CN114659093A - 一种提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，锅炉的尾部烟道上沿烟气流动方向依次设置有低温再热器出口抽炉烟口、省煤器出口抽炉烟口及空气预热器出口抽炉烟口，低温再热器出口抽炉烟口的出口经第一电动调节门与再循环风机的入口相连通；省煤器出口抽炉烟口经第二电动调节门与再循环风机的入口相连通；空气预热器出口抽炉烟口经第三电动调节门与再循环风机的入口相连通，再循环风机的入口处设置有测温元件，锅炉的炉膛上设置有再循环烟气喷口，再循环风机的出口经再循环主管路与再循环烟气喷口相连通，再循环主管路上设置有烟气流量计，该系统能够提高机组深度调峰再热汽温，同时解决分隔屏超温的问题。

Description

一种提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统

技术领域

本发明属于电站煤粉锅炉机组深度调峰领域，涉及一种提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统。

背景技术

从目前已经参与深度调峰的机组现状来看，许多机组已经能够做到20～30％ECR的深度调峰能力。一般而言，对于过热器系统，通常采用辐射式过热器和对流式过热器多级布置，总的汽温特性与辐射和对流受热面的吸热量比例有关，随着锅炉容量的增大，过热汽温特性更倾向于辐射式特性；与过热器不同，再热器内的工质流量与水冷壁蒸发率没有关系，因此再热器的对流特性要比过热器更强一些，大型机组由于很少布置或没有布置辐射式再热器，因此再热器系统通常显示典型的对流式汽温特性。当锅炉负荷降低时，由于炉膛出口烟温降低，而理论燃烧温度不变，因而单位辐射热增大，总的对流传热一般会减少，这样对于显示对流式汽温特性的再热器系统，会比过热器更容易出现汽温偏低的情形，尤其当锅炉深调至20～30％ECR的较低负荷时，再热汽温就会出现严重的偏低情形，对机组经济性造成极大的影响。

此外，一般锅炉在出口烟窗前都布置有分隔屏过热器，分隔屏过热器属于辐射占主体的过热器，随着锅炉负荷的增加，锅炉的燃料量与工质流量按比例增加，炉膛温度有所提高，辐射传热量也将增加。但是，由于炉膛平均温度和出口温度提高不多，在辐射式过热器中，负荷增加时辐射传热量的增加低于蒸发量增加时所需的热量，导致单位工质的辐射热减小，所以辐射式过热器的汽温是随着锅炉负荷的增加而降低的，这种汽温特性称为辐射式汽温特性或反向汽温特性。由此可见，当机组深度调峰时，随着负荷的降低，分隔屏过热器在反向汽温特性的作用下，汽温会提高，进而经常导致分隔屏过热器管壁超温，给机组深度调峰时的安全运行带来极大的隐患。

对于再热汽温偏低的问题，目前现有的技术可以在锅炉下部引入锅炉1尾部的烟气进行再循环，增大烟气量，提高再热器的对流换热，进而提高再热汽温，但这种方法会显著降低主燃烧器区域的炉膛温度，对锅炉稳燃造成较大的影响，尤其对深度调峰时锅炉低负荷稳燃能力更不利。对于分隔屏过热器管壁超温，目前现有的技术可以在锅炉上部引入锅炉尾部的烟气进行再循环，通过降低和均匀炉膛出口烟温，解决分隔屏超温问题，但这种方法对再热汽温调节影响不大。并且目前还没有针对深度调峰时这两种问题同时存在，能够根据运行实际情况灵活调节的方法。

基于机组深度调峰时锅炉再热汽温偏低和分隔屏过热器管壁超温的原理，设计一种提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统和方法，无疑会有较大的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，该系统能够提高机组深度调峰再热汽温，同时解决分隔屏超温的问题。

为达到上述目的，本发明所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统包括锅炉、再循环风机及再循环主管路；

锅炉的尾部烟道上沿烟气流动方向依次设置有低温再热器出口抽炉烟口、省煤器出口抽炉烟口及空气预热器出口抽炉烟口，低温再热器出口抽炉烟口经第一电动调节门与再循环风机的入口相连通；省煤器出口抽炉烟口经第二电动调节门与再循环风机的入口相连通；空气预热器出口抽炉烟口经第三电动调节门与再循环风机的入口相连通，再循环风机的入口处设置有测温元件，锅炉的炉膛上设置有再循环烟气喷口，再循环风机的出口经再循环主管路与再循环烟气喷口相连通，再循环主管路上设置有烟气流量计。

锅炉的尾部烟道内依次设置有分隔屏过热器、低温过热器、省煤器及空气预热器，锅炉的尾部烟道内设置有低温再热器，其中，低温再热器与低温过热器并排布置。

低温再热器出口抽炉烟口正对低温再热器的出口。

省煤器出口抽炉烟口正对省煤器的出口。

空气预热器出口抽炉烟口正对空气预热器的出口。

锅炉的炉膛上设置有主燃烧器喷口组及燃尽风喷口组。

再循环烟气喷口位于主燃烧器喷口组与燃尽风喷口组之间。

再循环主管路上设置有电动隔绝门。

还包括控制系统，其中，控制系统与第一电动调节门、第二电动调节门、第三电动调节门、测温元件及烟气流量计相连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统在具体操作时，在再循环风机的作用下，经低温再热器出口抽炉烟口、省煤器出口抽炉烟口及空气预热器出口抽炉烟口分别抽取高温烟气、中温烟气及低温烟气，再进行混合，然后经测温元件及烟气流量计送入再循环烟气喷口中，其中，经测温元件及烟气流量计测量混合烟气的温度及流量，通过第一电动调节门、第二电动调节门及第三电动调节门分别调节高温烟气、中温烟气及低温烟气的流量，继而改变再循环烟气的烟气温度及烟气量，能够很好的兼顾机组进行深度调峰时再热汽温偏低和分隔屏超温的问题。

进一步，再循环烟气喷口布置在主燃烧器喷口组与燃尽风喷口组之间，基本位于炉膛的中部，再循环烟气的喷入不会降低主燃烧器区域的炉温，对锅炉的稳燃能力基本不造成影响。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

其中，1为锅炉、2为分隔屏过热器、3为低温过热器、4为低温再热器、5为省煤器、6为空气预热器、7为低温再热器出口抽炉烟口、8为省煤器出口抽炉烟口、9为空气预热器出口抽炉烟口、10为第一电动调节门、11为第二电动调节门、12为第三电动调节门、13为测温元件、14为再循环风机、15为电动隔绝门、16为烟气流量计、17为主燃烧器喷口组、18为再循环烟气喷口、19为燃尽风喷口组。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参考图1，本发明所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统包括控制系统、锅炉1、分隔屏过热器2、低温过热器3、低温再热器4、省煤器5、空气预热器6、低温再热器出口抽炉烟口7、省煤器出口抽炉烟口8、空气预热器出口抽炉烟口9、第一电动调节门10、第二电动调节门11、第三电动调节门12、测温元件13、再循环风机14、电动隔绝门15、烟气流量计16、主燃烧器喷口组17、再循环烟气喷口18及燃尽风喷口组19；

锅炉1的尾部烟道内依次设置有分隔屏过热器2、低温过热器3、省煤器5及空气预热器6，锅炉1的尾部烟道内设置有低温再热器4，其中，低温再热器4与低温过热器3并排布置；

锅炉1的尾部烟道上沿烟气流动方向依次设置有低温再热器出口抽炉烟口7、省煤器出口抽炉烟口8及空气预热器出口抽炉烟口9，其中，低温再热器出口抽炉烟口7正对低温再热器4的出口；省煤器出口抽炉烟口8正对省煤器5的出口，空气预热器出口抽炉烟口9正对空气预热器6的出口，低温再热器出口抽炉烟口7的出口经第一电动调节门10与再循环风机14的入口相连通；省煤器出口抽炉烟口8经第二电动调节门11与再循环风机14的入口相连通；空气预热器出口抽炉烟口9经第三电动调节门12与再循环风机14的入口相连通，再循环风机14的入口处设置有测温元件13，锅炉1的炉膛上设置有主燃烧器喷口组17、再循环烟气喷口18及燃尽风喷口组19，再循环烟气喷口18位于主燃烧器喷口组17与燃尽风喷口组19之间，再循环风机14的出口经再循环主管路与再循环烟气喷口18相连通，再循环主管路上设置有电动隔绝门15及烟气流量计16，控制系统与第一电动调节门10、第二电动调节门11、第三电动调节门12、测温元件13及烟气流量计16相连接。

本发明的具体工作过程为：

在再循环风机14的作用下，经低温再热器出口抽炉烟口7、省煤器出口抽炉烟口8及空气预热器出口抽炉烟口9抽取的高温烟气、中温烟气及低温烟气混合，再经测温元件13测烟温，然后进入到再循环风机14中，再循环风机14输出的混合烟气经电动隔绝门15及烟气流量计16后，再经再循环烟气喷口18喷入到锅炉1的炉膛内，其中，通过第一电动调节门10、第二电动调节门11及第三电动调节门12分别调节高温烟气的抽气量、中温烟气的抽气量以及低温烟气的抽气量，以调节混合烟气的温度及烟气量，很好的兼顾机组进行深度调峰时再热汽温偏低和分隔屏过热器2的超温问题。

调整原则为：当再热汽温偏低，优先打开第一电动调节门10，引入温度相对较高的烟气进行再循环，增大烟气的对流和辐射放热量，以便于更好的提高再热汽温；当分隔屏过热器2的管壁温度有超温趋势时，优先打开第三电动调节门12，引入温度相对较低的烟气进行再循环，降低炉膛出口的烟气温度，以便更好的降低管壁温度，防止分隔屏过热器2超温。由于再循环烟气喷口18布置在主燃烧器喷口组17与燃尽风喷口组19之间，基本位于炉膛的中部，再循环烟气的喷入不会降低主燃烧器区域的炉温，对锅炉1的稳燃能力基本不造成影响，当再循环风机14停运，烟气再循环系统不投运时，关闭电动隔绝门15，有效防止烟气逆流进入再循环管路中。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (9)

1.一种提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，其特征在于，包括锅炉(1)、再循环风机(14)及再循环主管路；

锅炉(1)的尾部烟道上沿烟气流动方向依次设置有低温再热器出口抽炉烟口(7)、省煤器出口抽炉烟口(8)及空气预热器出口抽炉烟口(9)，低温再热器出口抽炉烟口(7)的出口经第一电动调节门(10)与再循环风机(14)的入口相连通；省煤器出口抽炉烟口(8)经第二电动调节门(11)与再循环风机(14)的入口相连通；空气预热器出口抽炉烟口(9)经第三电动调节门(12)与再循环风机(14)的入口相连通，再循环风机(14)的入口处设置有测温元件(13)，锅炉(1)的炉膛上设置有再循环烟气喷口(18)，再循环风机(14)的出口经再循环主管路与再循环烟气喷口(18)相连通，再循环主管路上设置有烟气流量计(16)。

2.根据权利要求1所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，其特征在于，锅炉(1)的尾部烟道内依次设置有分隔屏过热器(2)、低温过热器(3)、省煤器(5)及空气预热器(6)，锅炉(1)的尾部烟道内设置有低温再热器(4)，其中，低温再热器(4)与低温过热器(3)并排布置。

3.根据权利要求2所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，其特征在于，低温再热器出口抽炉烟口(7)正对低温再热器(4)的出口。

4.根据权利要求2所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，其特征在于，省煤器出口抽炉烟口(8)正对省煤器(5)的出口。

5.根据权利要求2所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，其特征在于，空气预热器出口抽炉烟口(9)正对空气预热器(6)的出口。

6.根据权利要求1所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，其特征在于，锅炉(1)的炉膛上设置有主燃烧器喷口组(17)及燃尽风喷口组(19)。

7.根据权利要求6所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，其特征在于，再循环烟气喷口(18)位于主燃烧器喷口组(17)与燃尽风喷口组(19)之间。

8.根据权利要求1所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，其特征在于，再循环主管路上设置有电动隔绝门(15)。

9.根据权利要求1所述的提高机组深度调峰再热汽温和解决分隔屏超温的系统，其特征在于，还包括控制系统，其中，控制系统与第一电动调节门(10)、第二电动调节门(11)、第三电动调节门(12)、测温元件(13)及烟气流量计(16)相连接。

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