CN220793114U - 一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉 - Google Patents

Abstract

一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，涉及灵活储热锅炉。本实用新型解决了燃煤发电机组快速升降负荷时存在速率受限，灵活性低；π型锅炉结构上存在的容易产生氧化皮、布置锅炉水平烟道积灰及炉顶漏灰和塔式锅炉结构锅炉高度高，抗台风难度大、施工难度大的技术问题。本实用新型熔盐受热面设置在烟道中，热盐罐、熔盐‑给水换热器和冷盐罐设置在烟道外部，所述熔盐受热面、热盐罐、熔盐‑给水换热器和冷盐罐通过盐路依次连接，熔盐受热面和冷盐罐通过盐路连接，熔盐受热面与热盐罐之间的盐路为双向传输熔盐的回路。在锅炉降负荷时，烟气直接加热熔盐，提高了熔盐被加热后的温度，提高锅炉的灵活性。本实用新型用于燃煤发电储热锅炉。

Description

一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉

技术领域

本实用新型涉及灵活储热锅炉，尤其涉及一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉。

背景技术

燃煤锅炉的煤炭热量经转化后，产生蒸汽，但并不是所有的热量全部有效转化，有一部分无功消耗，一般大型锅炉效率高些，可以达到60％-80％；但同时大型锅炉热惯性较大，目前升降负荷速率在2％额定负荷/分钟左右。大型锅炉快速升降负荷时存在速率受限，灵活性低的技术问题。

目前锅炉结构常采用π型和塔式布置，π型锅炉疏水困难，容易产生氧化皮的技术问题，布置锅炉水平烟道积灰及炉顶漏灰的技术问题；而塔式锅炉则存在塔式锅炉高度高，抗台风难度大、施工难度大的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述燃煤发电机组快速升降负荷时存在速率受限，灵活性低；π型锅炉结构上存在的容易产生氧化皮、布置锅炉水平烟道积灰及炉顶漏灰和塔式锅炉结构锅炉高度高，抗台风难度大、施工难度大的技术问题进而提供的一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉。

本实用新型的技术方案是：

一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，包括燃烧器、过热器、再热器、烟道和空气预热器，还包括熔盐系统，所述熔盐系统包括熔盐受热面、热盐罐、熔盐-给水换热器和冷盐罐，所述熔盐受热面设置在烟道中，所述热盐罐、熔盐-给水换热器和冷盐罐设置在烟道外部，所述熔盐受热面、热盐罐、熔盐-给水换热器和冷盐罐通过盐路依次连接，所述熔盐受热面和冷盐罐通过盐路连接，所述熔盐受热面与热盐罐之间的盐路为双向传输熔盐的回路。

作为本实用新型的另一种改进，熔盐系统还包括熔盐-导热油换热器和导热油-水换热器，所述熔盐-导热油换热器通过盐路与热盐罐和冷盐罐分别连接，所述熔盐-导热油换热器和导热油-水换热器通过油路连接。

作为本实用新型的另一种改进，一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉的布置形式为半塔型，所述烟道包括上行的炉膛和下行的尾部烟道，所述尾部烟道包括前竖井和后竖井。

作为本实用新型的另一种改进，熔盐受热面设置在尾部烟道的后竖井中。

作为本实用新型的另一种改进，过热器包括低温过热器、屏式过热器和末级过热器,所述过热器分三级布置。

作为本实用新型的另一种改进，再热器包括低温再热器和末级再热器，所述再热器分两级布置。

作为本实用新型的另一种改进，一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉还包括省煤器，所述省煤器设置在尾部烟道中，所述过热器、再热器和省煤器均为顺流布置。

作为本实用新型的另一种改进，所述熔盐受热面为全自疏水结构，熔盐受热面包括上集箱、管屏和下集箱，所述上集箱、管屏和下集箱由上到下依次连接。

作为本实用新型的另一种改进，所述熔盐受热面的上集箱、管屏和下集箱的安装方式为分开吊挂式。

本实用新型与现有技术相比至少具有以下效果：

1、本实用新型熔盐系统采用在烟道中直接加热熔盐受热面，配合外置热盐罐、熔盐-给水换热器和冷盐罐，使熔盐通过盐路进行热转换，提高锅炉的灵活性。

2、布置形式为半塔型，尾部烟道包括前竖井和后竖井，类似π型布置锅炉的尾部双烟道调温方式，高度降低，占地面积减小，解决了塔式锅炉高度高，抗台风难度大、施工难度大的问题，同时解决了π型布置锅炉占地面积大的问题。

3、所述熔盐受热面为全自疏水结构，所述上集箱、管屏和下集箱由上到下依次连接的布置方式能实现启停炉疏水自由、冷态启动时间减少30％；锅炉杂质不容易在受热面聚集，减少氧化皮产生。

4、熔盐受热面的上集箱、管屏和下集箱的安装方式为分开吊挂式，作用是减少管墙与集箱膨胀差，保证炉内热负荷均匀，提升效率。

附图说明

图1是本实用新型一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉布置示意图。

图2是本实用新型的熔盐受热面全自疏水结构的示意图，箭头方向为疏水方向。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，包括燃烧器1、过热器、再热器、烟道4和空气预热器5，还包括熔盐系统6，所述熔盐系统6包括熔盐受热面61、热盐罐62、熔盐-给水换热器63和冷盐罐64，所述熔盐受热面61设置在烟道4中，所述热盐罐62、熔盐-给水换热器63和冷盐罐64设置在烟道外部，所述熔盐受热面61、热盐罐62、熔盐-给水换热器63和冷盐罐64通过盐路依次连接，所述熔盐受热面61和冷盐罐64通过盐路连接，所述熔盐受热面61与热盐罐62之间的盐路为双向传输熔盐的回路。

锅炉升负荷运行：熔盐从热盐罐62抽出，一部分经过熔盐受热面61，维持SCR入口烟气温度在正常范围，其余大部分热盐通过高温熔盐泵经过熔盐—给水换热器63来加热从高压加热器入口抽取的部分给水，熔盐释放热量后回到冷盐罐64。

锅炉降负荷运行：熔盐由冷盐罐64送到熔盐受热面61进行换热，吸收烟气热量后返回热盐罐62。

在锅炉降负荷时，烟气直接加热熔盐，提高了熔盐被加热后的温度，减少了传热环节，减小了可用能损失，提高了能量利用效率，提高锅炉的灵活性。突破了传统系统必须采用蒸汽加热熔盐的局限性。升、降负荷时换热器均无窄点温差限制。熔盐的核心功能是配合机组快速升降负荷，负荷调节时间在数分钟级，远小于光热电站的十小时级，且熔盐不承担机组全部负载，因此储热规模远小于太阳能电站，可实施性和经济性良好。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的熔盐系统6还包括熔盐-导热油换热器65和导热油-水换热器66，所述熔盐-导热油换热器65通过盐路与热盐罐62和冷盐罐64分别连接，所述熔盐-导热油换热器65和导热油-水换热器66通过油路连接。作用是锅炉稳定运行时：熔盐由热盐罐62送到熔盐受热面61进行换热，被烟气加热后返回热盐罐62，用于弥补熔盐罐62散热损失，熔盐的多余热量通过熔盐-导热油换热器65、导热油-水换热器66用于供热系统。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的布置形式为半塔型，烟道4包括上行的炉膛41和下行的尾部烟道42，所述尾部烟道42包括前竖井421和后竖井422。类似π型布置锅炉的尾部双烟道调温方式，高度降低，占地面积减小，解决了塔式锅炉高度高，抗台风难度大、施工难度大的问题，同时解决了π型布置锅炉占地面积大的问题。其它组成和连接方式与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的熔盐受热面61设置在尾部烟道42的后竖井422中。相比熔盐受热面设置在炉膛的烟道中，设置在尾部烟道的后竖井中作用是避免烟道中的高温，使熔盐受热面的受到烟气的温度更低，容易控制加热效果。其它组成和连接方式与具体实施方式一至三任意一项相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的过热器包括低温过热器21、屏式过热器23和末级过热器22，所述过热器分三级布置，所述低温过热器21设置在尾部烟道42的后竖井422中，所述屏式过热器23和末级过热器22设置在上行的炉膛41中。其它组成和连接方式与具体实施方式一至四任意一项相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的再热器包括低温再热器31和末级再热器32，所述再热器分两级布置，所述低温再热器31设置在尾部烟道42前竖井421的顶部，所述末级再热器32设置在上行的炉膛41中。炉膛41由下至上分别布置了屏式过热器23、末级过热器22、末级再热器32和低温再热器31出口管屏，由于烟温较高均采用顺流布置，再热器分成低温再热器31和末级再热器32二级。由汽轮机高压缸排汽用的导管送入低温再热器31入口集箱，低温再热器31入口管屏布置于尾部竖井中，低温再热器31出口管屏布置于炉膛41上部，由低温再热器31出口集箱引出的连接管，其出口蒸汽进入末级再热器32入口集箱，经过高温再热器加温后，蒸汽由末级再热器32出口集箱将再热汽送往汽轮机中压缸。其它组成和连接方式与具体实施方式一至五任意一项相同。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式还包括省煤器，所述省煤器设置在尾部烟道4中，在尾部烟道4前竖井421和后竖井422的下部均装有省煤器，省煤器为顺流布置，以逆流方式与烟气进行热交换。所有过热器、再热器和省煤器部件均采用顺流布置，作用是便于检修和密封，防止结渣和积灰。其它组成和连接方式与具体实施方式一至六任意一项相同。

具体实施方式八：结合图2说明本实施方式，本实施方式熔盐受热面61为全自疏水结构，所述熔盐受热面61包括上集箱611、管屏612和下集箱613，所述上集箱611、管屏612和下集箱613由上到下依次连接。该种布置方式能实现启停炉疏水自由、冷态启动时间减少30％；锅炉杂质不容易在受热面聚集，减少氧化皮产生。受热面采用集箱开孔调节，缩短变负荷响应时间。其它组成和连接方式与具体实施方式一至七任意一项相同。

具体实施方式九：结合图2说明本实施方式，本实施方式熔盐受热面61的上集箱611、管屏612和下集箱613的安装方式为分开吊挂式。作用是减少管墙与集箱膨胀差。另可增加散管长度，增加膨胀的柔度，保证炉内热负荷均匀。其它组成和连接方式与具体实施方式一至八任意一项相同。

具体实施方式十：结合图1说明本实施方式，本实施方式还包括调温挡板，所述调温挡板设置在烟道尾部42，所述燃烧器1为摆动燃烧器。作用是调温段传热温压大，烟速合理。同时，机组采用烟气再循环风机和烟气挡板对烟道4内的热负荷进行重新分配，作用是在确保炉膛受热面安全的同时兼顾机组变负荷性能。本实施方式中受热面全部采用可疏水式，作用是有利于快速启停并防止氧化皮堆集，其它组成和连接方式与具体实施方式一至九任意一项相同。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，包括燃烧器(1)、过热器、再热器、烟道(4)和空气预热器(5)，所述过热器、再热器和空气预热器(5)均设置在烟道(4)中，其特征在于：它还包括熔盐系统(6)，所述熔盐系统(6)包括熔盐受热面(61)、热盐罐(62)、熔盐-给水换热器(63)和冷盐罐(64)，所述熔盐受热面(61)设置在烟道(4)中，所述热盐罐(62)、熔盐-给水换热器(63)和冷盐罐(64)设置在烟道外部，所述熔盐受热面(61)、热盐罐(62)、熔盐-给水换热器(63)和冷盐罐(64)通过盐路依次连接，所述熔盐受热面(61)和冷盐罐(64)通过盐路连接，所述熔盐受热面(61)与热盐罐(62)之间的盐路为双向传输熔盐的回路。

2.根据权利要求1所述的一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，其特征在于，所述熔盐系统(6)还包括熔盐-导热油换热器(65)和导热油-水换热器(66)，所述熔盐-导热油换热器(65)通过盐路与热盐罐(62)和冷盐罐(64)分别连接，所述熔盐-导热油换热器(65)和导热油-水换热器(66)通过油路连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，其特征在于，它的布置形式为半塔型，所述烟道(4)包括上行的炉膛(41)和下行的尾部烟道(42)，所述尾部烟道(42)包括前竖井(421)和后竖井(422)。

4.根据权利要求3所述的一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，其特征在于，所述熔盐受热面(61)设置在尾部烟道(42)的后竖井(422)中。

5.根据权利要求4所述的一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，其特征在于，所述过热器包括低温过热器(21)、屏式过热器(23)和末级过热器(22)，所述过热器分三级布置，所述低温过热器(21)设置在尾部烟道(42)的后竖井(422)中，所述屏式过热器(23)和末级过热器(22)设置在上行的炉膛(41)中。

6.根据权利要求5所述的一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，其特征在于，所述再热器包括低温再热器(31)和末级再热器(32)，所述再热器分两级布置，所述低温再热器(31)设置在尾部烟道(42)前竖井(421)的顶部，所述末级再热器(32)设置在上行的炉膛(41)中。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，其特征在于，它还包括省煤器，所述省煤器设置在尾部烟道(42)中，所述过热器、再热器和省煤器均为顺流布置。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，其特征在于，所述熔盐受热面(61)为全自疏水结构，所述熔盐受热面(61)包括上集箱(611)、管屏(612)和下集箱(613)，所述上集箱(611)、管屏(612)和下集箱(613)由上到下依次连接。

9.根据权利要求8所述的一种新型超灵活燃煤发电储热半塔式锅炉，其特征在于，所述熔盐受热面(61)的上集箱(611)、管屏(612)和下集箱(613)的安装方式为分开吊挂式。