一种改善脱硝效果的给水加热系统技术方案

一种火电机组给水加热系统，包括喷射式热泵、高压蒸汽阀、抽汽进汽阀、混合蒸汽出口阀、喷射式热泵切换阀、锅炉、汽轮机、高压加热器，锅炉连接喷射式热泵和汽轮机，从汽轮机的回热抽汽管引出第一管路与高压加热器相连通，第二管路与喷射式热泵相连通，所述的喷射式热泵的出口与高压加热器蒸汽侧相连通，使低负荷下锅炉的给水温度提高30℃-60℃，使SCR装置的有效运行负荷区间大幅度拓展，保证了低负荷下烟气的脱硝效果，提高了锅炉的其安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种火电机组给水加热系统，特别涉及一种改善脱硝效果的给水加热系统。
技术介绍
目前我国火电机组装机容量占总装机容量的70%左右、发电量占总发电量的80%左右，火电在电力工业中占主导地位。我国火电机组不但承担基本负荷，还频繁参与调峰，低负荷及频繁变负荷已成为我国大型燃煤机组的正常运行状态。随着我国社会经济发展及生活方式的变化，电网峰谷差已高达50%。据中电联统计，近年来我国火电机组年平均利用小时数在5000小时左右，机组负荷率低于60%，机组在全生命周期中处于变工况运行的时间比已达70%。目前阶段，我国燃煤火电机组脱硝普遍采用选择性催化还原法(SCR)，其原理是在催化剂的作用下，N0x与NH 3发生反应，生成水蒸汽与氮气。为保证脱硝的效果，要求烟气的温度在一定范围之内，烟气温度过高，则催化剂易烧结、丧失活性；烟气温度过低，则反应速度下降、影响脱硝效果。在实际工程中，SCR装置安装在省煤器之后、空气预热器之前，以满足脱硝所要求的烟气温度。当火电机组低负荷运行时，省煤器出口烟温下降，SCR装置内催化剂的活性削弱，一方面影响脱硝效果，使烟气中的NOx^量增加；另一方面造成氨逃逸，在空预器及锅炉尾部烟道内形成NH4F、(NH4)#03等，阻塞流动通道，使烟气阻力上升，影响设备的安全稳定运行。当机组负荷下降时，烟气流量也随之下降，炉膛出口烟温降低，再热蒸汽温度及锅炉给水温度均下降，从而导致省煤器出口烟温下降；当负荷下降至一定值之后，SCR装置的脱硝效率急剧下降，使NOx排放升高；未反应的NH3逃逸，在空预器及锅炉尾部烟道内形成NH 4F、(NH4) #03等，阻塞流动通道，使烟气阻力上升；烟气温度下降，使空预器出口热风温度降低、影响锅炉的燃烧稳定性，并加剧锅炉尾部烟道相关设备的腐蚀。我国新的火电厂烟气污染物排放标准制定后，全国火电机组的SCR脱硝装置在低负荷运行时均出现了这些问题。为解决上述问题，现有的措施主要有给水旁路、烟气旁路、省煤器分级布置等。给水旁路虽然系统简单、投资小，但在运行中会使给水温度及流量产生很大的扰动，威胁锅炉水冷壁的水动力安全性；烟气旁路投资大、且烟气温度不均匀，效果较差；省煤器分级布置可解决低负荷下SCR的脱硝问题，但在高负荷下SCR装置易超温、使催化剂烧结。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出了一种用于改善火电机组低负荷脱硝效果给水加热系统，通过给水加热通过提高锅炉给水温度来减少烟气在省煤器中的放热，其安全性好、投资适中，具有良好的应用前景。为实现上述目的，本专利技术采取以下设计方案:一种火电机组给水加热系统，包括喷射式热泵、高压蒸汽阀、抽汽进汽阀、混合蒸汽出口阀、喷射式热泵切换阀、锅炉、汽轮机、高压加热器，其特征在于:锅炉连接喷射式热泵和汽轮机，从汽轮机的回热抽汽管引出第一管路与高压加热器相连通，同时引出第二管路与喷射式热泵相连通，所述的喷射式热泵的出口与高压加热器蒸汽侧相连通，高压加热器出水侧接与锅炉相连通。进一步地，在第一管路上安装有喷射式热泵切换阀，与高压加热器相连通。进一步地，在锅炉与喷射式热泵之间的管路上安装有高压蒸汽阀。进一步地，在第二管路上安装有抽汽进汽阀，与喷射式热泵相连通。进一步地，喷射式热泵连接至锅炉的水冷壁出口联箱；汽轮机压力最高的回热抽汽管经抽汽进汽阀进入喷射式热泵。进一步地，喷射式热泵通过喷射式热泵切换阀进行投运及停运之间的切换。进一步地，当火电机组运行负荷较大、锅炉省煤器出口烟温满足SCR装置脱硝的要求时，开启喷射式热泵切换阀，关闭高压蒸汽进汽阀、抽汽进汽阀；当火电机组负荷较低、锅炉省煤器出口烟温不满足SCR装置脱硝的要求时，关闭喷射式热泵切换阀，开启高压蒸汽进汽阀、段抽汽进汽阀；当火电机组负荷很低、喷射式热泵出口混合蒸汽压力不能满足给水加热要求时，关闭喷射式热泵切换阀、段抽汽进汽阀，开启高压蒸汽进汽阀。进一步地，喷射式热泵的工作参数范围为:引射比大开0，压缩比大于I。进一步地，喷射式热泵的工作参数范围为:引射比为0.1?2.0，压缩比为1.2?2.5ο本专利技术的优点是:从锅炉水冷壁出口联箱引出温度较低的主蒸汽，引射压力汽轮机I段抽汽，以喷射式热泵出口混合蒸汽取代I段抽汽作为I号高加的汽源，通过大幅度提高锅炉给水给水温度来改善机组低负荷下的脱硝效果。采用该技术，可使低负荷下锅炉的给水温度提高30°c-60°c，使SCR装置的有效运行负荷区间大幅度拓展，保证了低负荷下烟气的脱硝效果，提高了锅炉的其安全可靠性。【附图说明】图1是本系统的结构示意图。图2是喷射式热泵的原理图。图中1、喷射式热泵；2、高压蒸汽阀；3、1段抽汽进汽阀；4、混合蒸汽出口阀；5、喷射式热泵切换阀；6、锅炉；7、汽轮机；8、1号高压加热器；9、高压喷嘴；10、混合腔；11、高压蒸汽；12、中压蒸汽；13、低压蒸汽。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术进行详细说明，应当理解，此处所描述的内容仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1，本专利技术中系统包括喷射式热泵1、高压蒸汽阀2、1段抽汽进汽阀3、混合蒸汽出口阀4及喷射式热泵切换阀5 ;与锅炉相连通的喷射式热泵I和汽轮机7，在锅炉与喷射式热泵I之间的管路上安装有高压蒸汽阀2，汽轮机7中压力最高的回热抽汽经由回热抽汽管引出一路经喷射式热泵切换阀5与高压加热器8相连通，另一路经抽汽进汽阀3后与喷射式热泵I相连通，所述的喷射式热泵I的出口经混合蒸汽出口阀4与高压加热器8蒸汽侧相连通，高压加热器8加热锅炉给水，高压加热器8的出水侧与锅炉6相连通。喷射式热泵I所需的高压蒸汽来自锅炉6的水冷壁出口联箱，经高压蒸汽进汽阀2进入喷射式热泵I ;被引射蒸汽来自汽轮机7的I段回热抽汽，经I段抽汽进汽阀3进入喷射式热泵I ;高压蒸汽在喷射式热泵内将I段抽汽压缩，所形当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火电机组给水加热系统，包括喷射式热泵、高压蒸汽阀、抽汽进汽阀、混合蒸汽出口阀、喷射式热泵切换阀、锅炉、汽轮机、高压加热器，其特征在于：锅炉连接喷射式热泵和汽轮机，从汽轮机的回热抽汽管引出第一管路与高压加热器相连通，同时引出第二管路与喷射式热泵相连通，所述的喷射式热泵的出口与高压加热器蒸汽侧相连通，高压加热器出水侧接与锅炉相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张国柱，刘继平，李本锋，陈晓萍，张钧泰，
申请(专利权)人：大唐北京能源管理有限公司，大唐科技产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11