提高受热面入口烟温的锅炉系统及发电站设备技术方案

本实用新型专利技术涉及一种提高受热面入口烟温的锅炉系统，以及一种发电站设备，所述锅炉系统包括：锅炉，设置有受热面和燃烧器，所述受热面包括高温过热器和/或高温再热器；和预热燃烧装置，所述预热燃烧装置的燃料流出口在锅炉炉膛的侧壁与炉膛相通的位置设置在燃烧器的上方。在锅炉进入低负荷运行工况下，利用燃烧装置，可以将其产生的热量将用于锅炉在低负荷运行时，提升过热蒸汽或再热蒸汽参数，提高低负荷下的锅炉发电效率。此外，该锅炉系统可以通过燃烧装置提高例如SCR的脱硝装置的入口烟气温度，使其保持在脱硝窗口范围内，提升脱硝装置的脱硝效率，减少氨逃逸。减少氨逃逸。减少氨逃逸。

【技术实现步骤摘要】
提高受热面入口烟温的锅炉系统及发电站设备


[0001]本技术的实施例涉及能源
，尤其涉及一种提高受热面入口烟温的锅炉系统，以及一种发电站设备。

技术介绍

[0002]伴随着可再生能源的发展，电力系统调峰需求将显著增加，这就使火力发电承担起更多的调峰任务，对燃煤电站的超低负荷运行稳定性和经济性带来冲击。
[0003]当运行负荷远远低于设计工况时，燃料在炉内燃烧产生热量不足，过热蒸汽和再热蒸汽的吸热量显著减少，蒸汽参数严重偏离设计工况，导致发电效率大幅度下降、发电煤耗显著上升，提高了调峰运行的成本。同时，为保证环保指标，SCR入口烟温必须保证在一定范围内，因此，电厂同时利用烟气旁路跳过低温再热器或省煤器，进一步加剧了蒸汽参数的不足问题，通过牺牲效率保证环保运行，使得发电成本进一步上升。
[0004]此外，现有技术还有一种方案是通过将上层燃烧器向锅炉炉膛上方移动，或在上方增加一层燃烧器，从而提高过热器和再热器的辐射换热水平，提高蒸汽参数，但该方法导致燃烧空间不足，锅炉的燃烧效率下降。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题的至少一个方面，提出本技术。
[0006]根据本技术的实施例的一个方面，提出了一种提高受热面入口烟温的锅炉系统，包括：
[0007]锅炉，设置有受热面和燃烧器，所述受热面包括高温过热器和/或高温再热器；和
[0008]预热燃烧装置，所述预热燃烧装置的燃料流出口在锅炉炉膛的侧壁与炉膛相通的位置设置在燃烧器的上方。
[0009]可选的，所述受热面还包括设置在锅炉的尾部烟道中的低温过热器和/或低温再热器。
[0010]可选的，所述锅炉系统在尾部烟道中，在所述低温再热器和/或低温过热器的在锅炉烟气流动方向上的下游设置有脱硝装置。
[0011]可选的，所述预热燃烧装置为流态化燃烧装置。
[0012]可选的，所述流态化燃烧装置包括气化炉或者循环流化床燃烧装置。进一步可选的，煤粉供给设备，所述煤粉供给设备向预热燃烧器和锅炉炉膛供给作为燃料的煤粉。
[0013]本技术还提出了一种发电站设备，包括上述锅炉系统；汽轮机和发电机。
[0014]基于上述技术方案，在锅炉进入低负荷运行工况下，利用预热燃烧装置，可以将其产生的热量将用于锅炉在低负荷运行时，提升过热蒸汽或再热蒸汽参数，提高低负荷下的锅炉发电效率。此外，该锅炉系统可以通过预热燃烧装置提高例如SCR的脱硝装置的入口烟气温度，使其保持在脱硝窗口范围内，提升脱硝装置的脱硝效率，减少氨逃逸。
[0015]在上述技术方案中，因为燃料经过预热燃烧装置的预热处理后形成高温燃料流进
入到炉膛内，减少了对于炉膛燃烧空间的需求，从而克服了现有技术中“通过将上层燃烧器向锅炉炉膛上方移动，或在上方增加一层燃烧器”存在的“燃烧空间不足，锅炉的燃烧效率下降”的技术问题。
附图说明
[0016]以下描述与附图可以更好地帮助理解本技术所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：
[0017]图1为根据本技术的一个示例性实施例的发电站设备的示意图，其中也示出了根据本技术的一个示例性实施例的提高受热面入口烟温的锅炉系统。
具体实施方式
[0018]下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本技术实施方式的说明旨在对本技术的总体技术构思进行解释，而不应当理解为对本技术的一种限制。技术的一部分实施例，而并不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]设置了锅炉的电站发电机组在低、超低负荷下，发电机组设计工况下的汽水
‑
受热分配比例严重失调，与实际需求不匹配，大量的热量被蒸发受热面吸收，而过热、再热蒸汽受热面不足。通过将上层燃烧器向锅炉炉膛上方移动，或在上方增加一层燃烧器，能够提高过热器和再热器的辐射换热水平，提高蒸汽参数，但会导致上移后的或者上方增加的燃烧器的燃烧空间不足，锅炉的燃烧效率下降。
[0020]在本技术中，通过在锅炉燃烧器的上方，在炉膛侧壁上设置另外的预热燃烧装置，预热燃烧装置的燃料流出口在锅炉炉膛的侧壁与炉膛相通的位置设置在燃烧器的上方。因为燃料经过预热处理后形成高温燃料流进入到炉膛内，减少了对于炉膛燃烧空间的需求，从而克服了现有技术中“通过将上层燃烧器向锅炉炉膛上方移动，或在上方增加一层燃烧器”存在的“燃烧空间不足，锅炉的燃烧效率下降”的技术问题。
[0021]通过在锅炉炉膛侧壁在锅炉燃烧器的上方设置预热燃烧专职，可以在提高至少高温过热器和/或高温再热器的辐射换热水平和蒸汽参数的同时，保证锅炉的燃烧效率。
[0022]在本技术中，附图标记如下：
[0023]11：锅炉；
[0024]12：高温过热器或高温再热器；
[0025]13：低温过热器；
[0026]14：省煤器；
[0027]15：低温再热器；
[0028]21：预热燃烧装置。
[0029]下面具体的示例性说明本技术的技术方案。
[0030]图1所示的实施例涉及一种燃煤电站运行系统，该系统包括：
[0031]锅炉11，锅炉包括炉膛及尾部烟道、燃烧器、制粉和送粉系统，布置在锅炉炉膛和尾部烟道的各级受热面(例如包括高温过热器或高温再热器12、低温过热器13，省煤器14和
低温再热器15)，虽然没有示出，尾部烟道还可以布置脱硝装置如SCR反应器以及设置在脱硝装置下游的空预器等；
[0032]汽轮机，一般而言，汽轮机包括高压缸、中压缸和低压缸，从低压缸排出的气体进入到凝气装置内；
[0033]发电机；及
[0034]凝气装置及其他辅机系统(未示出)。
[0035]如图1所示，锅炉还包括设置在炉膛侧壁的下部或者中下部的燃烧器，空气和煤粉经由该燃烧器从炉膛的下部或者中下部通入到炉膛内。如图1所示，锅炉系统还包括另外的预热燃烧装置21，预热燃烧装置21的燃料流出口与炉膛侧壁相通的位置设置在锅炉的燃烧器的上方。如此，不仅可以降低对锅炉炉膛内的燃烧空间的依赖性，而且在锅炉11进入低负荷运行工况下(例如负荷低于额定负荷的60％，甚至是50％)，或者进入超低负荷运行工况下(例如负荷低于额定负荷的30％，甚至低于20％时)，利用预热燃烧装置，可以提高进入到汽轮机高压缸中过热蒸汽的参数或者进入到汽轮机的中压缸的再热蒸汽的参数以及从中压缸进入到低压缸的蒸汽的参数，从而有利于提高锅炉
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汽轮机系统在低负荷运行下的发电效率和稳定性，这样的配置也有利于煤电发电系统的调峰。
[0036]此外，该锅炉系统可以通过预热燃烧装置21提高例如SCR的脱硝装置的入口烟气温度，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高受热面入口烟温的锅炉系统，包括：锅炉，设置有受热面和燃烧器，所述受热面包括高温过热器和/或高温再热器，其特征在于，所述锅炉系统还包括预热燃烧装置，所述预热燃烧装置的燃料流出口在锅炉炉膛的侧壁与炉膛相通的位置设置在燃烧器的上方。2.根据权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于：所述受热面还包括设置在锅炉的尾部烟道中的低温过热器和/或低温再热器。3.根据权利要求2所述的锅炉系统，其特征在于：所述锅炉系统在尾部烟道中，在所述低温再热器和/或低温过热器的在锅炉烟气流动方向上的下游设置有脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李百航，吕清刚，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：新型
国别省市：