一种火电厂余热回收和辅助调频系统及运行方法技术方案

本发明专利技术公开一种火电厂余热回收和辅助调频系统及运行方法，包括：锅炉、主烟道、空气预热器烟道旁路、空气加热系统、给水回热系统以及低温余热回收系统；空气预热器烟道旁路包括烟道旁路挡板以及与空气预热器并联的烟道旁路，锅炉内烟气依次流过省煤器、脱硝装置(SCR)、主烟道的空气预热器和旁路烟道的高温烟气换热器和中温烟气换热器、低温烟气换热器以及除尘装置；烟道旁路内设置高温烟气换热器和中温烟气换热器；低温余热回收系统包括设置在锅炉的暖风器尾部烟道的低温烟气换热器、低温储热装置以及水媒介泵；本发明专利技术可以回收烟气余热，进而提高燃煤机组效率，同时可以提高机组变负荷速率，增加系统灵活性，促进新能源消纳。纳。纳。

【技术实现步骤摘要】
一种火电厂余热回收和辅助调频系统及运行方法


[0001]本专利技术涉及发电
，特别涉及一种火电厂余热回收和辅助调频系统及运行方法。

技术介绍

[0002]近年来，我国电力结构正在向着清洁、低碳的方向加速转型，风能、太阳能等新能源发电装机容量迅速增长。但煤炭在我国一次能源构成中仍占有基础能源地位，燃煤发电将由主体能源向基础能源转变，为电网消纳新能源提供调峰服务。煤炭在保障能源安全、促进新能源消纳等方面将持续扮演重要角色。在此背景下，对传统燃煤机组的效率和灵活性提出了更高要求。
[0003]在燃煤发电机组中，排烟携带大量可利用热量排入环境，是大型燃煤电站锅炉的主要热损失。同时，锅炉尾部空气预热器换热温差大，不可逆损失也较大。对锅炉烟气余热进行回收，可以提高燃煤机组效率，促进节能减排。燃煤发电机组的灵活性体现之一就是变工况瞬态过程中能够快速升降负荷。然而，在实际运行中，受运行条件的影响，机组运行负荷区间及变负荷速率受限。
[0004]因此，需要一种火电厂余热回收和辅助调频系统及运行方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提出一种火电厂余热回收和辅助调频系统及运行方法，可以实现机组烟气余热回收及提高变负荷速率，提升机组效率和灵活性。
[0006]本专利技术提供一种火电厂余热回收和辅助调频系统，包括：锅炉、主烟道、空气预热器烟道旁路、空气加热系统、给水回热系统以及低温余热回收系统；
[0007]所述空气加热系统包括空气预热器和暖风器；
[0008]所述空气预热器烟道旁路包括烟道旁路挡板以及与空气预热器并联的烟道旁路，烟道旁路内设置高温烟气换热器和中温烟气换热器；锅炉内烟气依次流过的省煤器、脱硝装置(SCR)、主烟道的空气预热器和旁路烟道的高温烟气换热器和中温烟气换热器、低温烟气换热器以及除尘装置；
[0009]所述给水回热系统出口与省煤器水侧入口相连；所述给水回热系统包括与高温烟气换热器并联设置的高压加热器、与中温烟气换热器并联设置的低压加热器以及连接低压加热器和高压加热器的给水泵；所述高温烟气换热器水侧入口与给水泵出口相连，高温烟气换热器水侧出口与省煤器水侧入口相连；所述低压加热器包括串联设置的多个低压加热器；中温烟气换热器水侧入口与2号低压加热器(14)的水侧出口相连，中温烟气换热器水侧出口与4号低压加热器(13)水侧出口相连；
[0010]所述低温余热回收系统包括设置在锅炉的暖风器尾部烟道的低温烟气换热器、低温储热装置以及水媒介泵；所述低温烟气换热器水侧入口与水媒介泵出口相连，水媒介泵
入口与暖风器水侧出口相连，暖风器水侧入口与低温烟气换热器的水侧出口相连。
[0011]优选的，暖风器空气侧出口分为一次风和二次风，分别连接空气预热器的一次风仓入口和为二次风仓入口，所述一次风仓出口和二次风仓出口连接锅炉。
[0012]优选的，所述低温储热装置包括低温储热罐，所述低温储热罐进口通过第一阀门与低温烟气换热器的水侧出口相连，低温储热罐出口通过第二阀门也与低温烟气换热器的水侧出口相连。
[0013]优选的，还包括中温储热系统，所述中温储热系统包括中温储热罐，所述中温储热罐与中温烟气换热器的出口并联设置，所述中温储热罐入口通过第三阀门与中温烟气换热器的水侧出口相连，中温储热罐出口通过第四阀门与中温烟气换热器的水侧出口相连。
[0014]还提供一种火电厂余热回收和辅助调频系统的运行方法，包括采用上述的火电厂余热回收和辅助调频系统，对于空气预热器烟道旁路运行方法包括：在机组升负荷时，开大空气预热器旁路烟道挡板的开度，增大给水泵出口分流至高温烟气换热器的给水流量，减小给水回热系统中高压加热器的给水流量，进而减小汽轮机高、中压缸抽汽，实现快速升负荷和烟气中低温余热回收；
[0015]机组降负荷时，减小空气预热器旁路烟道挡板的开度，减小给水泵出口分流至高温烟气换热器的给水流量，增大给水回热系统中高压加热器的给水流量，进而增加汽轮机高、中压缸抽汽，提高降负荷速率。
[0016]一种火电厂余热回收和辅助调频系统的运行方法，对于中温储热罐运行方法包括：在机组升负荷时，增大2号低压加热器出口分流至中温烟气换热器的给水流量，减小给水回热系统中低压加热器的给水流量，进而减小汽轮机低压缸抽汽，同时打开第三阀门，关闭第四阀门，将中温烟气换热器出口部分工质储存至中温储热罐，辅助调节除氧器水位，实现快速升负荷；
[0017]机组降负荷时，减小2号低压加热器出口分流至中温烟气换热器的给水流量，提高给水回热系统中低压加热器的给水流量，进而增大汽轮机低压缸抽汽，同时关闭第三阀门，打开第四阀门，释放中温储热罐的存储工质，辅助调节除氧器水位，提高降负荷速率。
[0018]一种火电厂余热回收和辅助调频系统的运行方法，对于低温储热罐运行方法包括：在机组升负荷时，若排烟温度过高，则增加低温余热回收系统的水媒介流量，同时打开第一阀门，关闭第二阀门，将吸收了烟气余热的水储存至低温储热罐，进而降低排烟温度；机组降负荷时，关闭第一阀门，打开第二阀门，释放储存的低温热量，提高空气预热器进口风温。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]1.本专利技术通过设置空气预热器烟道旁路以及低温余热回收系统，实现锅炉烟气余热回收，提升机组效率；
[0021]2.本专利技术通过调控高温烟气换热器和中温烟气换热器内给水流量，辅助以储热罐，实现机组快速变负荷，增加系统灵活性
[0022]3.本专利技术通过设置空气预热器烟道旁路，可以减小空气预热器的换热温差，进而减小不可逆损失。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的结构示意图；
[0024]其中，1
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锅炉、2
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省煤器、3
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烟道旁路挡板、4
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高温烟气换热器、5
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中温烟气换热器、6
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空气预热器、7
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暖风器、8
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水媒介泵、9
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低温烟气换热器、10
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低温储热罐、11
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中温储热罐、12
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给水泵、13
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4号低压加热器、14
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2号低压加热器、15
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给水回热系统、161
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第一阀门、162
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第二阀门、163
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第三阀门、164
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第四阀门。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0026]参照图1
[0027]针对现有技术中的缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电厂余热回收和辅助调频系统，其特征在于，包括：锅炉(1)、主烟道、空气预热器烟道旁路、空气加热系统、给水回热系统(15)以及低温余热回收系统；所述空气加热系统包括空气预热器(6)和暖风器(7)；所述空气预热器烟道旁路包括烟道旁路挡板(3)以及与空气预热器(6)并联的烟道旁路，烟道旁路内设置高温烟气换热器(4)和中温烟气换热器(5)；锅炉(1)内烟气依次流过的省煤器(2)、脱硝装置(SCR)、主烟道的空气预热器(6)和旁路烟道的高温烟气换热器(4)和中温烟气换热器(5)、低温烟气换热器(9)以及除尘装置；所述给水回热系统(15)出口与省煤器(2)水侧入口相连；所述给水回热系统(15)包括与高温烟气换热器(4)并联设置的高压加热器、与中温烟气换热器(5)并联设置的低压加热器以及连接低压加热器和高压加热器的给水泵(12)；所述高温烟气换热器(4)水侧入口与给水泵(12)出口相连，高温烟气换热器(4)水侧出口与省煤器(2)水侧入口相连；所述低压加热器包括串联设置的多个低压加热器；中温烟气换热器(5)水侧入口与2号低压加热器(14)的水侧出口相连，中温烟气换热器(5)水侧出口与4号低压加热器(13)水侧出口相连；所述低温余热回收系统包括设置在锅炉(1)的暖风器(7)尾部烟道的低温烟气换热器(9)、低温储热装置以及水媒介泵(8)；所述低温烟气换热器(9)水侧入口与水媒介泵(8)出口相连，水媒介泵(8)入口与暖风器(7)水侧出口相连，暖风器(7)水侧入口与低温烟气换热器(9)的水侧出口相连。2.根据权利要求1所述的火电厂余热回收和辅助调频系统，其特征在于，暖风器(7)空气侧出口分为一次风和二次风，分别连接空气预热器(6)的一次风仓入口和为二次风仓入口，所述一次风仓出口和二次风仓出口连接锅炉(1)。3.根据权利要求1所述的火电厂余热回收和辅助调频系统，其特征在于，所述低温储热装置包括低温储热罐(10)，所述低温储热罐(10)进口通过第一阀门(161)与低温烟气换热器(9)的水侧出口相连，低温储热罐(10)出口通过第二阀门(162)也与低温烟气换热器(9)的水侧出口相连。4.根据权利要求1所述的火电厂余热回收和辅助调频系统，其特征在于，还包括中温储热系统，所述中温储热系统包括中温储热罐(11)，所述中温储热罐(11)与中温烟气换热器(5)的出口并联设置，所述中温储...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈珣，朱光明，徐曙，刘帅，王敦敦，曾俊，何洪浩，余兴刚，宾谊沅，
申请(专利权)人：湖南省湘电试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：