一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于锅炉技术领域，特别涉及一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统及控制方法。本发明专利技术的系统包括第一管路、第二管路、第三管路和第四管路；第一管路：从相邻高温过热器至汽轮机管段引出一段管路，连接至本机组高温过热器至汽轮机管段；第二管路：从邻炉低温过热器出口集箱引出一段管路连接至本机组低温过热器的入口集箱；第三管路：从邻炉省煤器出口集箱及分离器出口蒸汽管道各引出一段汇集后连接到本机组给水管道旁路；第四管路：从相邻机组低温再热器入口集箱引出一段连接至本机组低温再热器。本发明专利技术提供了一种维持锅炉各受热面参数保持在热备用状态以满足快速启停、深度调峰要求的适用于煤粉直流锅炉的热辅助系统及控制方法。助系统及控制方法。助系统及控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统及控制方法


[0001]本专利技术属于锅炉
，特别涉及一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统及控制方法。

技术介绍

[0002]在国家双碳背景下，燃煤机组的深度调峰及快速启停的灵活性改造成为刚性需求。锅炉启停过程中，锅炉热惯性较大，快速启停对锅炉的厚壁部件等寿命有较大影响，基于此，导致锅炉快速启停受到限制。
[0003]目前市场上主流的燃煤锅炉灵活性调峰技术都无法做到全负荷调峰，锅炉存在不投油最低稳燃负荷，锅炉煤粉的燃烧存在负荷下限。锅炉冷启动受限于厚壁部件较多，锅炉升负荷速度受到限制。锅炉启动初期升负荷速度过快，过热器、再热器等部件易超温等问题限制了锅炉的快速启动。锅炉启动时间长，会造成启动期间的投油助燃时间过长，点火成本高，负荷响应慢。电网要求的灵活性调峰，要求调峰幅度大，响应速度快，当前行业内的调峰技术都受到响应幅度和响应速度的限制。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种维持锅炉各受热面参数保持在热备用状态以满足快速启停、深度调峰要求的适用于煤粉直流锅炉的热辅助系统及控制方法。
[0005]本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统，包括第一管路、第二管路、第三管路和第四管路；
[0007]其中，第一管路：从相邻机组的高温过热器出口至汽轮机入口管段引出一段管路，连接至本机组高温过热器出口至汽轮机入口管段；
[0008]第二管路：从相邻机组的低温过热器出口集箱引出一段管路，连接至本机组低温过热器的入口集箱；
[0009]第三管路：从相邻锅炉的省煤器出口集箱及分离器出口蒸汽管道各引出一段管路，汇集后连接到本机组给水管道旁路；
[0010]第四管路：从相邻机组低温再热器入口集箱引出一段管路，连接至本机组低温再热器的入口集箱。
[0011]本专利技术在锅炉最低稳燃负荷以下，停运本锅炉燃烧设备，通过第一管路、第二管路、第三管路、第四管路借用临炉产生的蒸汽维持汽轮机最低稳燃负荷以下的汽轮机、发电机运行，该结构设计能做到全负荷响应电网的调峰需求。在本机组锅炉停运以后或者冷态启动以前，从相邻机组锅炉输入热水及蒸汽维持或者加热相关受热面，使其处于极热的备用状态，确保本机组燃烧设备能够随时启动，迅速提升负荷，响电网要求，该结构确保了锅炉快速点火启动及升负荷时，厚壁部件的温度不会产生剧烈变化，受到应力的限制较小。启
动初期的邻炉蒸汽对过热器、再热器的降温，也避免了快速启动升负荷造成过热器、再热器超温。邻炉蒸汽的借用，令单台机组的升降负荷可以通过两台锅炉的调节来响应，可以做到响应速度翻倍。本专利技术可维持锅炉各受热面参数保持在热态备用状态，以应对锅炉的快速启停、深度调峰等市场需求，使快速启停和深度调峰过程对对锅炉寿命影响小。使用本专利技术时，常规的锅炉冷态启动、热态启动的时间也将大幅度缩短。本专利技术安全性高，经济效益可观。
[0012]作为本专利技术的优选方案，第一管路上设置有电动闸阀、电动调阀、温度压力测点及疏水管路。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述第二管路上设置有电动闸阀、电动调阀、温度压力测点及疏水管路。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述第三管路包括汇集的第一管段、第二管段和第三管段，第一管段连接到相邻机组的省煤器出口集箱，第二管段连接到相邻机组的分离器出口蒸汽管道，第三管段连接到本机组给水管道旁路；所述第一管段、第二管段和第三管段上均设置有电动闸阀、电动调阀和温度压力测点，第三管段上连接有疏水管路。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述第四管路上设置有电动闸阀、电动调阀、温度压力测点及疏水管路。
[0016]作为本专利技术的优选方案，所述第一管路的流通量为本机组锅炉30％～50％BMCR的蒸汽量。
[0017]一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助控制方法，包括以下步骤：
[0018]第一管路的控制方法：当本机组负荷需要降至锅炉最低稳燃负荷以下时，本机组锅炉停炉，汽轮机所需蒸汽不足的部分通过第一管路从邻炉输入；当本机组锅炉蒸汽完全无法满足本机组汽轮机所需时，切断第一管路上的调阀，本炉产汽从高低旁路排出；当本机组电网所需负荷高于第一管路调节能力时，迅速启动本机组锅炉，满足电网高负荷需求，在本机组锅炉点火启动后，蒸汽参数达到并汽要求时，并入本机组汽轮机，同时调节第一管路的调阀，逐渐减小相邻机组供汽量，直至关闭；
[0019]第二管路的控制方法：在本机组锅炉切断燃料，炉膛温度不断下降的过程中，通过第二管路引入相邻机组低温过热器出口蒸汽维后续各级过热器的蒸汽温度、压力不发生大幅下降；
[0020]第三管路的控制方法：在本机组锅炉燃料切断后，炉膛温度下降，开大第三管路的调阀，适度提高本机组炉膛水冷壁及省煤器的进水温度；炉膛温度继续下降，逐渐关小本机组给水泵有效流量，直至关闭，给水完全由相邻机组供给；
[0021]第四管路的控制方法：本机组低温再热器温度降低时，通过第四管路从相邻机组低温再热器入口集箱引入一股蒸汽进入本机组低温再热器的入口集箱。
[0022]作为本专利技术的优选方案，在第一管路的控制方法中，第一管路的调阀两端的闸阀维持常开状态，当电网需要迅速升降负荷时，两台锅炉同时反应，而后通过控制第一管路上的调阀开度，让单台机组的负荷响应速度翻倍。
[0023]作为本专利技术的优选方案，在第二管路的控制方法中，通过第二管路引入相邻机组低温过热器出口蒸汽维后续各级过热器的蒸汽温度、压力不发生大幅下降时，开启本机组的顶棚过热器疏水，随着顶棚过热器温度的下降，低温过热器的入口集箱的蒸汽反向灌入
顶棚过热器，维持整个过热蒸汽管路的压力。
[0024]本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术在锅炉最低稳燃负荷以下，停运本机组锅炉燃烧设备，通过第一管路、第二管路、第三管路、第四管路借用临炉产生的蒸汽维持汽轮机维持最低稳燃负荷以下的汽轮机、发电机运行，该结构设计能做到全负荷响应电网的调峰需求。在本机组锅炉停运以后或者冷态启动以前，从相邻机组锅炉输入热水及蒸汽维持或者加热相关受热面，使其处于极热的备用状态，确保本炉燃烧设备能够随时启动，迅速提升负荷，响电网要求，该结构确保了锅炉快速点火启动及升负荷时，厚壁部件的温度不会产生剧烈变化，受到应力的限制较小。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的结构示意图。
[0027]图中：1
‑
汽轮机；2
‑
高温过热器；3
‑
屏式过热器；4
‑
低温过热器；5
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储水罐；6
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汽水分离器；7
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炉膛水冷壁；8
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省煤器；9
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再热器；s1
‑
第一管路；s2
‑
第二管路；s3
‑
第三管路；s4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统，其特征在于：包括第一管路(s1)、第二管路(s2)、第三管路(s3)和第四管路(s4)；其中，第一管路(s1)：从相邻机组的高温过热器(2)出口至汽轮机(1)入口管段引出一段管路，连接至本机组高温过热器(2)出口至汽轮机(1)入口管段；第二管路(s2)：从相邻机组的低温过热器(4)出口集箱引出一段管路，连接至本机组低温过热器(4)的入口集箱；第三管路(s3)：从相邻锅炉的省煤器(8)出口集箱及分离器出口蒸汽管道各引出一段管路，汇集后连接到本机组给水管道旁路；第四管路(s4)：从相邻机组低温再热器(9)入口集箱引出一段管路，连接至本机组低温再热器(9)的入口集箱。2.根据权利要求1所述的一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统，其特征在于：第一管路(s1)上设置有电动闸阀、电动调阀、温度压力测点及疏水管路。3.根据权利要求1所述的一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统，其特征在于：所述第二管路(s2)上设置有电动闸阀、电动调阀、温度压力测点及疏水管路。4.根据权利要求1所述的一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统，其特征在于：所述第三管路(s3)包括汇集的第一管段(s31)、第二管段(s32)和第三管段(s33)，第一管段(s31)连接到相邻机组的省煤器(8)出口集箱，第二管段(s32)连接到相邻机组的分离器出口蒸汽管道，第三管段(s33)连接到本机组给水管道旁路；所述第一管段(s31)、第二管段(s32)和第三管段(s33)上均设置有电动闸阀、电动调阀和温度压力测点，第三管段(s33)上连接有疏水管路。5.根据权利要求1所述的一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统，其特征在于：所述第四管路(s4)上设置有电动闸阀、电动调阀、温度压力测点及疏水管路。6.根据权利要求1所述的一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助系统，其特征在于：所述第一管路(s1)的流通量为本机组锅炉30％～50％BMCR的蒸汽量。7.使用权利要求1所述的系统的一种适应煤粉直流锅炉快速启停的热辅助控制方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏江钊，李小荣，刘宇钢，冉燊铭，尹朝强，鲁佳易，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：