一种热电机组调峰供热系统技术方案

本发明专利技术公开一种热电机组调峰供热系统，包括轮机高压缸、锅炉、冷再热蒸汽管道、汽轮机中压缸以及再热蒸汽管道，锅炉上设有省煤器，省煤器连接SCR脱硝系统，锅炉的出汽口还连接有再热蒸汽供热支路，省煤器入口联箱与省煤器出口联箱之间设有旁路给水管道。本发明专利技术利用高参数供热汽源解决了低负荷工况下无法满足工业用汽参数要求和汽轮机低压缸进汽量小的问题，减少了省煤器内烟气放热量，保证SCR设备不会退出运行，保证了热电机组可以在较低负荷下运行，提高了热电机组的调峰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种热电机组调峰供热系统
本专利技术涉及一种热电机组调峰供热系统，属于热电机组调峰领域。
技术介绍
随着社会经济的快速发展，我国电力系统中的电力负荷峰谷差不断增大，而且持续时间也变长，电网调峰难度增加；近年来风力发电、水力发电、核能发电和各种新型能源发电比例不断增加，这些新能源电源基本无法参与电网调峰且发电具有很大的随机性，更加剧了电网调峰的压力。仅依靠纯凝火电机组已经很难满足电网调峰的需求，因此需要寻找新的调峰电源。热电机组装机容量在我国特别是北方地区占据相当大比例，而这些热电机组目前仍采用以热定电的运行模式，不仅调峰范围窄，还加剧了电网电力负荷低谷期发电量过剩，不利于解决电网电力负荷的峰谷差问题。如何使热电机组参与电网调峰成为亟待解决的问题。试验表明，热电机组调峰时存在三个问题：1、随着电负荷降低，抽汽参数下降，不能满足工业用汽需求；热电机组一般采用中压缸排汽作为供热汽源，以600MW热电机组为例，当机组电负荷降低至50%时，中压缸排汽压力降至0.5MPa以下，无法满足工业抽汽参数要求。2、供热量不变的情况下，由于抽汽参数下降，供热抽汽量增加，汽轮机低压缸进汽量减少，导致汽轮机产生鼓风现象，产生的热量无法及时带走，危害设备安全；3、电负荷降低后，SCR进口烟气温度降低，当脱硝装置入口烟气温度达不到脱硝系统投运温度下限时，脱硝系统退出运行，导致氮氧化物排放超标。目前，热电机组SCR设备大多安装在省煤器出口处，当电负荷降低时，燃料量减少，省煤器出口烟气温度降低，导致SCR脱硝效率下降，严重时会导致脱硝系统退出运行，氮氧化物排放超标。这些问题导致热电机组只能在较高负荷段运行，调峰能力较弱。因此，对热电机组现有的供热方式进行改进，以提高其调峰能力，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种热电机组调峰供热系统，提高热电机组的调峰能力。为了解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种热电机组调峰供热系统，包括轮机高压缸、锅炉、连接高压缸排汽至锅炉的冷再热蒸汽管道、汽轮机中压缸以及连接锅炉再热器至中压缸的再热蒸汽管道，中压缸出汽口分别连接至低压缸进汽口和高负荷供热管路，锅炉上设有省煤器，省煤器连接SCR脱硝系统，锅炉的出汽口还连接有再热蒸汽供热支路，省煤器入口联箱与省煤器出口联箱之间设有旁路给水管道；再热蒸汽供热支路包括换热器、抽汽支路、工业供汽支路和采暖供汽支路，抽汽支路连接于锅炉出汽口与换热器之间，采暖供汽支路从换热器连接至热网换热器，工业供汽支路从换热器连接至工业热用户；旁路给水管路从省煤器入口联箱经换热器流向省煤器出口联箱。本专利技术所述热电机组调峰供热系统，抽汽支路上设有截止阀和流量调节阀，再热蒸汽流从锅炉出口经截止阀和流量调节阀流向换热器。本专利技术所述热电机组调峰供热系统，采暖供汽支路上设有截止阀和流量调节阀，经过换热器降温的再热蒸汽流经截止阀和流量调节阀流向热网换热器作为采暖供汽。本专利技术所述热电机组调峰供热系统，工业供汽支路上设有截止阀、流量调节阀和减压阀，经过换热器降温的再热蒸汽流经截止阀、流量调节阀和减压阀流向工业热用户作为工业供汽。本专利技术所述热电机组调峰供热系统，旁路给水管道上设有截止阀、流量调节阀和止回阀，省煤器入口联箱引出的水流经截止阀、流量调节阀和止回阀流向换热器吸热升温，之后汇入省煤器出口联箱。本专利技术的有益效果：本系统在热电机组低负荷时运行，采用再热蒸汽作为供热汽源，其压力高于工业用气需求，解决了原汽源无法满足工业用汽需求的问题；采用高参数供热汽源后，供热抽汽量明显下降，汽轮机低压缸进汽量增加，从而避免了低压缸进汽不足对设备的损害；通过对进入省煤器的部分给水进行旁路，减少了省煤器烟气放热量，从而使SCR脱硫器入口烟气温度升高，保证了SCR脱硝器正常运行，避免了避免了氮氧化物排放超标。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图中：1、高压缸，2、锅炉，3、中压缸，4、低压缸，5、高负荷供热管路，6、省煤器，7、SCR脱硫系统，8、再热蒸汽供热支路，9、省煤器入口联箱，10、省煤器出口联箱，11、旁路给水管道，12、换热器，13、抽汽支路，14、工业供汽支路，15、采暖供汽支路，16、热网换热器，17、截止阀，18、流量调节阀，19、截止阀，20、流量调节阀，21、截止阀，22、流量调节阀，23、减压阀，24、截止阀，25、流量调节阀，26、止回阀。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种热电机组调峰供热系统，包括高压缸1、连接在高压缸1出汽口的锅炉2以及连接在锅炉2出汽口的中压缸3，中压缸3出汽口分别连接至低压缸4进汽口和高负荷供热管路5，锅炉2上设有省煤器6，省煤器6连接SCR脱硝系统7。为了提高热电机组的调峰能力，锅炉2的出汽口还连接有在低负荷工作的再热蒸汽供热支路8，省煤器入口联箱9与省煤器出口联箱10之间设有旁路给水管道11。再热蒸汽供热支路8包括换热器12、抽汽支路13、工业供汽支路14和采暖供汽支路15，抽汽支路13连接于锅炉2出汽口与换热器12之间，采暖供汽支路15从换热器12连接至热网换热器16，工业供汽支路14从换热器12连接至工业热用户；旁路给水管路11从省煤器入口联箱9经换热器12流向省煤器出口联箱10。本实施例中，抽汽支路13上设有截止阀17和流量调节阀18，采暖供汽支路15上设有截止阀19和流量调节阀20，工业供汽支路14上设有截止阀21、流量调节阀22和减压阀23。从再热蒸汽管道引出的再热蒸汽流经过截止阀17、流量调节阀18进入换热器12降温，然后分成两条支路，一路经截止阀19、流量调节阀20至热网换热器16作为采暖供汽；另外一路经截止阀21、流量调节阀22和减压阀23至工业热用户作为工业供汽。低负荷情况下，再热蒸汽供热支路8工作，原高负荷供热管路5停止供汽。本实施例中，旁路给水管道11上设有截止阀24、流量调节阀25和止回阀26，省煤器入口联箱9引出的水流经截止阀24、流量调节阀25和止回阀流26流向换热器12吸热升温，之后汇入省煤器出口联箱10。现有的热电机组一般选择使用汽轮机中压缸排气作为供热汽源，但机组低负荷运行时，中压缸排汽参数降低，其温度、压力无法满足工业热用户需求，影响用户正常生产。并且机组低负荷运行时，汽轮机进汽量减少，加之汽源参数的降低导致采暖用汽量增加，导致进入汽轮机低压缸4的蒸汽流量降低，严重时不能满足低压缸最低进汽量要求，低压缸4产生鼓风现象危害设备安全。本专利技术采用再热蒸汽作为供热汽源，由于再热蒸汽供热支路位于锅炉2之后，其温度压力较高，一方面可以满足工业热用户的用汽需求，另一方面汽源参数的升高使得采暖抽汽量降低，低压缸进汽量增加，能够及时带走低压缸鼓风热量，避免设备损坏。受催化剂活性的影响，SCR脱硝系统7投运要求其入口烟气温度达到300℃以上，随着机组电负荷的下降，锅炉燃料量下降，SCR系统7的入口烟气温度降低，导致SCR退出运行。此时，通过开启截止阀24和流量调节阀25让一部分给水流经旁路管道，流经省煤器6的给水流量减小，烟气放热量也随之减小，从而使得SCR入口处烟气温度上升达到SCR设备投运要求。流经旁路的给水可以从换热器12处吸收部分热量，一方面对供热蒸汽起到降温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电机组调峰供热系统，包括汽轮机高压缸、锅炉、连接高压缸排汽至锅炉的冷再热蒸汽管道、汽轮机中压缸、连接锅炉再热器至中压缸的再热蒸汽管道，中压缸出汽口分别连接至低压缸进汽口和高负荷供热管路，锅炉上设有省煤器，省煤器连接SCR脱硝系统，其特征在于：锅炉再热器的出汽口还连接有再热蒸汽供热支路，省煤器入口联箱与省煤器出口联箱之间设有旁路给水管道；再热蒸汽供热支路包括换热器、抽汽支路、工业供汽支路和采暖供汽支路，抽汽支路连接于锅炉出汽口与换热器之间，采暖供汽支路从换热器连接至热网换热器，工业供汽支路从换热器连接至工业热用户；旁路给水管路从省煤器入口联箱经换热器流向省煤器出口联箱。

【技术特征摘要】
1.一种热电机组调峰供热系统，包括汽轮机高压缸、锅炉、连接高压缸排汽至锅炉的冷再热蒸汽管道、汽轮机中压缸、连接锅炉再热器至中压缸的再热蒸汽管道，中压缸出汽口分别连接至低压缸进汽口和高负荷供热管路，锅炉上设有省煤器，省煤器连接SCR脱硝系统，其特征在于：锅炉再热器的出汽口还连接有再热蒸汽供热支路，省煤器入口联箱与省煤器出口联箱之间设有旁路给水管道；再热蒸汽供热支路包括换热器、抽汽支路、工业供汽支路和采暖供汽支路，抽汽支路连接于锅炉出汽口与换热器之间，采暖供汽支路从换热器连接至热网换热器，工业供汽支路从换热器连接至工业热用户；旁路给水管路从省煤器入口联箱经换热器流向省煤器出口联箱。2.根据权利要求1所述的热电机组调峰供热系统，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊山，丁俊齐，郑威，车永强，祝令凯，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37