CN215570549U - 一种具有烟风道连接装置的燃煤发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，包括锅炉炉膛、烟气通道，锅炉炉膛出口与烟气通道入口连通，烟气通道内依次设置有第一过热器、第一省煤器、空气预热器，烟气通道连通有旁路烟道，旁路烟道入口与第一过热器上游的烟气通道连通，旁路烟道出口与第一省煤器下游的烟气通道连通，旁路烟道包括主管、多个支管，主管出口与多个支管入口连通，每个支管上均设置有第一调节部件，空气预热器与一次风机、送风机之间分别设置有第一暖风器、第二暖风器，第一暖风器、第二暖风器的凝结水入口与第一加热器组件连通。本实用新型提高了旁路烟道出口烟气混合的均匀性和SCR脱硝反应器的入口烟温，解决了空气预热器易出现低温腐蚀和堵塞的问题。

Description

一种具有烟风道连接装置的燃煤发电系统

技术领域

本实用新型属于燃煤发电机组技术领域，具体涉及一种具有烟风道连接装置的燃煤发电系统。

背景技术

截止2020年底，全国发电装机容量约22亿千瓦，其中燃煤电厂总装机容量约11亿千瓦。为了减少碳排放，目前国家正在大力发展新能源发电技术，例如风光发电技术等。由于风光发电具有不确定性，为了使电网消纳更多的风光发电，燃煤电厂面临着更频繁、更深度的调峰。燃煤机组深度调峰时，一般需要降低锅炉负荷至30%负荷左右，有条件的机组负荷降低至20%负荷左右。深度调峰期间锅炉SCR进口烟温偏低以及空气预热器出口排烟温度偏低，容易造成脱硝系统不能正常投运以及空气预热器冷端腐蚀、堵塞等问题发生。

目前提高SCR入口烟温的改造技术主要有省煤器旁路烟道改造、省煤器分级改造、省煤器热水再循环改造等。省煤器旁路烟道改造的原理是使部分烟气不经过省煤器受热面，烟温提升幅度可超过30℃，改造工作量较大，改造费用较少；省煤器分级改造是将原省煤器割除一部分，放置到SCR反应器出口烟道，形成两段式省煤器，烟温提升幅度可超过30℃，改造工作量大，改造费用较多；省煤器热水再循环改造是将省煤器出口热水送至省煤器入口给水管道，烟温提升幅度可达20~25℃，改造工作量较小，改造费用多。

对于省煤器旁路烟道改造技术，主要通过省煤器烟气侧进行改造，使部分烟气不经过省煤器受热面，减少省煤器吸热量，从而改变SCR进口烟温。虽然省煤器旁路烟道安全可靠性较好，但仍存在冷、热烟气混合均匀性较差的问题，其原因通常为省煤器旁路烟道与省煤器出口烟道采用T字形连接，并且旁路烟道多采用矩形烟道，如图4和图5所示，旁路烟道宽度约占省煤器出口烟道宽度的三分之一到四分之一，气流混合只涉及到省煤器出口烟道中间气流部分，省煤器出口烟道两侧大部分气流得不到混合。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，解决现有机组深度调峰时SCR进口提温幅度小、烟气混合不均匀、空气预热器易出现低温腐蚀和堵塞等问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，包括锅炉炉膛、烟气通道，所述的锅炉炉膛的出口与所述的烟气通道的入口相连通，所述的烟气通道内沿烟气流向依次设置有第一过热器、第一省煤器、喷氨装置、脱硝反应器以及空气预热器，所述的烟气通道连通有旁路烟道，所述的旁路烟道的入口与所述的第一过热器上游所述的烟气通道相连通，所述的旁路烟道的出口与所述的第一省煤器下游所述的烟气通道相连通，所述的旁路烟道包括主管、多个支管，所述的主管的入口形成所述的旁路烟道的入口，所述的主管的出口与多个所述的支管的入口相连通，多个所述的支管的出口形成所述的旁路烟道的出口，每个所述的支管上均设置有用于调节烟气流量的第一调节部件；所述的系统还包括第一暖风器、第二暖风器、一次风机以及送风机，所述的空气预热器上形成有一次风通道、二次风通道以及烟气通道，所述的第一暖风器的空气入口与所述的一次风机相连通，所述的第一暖风器的空气出口与所述的一次风通道的入口相连通，所述的第二暖风器的空气入口与所述的送风机相连通，所述的第二暖风器的空气出口与所述的二次风通道的入口相连通，所述的第一暖风器、第二暖风器的凝结水入口与第一加热器组件相连通；所述的系统还包括第二省煤器，所述的第二省煤器设置在所述的烟气通道的出口处，所述的第二省煤器的凝结水入口和凝结水出口均与所述的第一加热器组件相连通。

优选地，所述的系统还包括用于测量烟气温度的第一测温部件，所述的第一测温部件设置在所述的烟气通道内，且位于所述的喷氨装置的上游。

优选地，所述的第一测温部件设置有多个，多个所述的第一测温部件沿所述的烟气通道的宽度方向均匀分布，且所述的第一测温部件的数量与所述的支管的数量对应。

优选地，所述的旁路烟道还包括控制组件，所述的控制组件设置在所述的主管上，所述的控制组件包括用于开闭所述的旁路烟道的隔离部件、用于调节烟气流量的第二调节部件，且所述的隔离部件位于所述的第二调节部件的上游。

优选地，所述的旁路烟道还包括用于测量烟气温度的第二测温部件、第三测温部件，所述的第二测温部件设置在所述的隔离部件、第二调节部件之间，所述的第三测温部件设置在所述的主管的出口处。

优选地，所述的第一暖风器、第二暖风器的凝结水入口与所述的第一加热器组件之间并联设置有用于调节凝结水流量的第三调节部件、蒸汽换热器，所述的蒸汽换热器的入口和出口处分别设置有第一阀门、第二阀门。

优选地，所述的第一暖风器的空气出口处设置有用于测量一次风温度的第四测温部件，所述的第二暖风器的空气出口处设置有用于测量二次风温度的第五测温部件。

优选地，所述的第二省煤器的烟气入口处设置有用于测量烟气温度的第六测温部件，所述的第二省煤器的烟气出口处设置有用于测量烟气温度的第七测温部件，所述的第二省煤器的凝结水入口处设置有用于测量凝结水温度的第八测温部件。

优选地，所述的系统还包括设置在所述的烟气通道内的第二过热器、第三过热器、第一再热器以及第二再热器，所述的第一再热器与所述的第一过热器沿所述的烟气通道的宽度方向并列设置，所述的第二再热器位于所述的第一再热器、第一过热器的上游，所述的第三过热器位于所述的第二再热器的上游，所述的第二过热器位于所述的第三过热器的上游。

优选地，所述的系统还包括第二加热器组件、给水泵、除氧器、凝结水泵、凝汽器以及汽缸组件，所述的汽缸组件的入口与所述的第三过热器、第二再热器相连通，所述的汽缸组件的出口与所述的凝汽器的入口相连通，所述的凝汽器的出口与所述的凝结水泵的入口相连通，所述的凝结水泵的出口与所述的第一加热器组件的入口相连通，所述的第一加热器组件的出口与所述的除氧器的入口相连通，所述的除氧器的出口与所述的给水泵的入口相连通，所述的给水泵的出口与所述的第二加热器组件的入口相连通。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型提高了旁路烟道出口处烟气混合的均匀性，并提高了SCR脱硝反应器的入口烟气温度，解决了空气预热器易出现低温腐蚀和堵塞的问题，与传统的省煤器烟气旁路相比，SCR脱硝反应器入口的温度提升幅度更大，旁路烟道需抽取的烟气量较小，为机组深度调峰时SCR脱硝反应器入口提升烟温提供了较大的富余量，更有利于机组在启动过程中尽早投入脱硝系统，保证了发电机组安全经济运行。

附图说明

附图1为本实施例的系统结构示意图；

附图2为本实施例的旁路烟道结构示意图；

附图3为本实施例的第一测温部件布置图；

附图4为现有的旁路烟道示意图；

附图5为附图4中A处的结构示意图。

以上附图中： 1、锅炉炉膛；2、烟气通道；3、旁路烟道；301、主管；302、支管；303、第一调节部件；304、控制组件；3041、隔离部件；3042、第二调节部件；305、第二测温部件；306、第三测温部件；4、汽缸组件；401、高压缸；402、中压缸；403、第一低压缸；404、第二低压缸；5、凝汽器；6、凝结水泵；7、第一加热器组件；701、5号低压加热器；702、6号低压加热器；703、7号低压加热器；704、8号低压加热器；8、第二加热器组件；801、1号高压加热器；802、2号高压加热器；803、3号高压加热器；9、除氧器；10、给水泵；11、第一暖风器；12、第二暖风器；13、一次风机；14、送风机；15、第二省煤器；16、第二过热器；17、第三过热器；18、第二再热器；19、第一再热器；20、第一过热器；21、第一省煤器；22、喷氨装置；23、脱硝反应器；24、空气预热器；25、第一测温部件；26、第三调节部件；27、蒸汽换热器；28、第一阀门；29、第二阀门；30、第四测温部件；31、第五测温部件；32、循环泵；33、第四调节部件；34、第五调节部件；35、第六测温部件；36、第七测温部件；37、第八测温部件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一种具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，如图1所示，包括锅炉炉膛1、烟气通道2、旁路烟道3、汽缸组件4、凝汽器5、凝结水泵6、第一加热器组件7、第二加热器组件8、除氧器9、给水泵10、第一暖风器11、第二暖风器12、一次风机13、送风机14以及第二省煤器15，具体而言：

锅炉炉膛1的出口与烟气通道2的入口相连通，烟气通道2内设置有第二过热器16、第三过热器17、第一再热器19、第二再热器18、第一过热器20、第一省煤器21、喷氨装置22、脱硝反应器23以及空气预热器24，其中：第一再热器19与第一过热器20沿烟气通道2的宽度方向并列设置，第二再热器18位于第一再热器19、第一过热器20的上游，第三过热器17位于第二再热器18的上游，第二过热器16位于第三过热器17的上游，第一省煤器21位于第一再热器19、第一过热器20的下游，喷氨装置22位于第一省煤器21的下游，脱硝反应器23位于喷氨装置22的下游，空气预热器24设置在脱硝反应器23的下游且位于烟气通道2的出口处。在本实施例中：第二过热器16采用屏式过热器，第一过热器20的温度低于第三过热器17的温度，即第三过热器17为高温过热器，第一过热器20为低温过热器，第一再热器19的温度低于第二再热器18的温度，即第二再热器18为高温再热器，第一再热器19为低温再热器。

汽缸组件4的入口与第三过热器17、第二再热器18相连通，汽缸组件4的出口与凝汽器5的入口相连通，汽缸组件4包括高压缸401、中压缸402、第一低压缸403、第二低压缸404，第三过热器17与高压缸401相连通，第二再热器18与中压缸402相连通，第一低压缸403、第二低压缸404均与凝汽器5的入口相连通；凝汽器5的出口与凝结水泵6的入口相连通，凝结水泵6的出口与第一加热器组件7的入口相连通，第一加热器组件7的出口与除氧器9的入口相连通，除氧器9的出口与给水泵10的入口相连通，给水泵10的出口与第二加热器组件8的入口相连通，在本实施例中：

第一加热器组件7包括5号低压加热器701、6号低压加热器702、7号低压加热器703以及8号低压加热器704，第二加热器组件8包括1号高压加热器801、2号高压加热器802以及3号高压加热器803，凝结水泵6的出口与8号低压加热器704的入口相连通，8号低压加热器704的出口与7号低压加热器703的入口相连通，7号低压加热器703的出口与6号低压加热器702的入口相连通，6号低压加热器702的出口与5号低压加热器701的入口相连通，5号低压加热器701的出口与除氧器9的入口相连通，除氧器9的出口与给水泵10的入口相连通，给水泵10的出口与3号高压加热器803的入口相连通，3号高压加热器803的出口与2号高压加热器802的入口相连通，2号高压加热器802的出口与1号高压加热器801的入口相连通。

旁路烟道3与烟气通道2相连通，旁路烟道3的入口与第一过热器20上游的烟气通道2相连通，旁路烟道3的出口与第一省煤器21下游的烟气通道2相连通。旁路烟道3包括主管301、支管302、第一调节部件303、控制组件304、第二测温部件305以及第三测温部件306，其中：主管301的入口形成旁路烟道3的入口，支管302设置有多个，主管301的出口与多个支管302的入口相连通，多个支管302的出口形成旁路烟道3的出口，每个支管302上均设置有用于调节烟气流量的第一调节部件303；控制组件304设置在主管上，控制组件304包括用于开闭旁路烟道的隔离部件3041、用于调节烟气流量的第二调节部件3042，且隔离部件3041位于第二调节部件3042的上游；第二测温部件305、第三测温部件306用于测量烟气温度，第二测温部件305设置在隔离部件3041、第二调节部件3042之间，第三测温部件306设置在主管301的出口处。在本实施例中：主管301和支管302均采用圆形管道，用于减少烟气流动阻力；如图2所示，支管302设置有10个，每个支管302上均设置有用于调节烟气流量的第一调节部件303，第一调节部件303采用调节挡板门。

为了提高烟气混合的均匀性，烟气通道2内还设置有第一测温部件25，第一测温部件25用于测量烟气温度，第一测温部件25位于喷氨装置22的上游。第一测温部件25设置有多个，多个第一测温部件25沿烟气通道2的宽度方向均匀分布，且第一测温部件25的数量和位置与支管302的数量和位置对应。在本实施例中：如图3所示，第一测温部件25设置有10个，10个第一测温部件25沿烟气通道2的宽度方向均匀布置，且与10个支管302位置一一对应，根据第一测温部件25测量得到的烟气温度，可调整第一调节部件303的开度，以保证烟气温度沿烟气通道2的宽度方向基本均匀。

空气预热器24位于烟气通道2的出口处，空气预热器24上形成有一次风通道、二次风通道，第一暖风11的空气入口与一次风机13相连通，第一暖风器11的空气出口与一次风通道的入口相连通，第二暖风器12的空气入口与送风机14相连通，第二暖风器12的空气出口与二次风通道的入口相连通，第一暖风器11、第二暖风器12的凝结水出口与凝结水泵6的入口相连通，第一暖风器11、第二暖风器12的凝结水入口与第一加热器组件7相连通，在本实施例中：第一暖风器11、第二暖风器12的凝结水入口与7号低压加热器703的出口相连通。

第一暖风器11、第二暖风器12的凝结水入口与第一加热器组件7之间设置有第三调节部件26、蒸汽换热器27，第三调节部件26和蒸汽换热器27并联设置，第三调节部件26用于调节凝结水流量，蒸汽换热器27的入口和出口处分别设置有第一阀门28、第二阀门29，根据需要开闭第一阀门28和第二阀门29，控制蒸汽换热器27的运行，保证空气预热器24一次风通道的入口和二次风通道的入口的风温稳定在70℃。

为了控制和调节空气预热器24一次风通道的入口和二次风通道的入口的风温，第一暖风器11的空气出口处还设置有用于测量一次风温度的第四测温部件30，第二暖风器12的空气出口处设置有用于测量二次风温度的第五测温部件31。

空气预热器24上还形成有烟气通道，第二省煤器15设置在空气预热器24的烟气通道出口处，第二省煤器15的凝结水出口和凝结水入口均与第一加热器组件7相连通，且第二省煤器15的凝结水入口与第一加热器组件7之间设置有循环泵32。在本实施例中：第二省煤器15的凝结水出口与6号低压加热器702的出口相连通，第二省煤器15的凝结水入口与循环泵32的出口相连通，循环泵32的入口分别与7号低压加热器703的出口和8号低压加热器704的出口相连通，且循环泵32的入口与7号低压加热器703的出口之间设置有用于调节凝结水流量的第四调节部件33，循环泵32的入口与8号低压加热器704的出口之间设置有用于调节凝结水流量的第五调节部件34。

为了控制和调节第二省煤器15的烟气出口的烟温，第二省煤器15的烟气入口处设置有用于测量烟气温度的第六测温部件35，第二省煤器15的烟气出口处设置有用于测量烟气温度的第七测温部件36，第二省煤器15的凝结水入口处设置有用于测量凝结水温度的第八测温部件37。当第二省煤器15入口处的凝结水温度低于70℃时，可打开第四调节部件33，使来自7号低压加热器703的凝结水通入第二省煤器15中，通过第四调节部件33和第五调节部件34的配合，使第二省煤器15入口处的凝结水温度保持在70℃~75℃，通过循环泵32调节凝结水的流量，从而控制第二省煤器15的出口烟温保持在90℃。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，包括锅炉炉膛、烟气通道，所述的锅炉炉膛的出口与所述的烟气通道的入口相连通，所述的烟气通道内沿烟气流向依次设置有第一过热器、第一省煤器、喷氨装置、脱硝反应器以及空气预热器，其特征在于：所述的烟气通道连通有旁路烟道，所述的旁路烟道的入口与所述的第一过热器上游所述的烟气通道相连通，所述的旁路烟道的出口与所述的第一省煤器下游所述的烟气通道相连通，所述的旁路烟道包括主管、多个支管，所述的主管的入口形成所述的旁路烟道的入口，所述的主管的出口与多个所述的支管的入口相连通，多个所述的支管的出口形成所述的旁路烟道的出口，每个所述的支管上均设置有用于调节烟气流量的第一调节部件；所述的系统还包括第一暖风器、第二暖风器、一次风机以及送风机，所述的空气预热器上形成有一次风通道、二次风通道以及烟气通道，所述的第一暖风器的空气入口与所述的一次风机相连通，所述的第一暖风器的空气出口与所述的一次风通道的入口相连通，所述的第二暖风器的空气入口与所述的送风机相连通，所述的第二暖风器的空气出口与所述的二次风通道的入口相连通，所述的第一暖风器、第二暖风器的凝结水入口与第一加热器组件相连通；所述的系统还包括第二省煤器，所述的第二省煤器设置在所述的烟气通道的出口处，所述的第二省煤器的凝结水入口和凝结水出口均与所述的第一加热器组件相连通。

2.根据权利要求1所述的具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述的系统还包括用于测量烟气温度的第一测温部件，所述的第一测温部件设置在所述的烟气通道内，且位于所述的喷氨装置的上游。

3.根据权利要求2所述的具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述的第一测温部件设置有多个，多个所述的第一测温部件沿所述的烟气通道的宽度方向均匀分布，且所述的第一测温部件的数量与所述的支管的数量对应。

4.根据权利要求1所述的具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述的旁路烟道还包括控制组件，所述的控制组件设置在所述的主管上，所述的控制组件包括用于开闭所述的旁路烟道的隔离部件、用于调节烟气流量的第二调节部件，且所述的隔离部件位于所述的第二调节部件的上游。

5.根据权利要求4所述的具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述的旁路烟道还包括用于测量烟气温度的第二测温部件、第三测温部件，所述的第二测温部件设置在所述的隔离部件、第二调节部件之间，所述的第三测温部件设置在所述的主管的出口处。

6.根据权利要求1所述的具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述的第一暖风器、第二暖风器的凝结水入口与所述的第一加热器组件之间并联设置有用于调节凝结水流量的第三调节部件、蒸汽换热器，所述的蒸汽换热器的入口和出口处分别设置有第一阀门、第二阀门。

7.根据权利要求1所述的具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述的第一暖风器的空气出口处设置有用于测量一次风温度的第四测温部件，所述的第二暖风器的空气出口处设置有用于测量二次风温度的第五测温部件。

8.根据权利要求1所述的具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述的第二省煤器的烟气入口处设置有用于测量烟气温度的第六测温部件，所述的第二省煤器的烟气出口处设置有用于测量烟气温度的第七测温部件，所述的第二省煤器的凝结水入口处设置有用于测量凝结水温度的第八测温部件。

9.根据权利要求1所述的具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述的系统还包括设置在所述的烟气通道内的第二过热器、第三过热器、第一再热器以及第二再热器，所述的第一再热器与所述的第一过热器沿所述的烟气通道的宽度方向并列设置，所述的第二再热器位于所述的第一再热器、第一过热器的上游，所述的第三过热器位于所述的第二再热器的上游，所述的第二过热器位于所述的第三过热器的上游。

10.根据权利要求9所述的具有烟风道连接装置的燃煤发电系统，其特征在于：所述的系统还包括第二加热器组件、给水泵、除氧器、凝结水泵、凝汽器以及汽缸组件，所述的汽缸组件的入口与所述的第三过热器、第二再热器相连通，所述的汽缸组件的出口与所述的凝汽器的入口相连通，所述的凝汽器的出口与所述的凝结水泵的入口相连通，所述的凝结水泵的出口与所述的第一加热器组件的入口相连通，所述的第一加热器组件的出口与所述的除氧器的入口相连通，所述的除氧器的出口与所述的给水泵的入口相连通，所述的给水泵的出口与所述的第二加热器组件的入口相连通。

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