出汽口与工业供汽端相连通，蒸冷器的进液口与锅炉给水端相连通，蒸冷器的出液口与锅炉的省煤器入口相连通；
锅炉给水端与锅炉的省煤器入口通过给水旁路调节阀相连通。
可选地，还包括：减温减压组件，减温减压组件与锅炉给水加热组件通过控制第四智能阀相连通。
可选地，减温减压组件包括减温减压器，减温减压器具有进汽口和出汽口，减温减压器的进汽口与锅炉给水加热组件的进汽口相连通，并与一次热风加热组件的出汽口和一次冷风加热组件的出汽口汇合相连通。
可选地，还包括减温水输送装置和减温水调节阀；
减温水输送装置用于输送减温水至减温减压器；
减温水调节阀设置于减温水输送装置与减温减压器的之间，能够调节减温水的输送量。
另一方面，一种供气系统，包括：锅炉给水单元、一次热风单元、一次冷风单元、还包括的再热热段蒸汽再利用系统。
再一方面，一种基于的供气系统的再热热段蒸汽再利用方法，包括：
若供气系统的锅炉负荷超过第一设定值，则工况选择组件选择第一管道与输出管道连通，以使再热热段蒸汽对供气系统中锅炉给水单元加热；
若供气系统的锅炉负荷小于第二设定值，则工况选择组件选择第二管道与输出管道连通，以使再热热段蒸汽对供气系统中一次热风单元加热，以及通过一次热风加热组件之后的再热热段蒸汽进入锅炉给水加热组件；和/或
若供气系统的空预期冷端存在异常信息时，工况选择组件选择第三管道与输出管道连通，以使再热热段蒸汽对供气系统中一次冷风单元加热，以及通过一次冷风加热组件之后的再热热段蒸汽进入锅炉给水加热组件；
第二设定值小于第一设定值。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的一种再热热段蒸汽再利用系统、供汽系统及其供汽方法，对于有再热热段抽汽供工业用汽的机组，本发明提出利用热再抽汽巨大的过热度，根据锅炉的燃烧负荷的高低，在通过工况选择组件进行选择，确定第一管道、第二管道和第三管道的关闭或连通，进而选择性地加热冷空气或热一次风，再加热主给水或者直接加热主给水。将抽汽中的富余能量返回给相关系统，可综合解决锅炉低负荷下相关问题。相比于传统的将热再抽汽减温减压后供出的方式，本发明可提高机组运行经济性，实现额外降低发电煤耗1.5-2g/kWh；可提高一次风温度至额定值，保证磨煤机干燥出力、燃烧稳定性和提高燃烧效率；提高空预期入口空气温度，避免空预期低温腐蚀；可提高锅炉给水温度20-30℃，提高SCR脱硝的运行温度，保证脱硝效率。
附图说明
图1为本发明的回热型工业供汽系统的结构示意图。
【附图标记说明】
1：锅炉；2：工业供汽端；3：高压缸；4：锅炉给水加热组件；41：蒸冷器；42：给水旁路调节阀；5：一次热风加热组件；51：一次热风加热器；6：一次冷风加热组件；61：一次冷风加热器；7：第一智能阀；8：第三智能阀；9：第二智能阀；10：减温减压器；12：减温水调节阀。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
参照图1所示，本发明实施例提出的一种供气系统，包括：一次热风单元、一次冷风单元、与锅炉1的给水端相连的锅炉给水单元、还包括与锅炉1的再热热段出汽口相连通的蒸汽再利用系统。
具体而言，蒸汽从锅炉1的再热热段出汽口输出至主管道内，然后主管道再分成两条支路供蒸汽流动。其中，一条支路与汽轮机的高压缸3的进汽口相连通，用于高压缸3的做功；另一条支路通过再利用系统相连通与工业供汽端2相连通。
在本实施例中，主管道与第一管道、第二管道和第三管道相连通，且第一管道、第二管道和第三管道均通过工况选择组件连接再热热段蒸汽的主管道。工况选择组件根据锅炉的负荷信息确定第一管道、第二管道、第三管道分别与输出管道的关闭或连通。
在本实施例中，负荷信息为锅炉1燃烧时的负荷量。
需要说明的是，随着煤电向可调节性和低碳电源转型，由于燃煤机组在低负荷下，给水温度低、磨煤机干燥出力不足、热风温度低、空预器的入口空气温度低等因素，燃煤机组便会处于低负荷运行经济性、低负荷燃烧稳定性、低负荷SCR脱硝效率、低负荷水动力安全性、低负荷空预器、低温腐蚀等问题。
进一步地，工况选择组件包括：设置在第一管道上的控制第一管道与主管道关闭与连通的第一智能阀7。具体而言，第一智能阀7设置于靠近所述锅炉1的主管道一侧。
设置在第二管道上的控制第二管道与主管道关闭与连通的第二智能阀9。
设置在第三管道上的控制第三管道与主管道关闭与连通的第三智能阀8。
需要说明的是，第一智能阀7、第二智能阀9和第三智能阀8均与控制系统相连通并能够调节开度大小的智能电磁阀。
其中，一种再热热段蒸汽再利用系统，包括：
锅炉给水加热组件4，用于根据第一管道输入的再热热段蒸汽对供气系统中锅炉给水单元加热。即充分利用了再热热段蒸汽的能量，能够将蒸汽温度控制到一定温度。需要说明的是，一定温度的值是指即充分利用能量后又能够满足工业供汽端的热量。
进一步地，锅炉给水加热组件4包括蒸冷器41和给水旁路调节阀42。
蒸冷器41的进汽口与一次热风加热组件5的出汽口和一次冷风加热组件6的出汽口相连通，蒸冷器41的出汽口与工业供汽端2相连通，蒸冷器41的进液口与锅炉1给水端相连通，蒸冷器41的出液口与锅炉1的省煤器入口相连通。
锅炉1给水端与锅炉1的省煤器入口通过给水旁路调节阀42相连通。
一次热风加热组件5，用于根据第二管道输入的再热热段蒸汽对供气系统中一次热风单元加热。
进一步地，一次热风加热组件5一次热风加热器51。
一次热风加热器51与一次热风单元的磨煤机相连通。
一次热风加热器51的进汽口与第二智能阀9相连通，一次热风加热器51的出汽口与第一管道相连通。
一次热风加热组件5的输出端与第一管道连通，使得再热热段蒸汽通过一次热风加热组件5之后进入锅炉给水加热组件4。具体地，一次热风加热器51的出汽口与第一管道相连通，使得再热热段蒸汽通过一次热风加热组件5之后进入锅炉给水加热组件4的蒸冷器41的进汽口。
一次冷风加热组件6，用于根据第三管道输入的再热热段蒸汽对供气系统中一次冷风单元加热。
一次冷风加热组件6包括一次冷风加热器61。
一次冷风加热器61与一次冷风单元的空预器相连通。
一次冷风加热器61的进汽口与第三智能阀8相连通，一次冷风加热器61的出汽口与第一管道相连通。
一次冷风加热组件6的输出端与第一管道连通，使得再热热段蒸汽通过一次冷风加热组件6之后进入锅炉给水加热组件4。具体地，一次冷风加热器61的出汽口与第一管道相连通，使得再热热段蒸汽通过一次冷风加热组件6之后进入锅炉给水加热组件4的蒸冷器41的进汽口。
工况选择组件，第一管道、第二管道和第三管道均通过工况选择组件连接再热热段蒸汽的主管道，工况选择组件根据锅炉的负荷信息确定第一管道、第二管道、第三管道分别与输出管道的关闭或连通。
本发明通过一种再热热段蒸汽再利用系统、供汽系统及其供汽方法，对于有再热热段抽汽供工业用汽的机组，本发明提出利用热再抽汽巨大的过热度，根据锅炉的燃烧负荷的高低，在通过工况选择组件进行选择，确定第一管道、第二管道和第三管道的关闭或连通，进而选择性地加热冷空气或热一次风，再加热主给水或者直接加热主给水。将抽汽中的富余能量返回给相关系统，可综合解决锅炉低负荷下相关问题。相比于传统的将热再抽汽减温减压后供出的方式，本发明可提高机组运行经济性，实现额外降低发电煤耗1.5-2g/kWh；可提高一次风温度至额定值，保证磨煤机干燥出力、燃烧稳定性和提高燃烧效率；提高空预期入口空气温度，避免空预期低温腐蚀；可提高锅炉给水温度20-30℃，提高SCR脱硝的运行温度，保证脱硝效率。
参见图1所示，进一步地，减温减压组件，减温减压组件与锅炉给水加热组件4通过控制第四智能阀11相连通。且所述第四智能阀11靠近所述减温减压器10一侧当蒸冷器41检修或故障时，可临时通过减温减压组件将蒸汽的温度控制到规定温度，再输送至工业供汽端2。
进一步地，减温减压组件包括减温减压器10，减温减压器10具有进汽口和出汽口，减温减压器10的进汽口与锅炉给水加热组件4的进汽口相连通，并与一次热风加热组件5的出汽口和一次冷风加热组件6的出汽口汇合相连通。
参见图1所示，进一步地，还包括减温水输送装置和减温水调节阀12。
减温水输送装置用于输送减温水至减温减压器10。
减温水调节阀12设置于减温水输送装置与减温减压器10的之间，能够调节减温水的输送量。减温减压调节阀12能够调节减温水进入减温减压器10的进入量，进而控制对蒸汽的温度的调节。
一种基于供气系统的再热热段蒸汽再利用方法，包括：
若供气系统的锅炉负荷超过第一设定值，则工况选择组件选择第一管道上的第一智能阀打开与输出管道连通，以使再热热段蒸汽对供气系统中锅炉给水单元加热。
若供气系统的锅炉负荷小于第二设定值，则工况选择组件选择第二管道上的第二智能阀9与输出管道连通，以使再热热段蒸汽对供气系统中一次热风单元加热，以及通过一次热风加热组件5之后的再热热段蒸汽进入锅炉给水加热组件4，进一步为锅炉给水单元加热。和/或
若供气系统的空预期冷端存在异常信息时，工况选择组件选择第三管道与输出管道连通，以使再热热段蒸汽对供气系统中一次冷风单元加热，以及通过一次冷风加热组件6之后的再热热段蒸汽进入锅炉给水加热组件4，进一步为锅炉给水单元加热。
需要说明的是，异常信息即空预器的冷端有低温腐蚀的风险的信息时。
第二设定值小于第一设定值。需要说明的是，第一设定值为锅炉1燃烧的负荷量较高时的值，该值的范围在50％-75％。
需要说明的是，第一设定值为锅炉1燃烧的负荷量较高时的值，该值的范围在35％-50％。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种再热热段蒸汽再利用系统，其特征在于，包括：
锅炉给水加热组件(4)，用于根据第一管道输入的再热热段蒸汽对供气系统中锅炉给水单元加热；
一次热风加热组件(5)，用于根据第二管道输入的再热热段蒸汽对供气系统中一次热风单元加热；
一次冷风加热组件(6)，用于根据第三管道输入的再热热段蒸汽对供气系统中一次冷风单元加热；
一次热风加热组件(5)的输出端与第一管道连通，使得再热热段蒸汽通过一次热风加热组件(5)之后进入锅炉给水加热组件(4)；
一次冷风加热组件(6)的输出端与第一管道连通，使得再热热段蒸汽通过一次冷风加热组件(6)之后进入锅炉给水加热组件(4)；
工况选择组件，第一管道、第二管道和第三管道均通过工况选择组件连接再热热段蒸汽的主管道，工况选择组件根据锅炉的负荷信息确定第一管道、第二管道、第三管道分别与输出管道的关闭或连通。
2.根据权利要求1的系统，其特征在于，工况选择组件包括：
设置在第一管道上的控制第一管道与主管道关闭与连通的第一智能阀(7)；
设置在第二管道上的控制第二管道与主管道关闭与连通的第二智能阀(9)；
设置在第三管道上的控制第三管道与主管道关闭与连通的第三智能阀(8)。
3.根据权利要求2的系统，其特征在于，一次热风加热组件(5)包括：一次热风加热器(51)；
一次热风加热器(51)与一次热风单元相连通；
一次热风加热器(51)的进汽口与第二智能阀(9)相连通，一次热风加热器(51)的出汽口与第一管道相连通。
4.根据权利要求3的系统，其特征在于，一次冷风加热组件(6)包括：一次冷风加热器(61)；
一次冷风加热器(61)与一次冷风单元相连通；
一次冷风加热器(61)的进汽口与第三智能阀(8)相连通，一次冷风加热器(61)的出汽口与第一管道相连通。
5.根据权利要求4的系统，其特征在于，锅炉给水加热组件(4)包括：蒸冷器(41)和给水旁路调节阀(42)；
蒸冷器(41)的进汽口与一次热风加热组件(5)的出汽口和一次冷风加热组件(6)的出汽口相连通，蒸冷器(41)的出汽口与工业供汽端(2)相连通，蒸冷器(41)的进液口与锅炉(1)给水端相连通，蒸冷器(41)的出液口与锅炉(1)的省煤器入口相连通；
锅炉(1)给水端与锅炉(1)的省煤器入口通过给水旁路调节阀(42)相连通。
6.根据权利要求4的系统，其特征在于，还包括：减温减压组件，减温减压组件与锅炉给水加热组件(4)通过控制第四智能阀(11)相连通。
7.根据权利要求6的系统，其特征在于，减温减压组件包括减温减压器(10)，减温减压器(10)具有进汽口和出汽口，减温减压器(10)的进汽口与锅炉给水加热组件(4)的进汽口相连通，并与一次热风加热组件(5)的出汽口和一次冷风加热组件(6)的出汽口汇合相连通。
8.根据权利要求6的系统，其特征在于，还包括减温水输送装置和减温水调节阀(12)；
减温水输送装置用于输送减温水至减温减压器(10)；
减温水调节阀(12)设置于减温水输送装置与减温减压器(10)的之间，能够调节减温水的输送量。
9.一种供气系统，包括：锅炉给水单元、一次热风单元、一次冷风单元、其特征在于，还包括上述权利要求1至8任一的再热热段蒸汽再利用系统。
10.一种基于上述权利要求9的供气系统的再热热段蒸汽再利用方法，其特征在于，包括：
若供气系统的锅炉负荷超过第一设定值，则工况选择组件选择第一管道与输出管道连通，以使再热热段蒸汽对供气系统中锅炉给水单元加热；
若供气系统的锅炉负荷小于第二设定值，则工况选择组件选择第二管道与输出管道连通，以使再热热段蒸汽对供气系统中一次热风单元加热，以及通过一次热风加热组件(5)之后的再热热段蒸汽进入锅炉给水加热组件(4)；和/或
若供气系统的空预期冷端存在异常信息时，工况选择组件选择第三管道与输出管道连通，以使再热热段蒸汽对供气系统中一次冷风单元加热，以及通过一次冷风加热组件(6)之后的再热热段蒸汽进入锅炉给水加热组件(4)；
第二设定值小于第一设定值。
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