一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统及调节方法技术方案

本发明专利技术公开了一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统及调节方法，包括高压加热器，高压加热器的进水口与锅炉给水相连，出水口与省煤器的进水口相连，省煤器的出水口与锅炉的进水口相连，锅炉的主蒸汽出口与汽轮机的进汽口相连，汽轮机的抽汽口与高压加热器的进汽口相连，锅炉的烟气经省煤器进入脱硝系统；汽轮机并联设有宽负荷脱硝调节机组，宽负荷脱硝调节机组与锅炉的主蒸汽出口和汽轮机的抽汽口相连，宽负荷脱硝调节机组的排汽口经管道与高压加热器的进汽口相连，宽负荷脱硝调节机组两进汽侧和排汽口设有隔离阀。本发明专利技术可用于低负荷工况脱硝系统的安全投运，同时增强了火力发电机组在低负荷工况下的稳燃能力，适用于电厂深度调峰技术领域。度调峰技术领域。度调峰技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统及调节方法


[0001]本专利技术属于电厂深度调峰
，具体的说，涉及一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统及调节方法。

技术介绍

[0002]基于我国“十四五”规划提出的碳达峰、碳中和的“3060双碳目标”，风电、光伏等清洁能源将会得到快速的发展，但由于风电、光伏能源具有随机性、波动性、间歇性等特点，其大规模的并网势必对传统电网造成巨大的冲击，对电网的调节能力会提出更高的要求，而目前作为电力供应主力军的常规燃煤火电机组，具备快速负荷响应及深度调峰的能力已成为不可避免的发展趋势。火力发电机组在深度调峰时，由于汽轮机一般可在20％
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30％额定负荷下稳定运行，因此最低负荷往往取决于锅炉的性能，其中低负荷稳燃以及脱硝系统的正常投运则是其中重要的影响因素。
[0003]对于宽负荷脱硝，其最大问题在于火力发电机组低负荷深度调峰(40％额定负荷以下)运行时，省煤器出口烟气温度下游脱硝系统催化剂所需温度无法满足，造成SCR无法正常投运，影响锅炉NOx达标排放。目前解决低负荷烟气温度偏低的技术主要包括增设省煤器给水旁路、省煤器热水再循环、烟气旁路、分级省煤器技术等，其中省煤器给水旁路技术的调温幅度有限，对SCR入口烟气温度欠温较大的机组不适用；烟气旁路改造技术改造时占地面积大，对尾部烟道紧凑布置的机组不适用，同时由于烟气挡板的卡涩及严密性差的问题，使锅炉在常规运行工况下效率下降，经济性较差；省煤器热水再循环属于给水提温的技术路线，系统简单，通过增加锅炉水循环泵可动态调节SCR入口烟气温度，但存在投资相对较高、循环泵的后续维护量大等问题；分级省煤器技术一般适用于新建机组，在锅炉出厂前进行设计制造，而对于现役机组采用此技术进行改造的话，一是现场改造量大、造价高、占地面积大、现场不易实施，另外一个缺点是改造后在高负荷工况下，SCR入口烟气温度易超温，导致催化剂板结失效。
[0004]上述几种宽负荷脱硝改造技术，虽一定程度上改善了低负荷工况条件下脱硝入口烟气温度，但对于锅炉低负荷稳燃以及燃烧效率上并无益处，基于此方面的原因，我们提供了一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统及调节方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统，用于解决上述技术问题，以实现低负荷工况脱硝系统的安全投运，梯级利用蒸汽能量，保证脱硝系统正常投运的同时，增强火力发电机组在低负荷工况下的稳燃能力。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统，包括高压加热器、省煤器、锅炉和汽轮机，所述高压加热器的进水口经管道与锅炉给水相连，出水口经管道与省煤器的进水口相连，省煤器的出水口经管道与锅炉的进水口相连，锅炉的主蒸汽出口经管道与汽轮机的进
汽口相连，汽轮机的抽汽口经管道与高压加热器的进汽口相连，且两者之间的管道设有汽轮机抽汽隔离阀，锅炉的烟气经省煤器进入脱硝系统；
[0008]还包括与汽轮机并联设置的宽负荷脱硝调节机组，宽负荷脱硝调节机组的两进汽侧经管道分别与锅炉的主蒸汽出口和汽轮机的抽汽口相连，宽负荷脱硝调节机组的排汽口经管道与高压加热器的进汽口相连，且宽负荷脱硝调节机组的两进汽侧和排汽口均设有隔离阀。
[0009]所述宽负荷脱硝调节机组包括蒸汽混配装置，蒸汽混配装置的高压侧经管道与锅炉的主蒸汽出口相连，蒸汽混配装置的低压侧经管道与汽轮机的抽汽口相连接，蒸汽混配装置的排汽口经管道与高压加热器的进汽口相连。
[0010]所述宽负荷脱硝调节机组还包括设于蒸汽混配装置与高压加热器之间的暖风器，蒸汽混配装置的排汽口经管道与暖风器的进汽口相连，暖风器的排汽口经管道与高压加热器的进汽口相连。
[0011]进一步的，所述暖风器经管道与空气预热器相连，空气预热器的热二次风出口经管道与暖风器的进风口相连，暖风器的排风口经管道与锅炉的进风口相连。
[0012]进一步的，所述蒸汽混配装置的高压侧与锅炉的主蒸汽出口之间的管道设有蒸汽混配装置驱动蒸汽隔离阀和蒸汽混配装置驱动蒸汽调节阀。
[0013]进一步的，所述蒸汽混配装置的低压侧与汽轮机的抽汽口之间的管道设有蒸汽混配装置低压侧入口蒸汽隔离阀。
[0014]进一步的，所述蒸汽混配装置的排汽口与高压加热器之间的管道设有蒸汽混配装置出口蒸汽隔离阀。
[0015]进一步的，所述暖风器的进风口设有热二次风旁路挡板。
[0016]进一步的，所述空气预热器的原热二次风管路设有热二次风挡板。
[0017]本专利技术还公开了一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统的调节方法，包括如下两种工况：
[0018]工况二：当火力发电机组中高负荷运行时，锅炉给水经管道依次进入高压加热器和省煤器进行初步加热后进入锅炉，在锅炉内高温作用下变成水蒸汽，从锅炉的主蒸汽出口出来的蒸汽经管道进入汽轮机，从汽轮机的抽汽口出来的蒸汽经管道进入高压加热器为锅炉给水加热，烟气经过省煤器后进入SCR入口进行脱硝，SCR入口烟气温度足够高，能够保证脱硝系统正常运行；
[0019]工况一：当火力发电机组低负荷运行时(40％额定负荷以下)，通过切换隔离阀，使宽负荷脱硝调节机组投入运行，通过宽负荷脱硝调节机组对锅炉给水加热升温，以提高SCR入口烟气温度，在保证脱硝系统正常运行的同时，增强机组在低负荷工况下的稳燃能力。
[0020]本专利技术由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：系统包括高压加热器、省煤器、锅炉和汽轮机，以及与汽轮机并联设置的宽负荷脱硝调节机组，通过设置与汽轮机并联的宽负荷脱硝调节机组，一方面，可以在低负荷情况下，打开隔离阀，使宽负荷脱硝调节机组开启，与高压加热器、省煤器、锅炉和汽轮机共同投入运行，通过宽负荷脱硝调节机组提高该工况下的给水温度，使脱硝系统入口烟气温度提高，保证脱硝系统正常运行；另一方面，在高负荷情况下，关闭隔离阀，使宽负荷脱硝调节机组处于关闭，仅通过高压加热器、省煤器、锅炉和汽轮机投入运行，保证脱硝系统正常运行。实现了宽负
荷工况脱硝系统的安全投运，运行调节灵活，保证脱硝系统正常投运的同时，增强了机组在低负荷工况下的稳燃能力。
附图说明
[0021]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0022]在附图中：
[0023]图1为本专利技术实施例的系统结构示意图。
[0024]标注部件：101
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锅炉，102
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汽轮机，103
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高压加热器，104
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蒸汽混配装置，105
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暖风器，106
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省煤器，201
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蒸汽混配装置驱动蒸汽隔离阀，202
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蒸汽混配装置驱动蒸汽调节阀，203
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热二次风挡板，204
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统，包括高压加热器、省煤器、锅炉和汽轮机，其特征在于：所述高压加热器的进水口经管道与锅炉给水相连，出水口经管道与省煤器的进水口相连，省煤器的出水口经管道与锅炉的进水口相连，锅炉的主蒸汽出口经管道与汽轮机的进汽口相连，汽轮机的抽汽口经管道与高压加热器的进汽口相连，且两者之间的管道设有汽轮机抽汽隔离阀，锅炉的烟气经省煤器进入脱硝系统；还包括与汽轮机并联设置的宽负荷脱硝调节机组，宽负荷脱硝调节机组的两进汽侧经管道分别与锅炉的主蒸汽出口和汽轮机的抽汽口相连，宽负荷脱硝调节机组的排汽口经管道与高压加热器的进汽口相连，且宽负荷脱硝调节机组的两进汽侧和排汽口均设有隔离阀。所述宽负荷脱硝调节机组包括蒸汽混配装置，蒸汽混配装置的高压侧经管道与锅炉的主蒸汽出口相连，蒸汽混配装置的低压侧经管道与汽轮机的抽汽口相连接，蒸汽混配装置的排汽口经管道与高压加热器的进汽口相连。所述宽负荷脱硝调节机组还包括设于蒸汽混配装置与高压加热器之间的暖风器，蒸汽混配装置的排汽口经管道与暖风器的进汽口相连，暖风器的排汽口经管道与高压加热器的进汽口相连。2.根据权利要求1所述的一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统，其特征在于：所述暖风器经管道与空气预热器相连，空气预热器的热二次风出口经管道与暖风器的进风口相连，暖风器的排风口经管道与锅炉的进风口相连。3.根据权利要求2所述的一种兼顾锅炉稳燃性能的宽负荷脱硝系统，其特征在于：所述蒸汽混配装置的高压侧与锅炉的主蒸汽出口之间的管道设有蒸汽混配装置驱动蒸汽隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：张攀，杜旭，张维斯，
申请(专利权)人：峰和轻碳北京设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：