本发明专利技术提供了一种基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置和方法，涉及火力发电技术领域，主要目的是为了提高火力发电机的调峰能力，同时保证火电机组在低负荷条件下依然能够实现稳燃和机组安全运行。该基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置包括电解制氢单元、氧气储存单元、氢气储存单元、氢气输送单元、氧气输送单元和燃烧单元；电解制氢单元连接火电厂的发电输出端；电解制氢单元制备出的氢气存储在氢气储存单元内，制备出的氧气存储在氧气储存单元内；燃烧单元分别通过氢气输送单元和氧气输送单元与氢气储存单元和氧气储存单元相连并能点燃经氢气输送单元输送来的氢气。连并能点燃经氢气输送单元输送来的氢气。连并能点燃经氢气输送单元输送来的氢气。
【技术实现步骤摘要】
基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置和方法
[0001]本专利技术涉及火力发电
，尤其是涉及一种基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置和方法。
技术介绍
[0002]随着国家能源结构不断调整和深化，我国可再生能源装机规模逐年增加，截止目前，水电、风电等具有季节性、间歇性特点的清洁电源持续快速发展。但是，近年来可再生能源持续快速发展的同时，部分地区出现了严重的弃风、弃光问题。对于燃煤发电机组本身来说，为了能够更好地适应深度调峰要求、提高机组运行的安全可靠性，需要对机组进行必要的、更深入的相应优化和改造，首先需要注意的就是低负荷下的稳燃、SCR入口烟温低等问题。为进一步挖掘锅炉的低负荷稳燃能力，实现机组能在常规煤质下深度调峰至20％额定负荷的目标，目前多采用对现有的等离子点火烧嘴以及微油点火烧嘴进行改进，同时辅助对相应的燃烧器、热一次风掺炉烟改造、热一次风加热器改造、动态分离器等来进行改造，以满足低负荷稳燃要求。
[0003]等离子点火稳燃技术是通过高温等离子体作为点火源，实现锅炉的冷态启动、低负荷稳燃的燃烧技术，由于等离子体点火体点火源能量有限，等离子体点火技术对于煤质要求较高，煤质波动易造成火焰不稳定，需投油助燃等。同时，等离子点火技术在运行过程会存在断弧、阴阳极寿命较短，需要定期更换，煤质差还存在燃尽率低等问题，空预器需频繁吹灰。微油燃烧技术采用微油枪作为点火源，实现锅炉的冷态启动、低负荷稳燃的燃烧技术。微油点火技术燃油出力可调，煤种适应性较等离子体点火技术适应性广。但微油点火过程，存在油燃烧不完全问题，对电除尘等设备存在较大的安全隐患。
[0004]为了解决上述问题，达到锅炉低负荷状态下稳燃效果的同时满足机组深度调峰要求，需要研发一种基于氢气点火技术的火电机组调峰装置。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置和方法，以解决现有技术中存在的调峰装置低负荷条件下存在的稳燃问题以及耗能问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置，包括电解制氢单元、氧气储存单元、氢气储存单元、氢气输送单元、氧气输送单元和燃烧单元；
[0008]所述电解制氢单元连接火电厂的发电输出端；所述电解制氢单元制备出的氢气存储在所述氢气储存单元内，制备出的氧气存储在所述氧气储存单元内；
[0009]所述燃烧单元分别通过所述氢气输送单元和所述氧气输送单元与所述氢气储存单元和所述氧气储存单元相连，所述燃烧单元能点燃经所述氢气输送单元输送至所述燃烧单元处的氢气。
[0010]通过电解制氢单元，同时配合氢气储存单元、氧气储存单元以及氢气烧嘴，可以实现对低谷时期的电能有效利用，同时还能够将制备得到的氢气和氧气用于锅炉启停和低负荷条件下的稳燃，其中氢气可以用于点火，氧气可以用于助燃和提高燃烧强度。该技术与传统的电蓄热等相比，不仅能够实现机组的调峰处理，同时还能够帮助减少燃料消耗，提高燃料的利用率，同时还能够大大降低机组的运营成本，达到了低碳减排的目的。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述氢气储存单元包括氢气压缩机撬、顺序控制盘、储氢容器和吹扫气体吹扫组件、仪表风系统、放空系统；
[0013]和/或，所述氧气储存单元包括氧气压缩机、液氧罐、气化器、仪表风系统、放空系统。
[0014]上述装置相互配合可以实现对氢气以及氧气的储存和使用，其中氢气压缩机撬与传统的压缩机相比，具有安装简便、移动方便同时占地面积相对较小的优点。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述燃烧单元包括炉膛，所述炉膛处设置有至少一个氢气烧嘴；
[0016]所述氢气烧嘴通过所述氢气输送单元与所述氢气储存单元相连。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述炉膛上还设置有燃烧器，至少一个所述氢气烧嘴经所述燃烧器与所述炉膛相连，所述氢气烧嘴能点燃位于所述燃烧器内的煤粉并在所述燃烧器内形成高温煤粉火焰。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述燃烧单元还包括烟道，所述烟道处设置有补燃烧嘴，所述补燃烧嘴通过所述氢气输送单元与所述氢气储存单元相连。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述氢气输送单元包括第一管路和第二管路，所述第一管路连接所述氢气储存单元和所述氢气烧嘴，所述第二管路连接所述氢气储存单元和所述补燃烧嘴；
[0020]所述氧气输送单元连接所述氧气储存单元和所有的所述燃烧器。
[0021]通过上述不同的管路可以使氢气和氧气输送到需要的位置。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，所述燃烧器上方至少布置有一个能与所述炉膛直接相连的所述氢气烧嘴。
[0023]位于烟道上的补燃烧嘴可以帮助提高烟气温度，有助于后续烟气处理流程。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，还包括控制单元，所述控制单元能根据调峰任务控制所述电解制氢单元；所述控制单元包括数据获取组件、判断组件和控制组件；所述数据获取单元接收火电机组的负荷数据和/或时间，所述判断模块将火电机组的当前负荷数据和/或当前时间与预设调峰负荷数据和/或调峰时间进行对比判断负荷是否满足输入的调峰任务要求；所述控制模块向所述电解制氢单元发出指令，所述电解制氢单元接收到所述指令后能执行启动、停止、加速或减慢电解制氢速度中的某一动作。
[0025]该控制单元与上述各个单元电连接，并能够控制其按预设的条件和/或时间启动，从而实现智能调峰。
[0026]本专利技术还提供了一种基于氢气点火技术的火电机组深度调峰方法，包括如下步骤：
[0027]启动电解制氢单元，所述电解制氢单元制备产生的氢气和氧气分别储存在所述氢
气储存单元和所述氧气储存单元内；
[0028]当需要时，将储存在所述氢气储存单元和所述氧气储存单元内的氢气和氧气被释放至所述燃烧单元处燃烧。
[0029]电解制氢可以利用用电低谷期的电能并将其储存在氢气和氧气内；利用氢气和氧气燃烧释放能量的方式，不仅能够帮助减少对燃料的直接消耗，同时还可以帮助实现对火电机组的自主调峰，帮助降低了火电机组的运营成本，同时也减少了碳排放。
[0030]作为本专利技术的进一步改进，包括以下步骤：预设火电机组的调峰负荷数据和/或调峰时间；对获取的火电机组数据进行判断，判断获取的火电机组当前负荷数据和当前时间是否符合调峰要求，若当前负荷数据比预设的调峰负荷数据高，则控制所述电解制氢单元启动或提高工作效率；若当前负荷数据与预设的调峰负荷数据相同，则不改变所述电解制氢单元的工作状态；若当前负荷数据比预设的调峰负荷数据低，则控制所述电解制氢单元停止或降低工作效率。
[0031]此时，可以通过相应的控制单元来开关并控制电解制氢单元以及配套的其它设备的工作速率，从而更加灵活本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置，其特征在于，包括电解制氢单元、氧气储存单元、氢气储存单元、氢气输送单元、氧气输送单元和燃烧单元；所述电解制氢单元连接火电厂的发电输出端；所述电解制氢单元制备出的氢气存储在所述氢气储存单元内，制备出的氧气存储在所述氧气储存单元内；所述燃烧单元分别通过所述氢气输送单元和所述氧气输送单元与所述氢气储存单元和所述氧气储存单元相连，所述燃烧单元能点燃经所述氢气输送单元输送至所述燃烧单元处的氢气。2.根据权利要求1所述的基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置，其特征在于，所述氢气储存单元包括氢气压缩机撬、顺序控制盘、储氢容器和吹扫气体吹扫组件、仪表风系统、放空系统；和/或，所述氧气储存单元包括氧气压缩机、液氧罐、气化器、仪表风系统、放空系统。3.根据权利要求1所述的基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置，其特征在于，所述燃烧单元包括炉膛，所述炉膛处设置有至少一个氢气烧嘴；所述氢气烧嘴通过所述氢气输送单元与所述氢气储存单元相连。4.根据权利要求3所述的基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置，其特征在于，所述炉膛上还设置有燃烧器，至少一个所述氢气烧嘴经所述燃烧器与所述炉膛相连，所述氢气烧嘴能点燃位于所述燃烧器内的煤粉并在所述燃烧器内形成高温煤粉火焰。5.根据权利要求4所述的基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置，其特征在于，所述燃烧单元还包括烟道，所述烟道处设置有补燃烧嘴，所述补燃烧嘴通过所述氢气输送单元与所述氢气储存单元相连。6.根据权利要求5所述的基于氢气点火技术的火电机组深度调峰装置，其特征在于，所述氢气输送单元包括第一管路和第二管路，所述第一管路连接所述氢气储存单元和所述氢气烧嘴，所述第二管路连接所述氢气储...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴大为，
申请(专利权)人：江苏赛迪能源工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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