本發(fā)明涉及一種電站鍋爐低負荷運行的節(jié)能系統(tǒng)，屬于燃煤鍋爐節(jié)能減排。

背景技術：

1、現有的燃煤機組如圖1所示，在低負荷工況下運行時面臨著以下問題：電站鍋爐在低負荷工況運行時會出現主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度欠溫的問題，此現象在塔式爐上尤其明顯。塔式爐具有顯著的優(yōu)勢：適合于燃用易結渣煤種、具有較低的爐膛出口煙溫、煙氣溫度和熱負荷分布較為均勻、啟動較快等。然而由于塔式鍋爐形式的特殊性，塔式爐的所有受熱面都是布置在爐膛上部，都屬于對流特性的受熱面。當機組負荷降低時，煙氣量顯著降低，從而導致對流受熱面的傳熱量大幅度減小，進而使鍋爐內每一級受熱面的吸熱量下降，最終導致主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度都明顯低于設計值。由此導致鍋爐在低負荷時汽溫偏離值大、汽機熱耗高、供電煤耗高等問題。以600mw和1000mw超超臨界燃煤機組為例，過熱蒸汽設計溫度為605℃、再熱蒸汽設計溫度620℃，當機組負荷降低至30％時，主蒸汽溫度只有530～550℃左右，再熱蒸汽溫度只有520～530℃左右，影響到了供電煤耗10.8～13g/kwh。不僅影響到了全廠的經濟性，同時不利于機組低負荷工況下降低co2排放量的目標。

技術實現思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種電站鍋爐低負荷運行的節(jié)能系統(tǒng)。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案為：一種電站鍋爐低負荷運行的節(jié)能系統(tǒng)，包括鍋爐，鍋爐內通過管道依次串聯(lián)的省煤器、一級過熱器、二級過熱器、三級過熱器，通過管道連接的一級再熱器、二級再熱器，三級過熱器的出口通過主蒸汽輸送管與汽輪機高壓缸的蒸汽進口相連接，高壓缸的蒸汽出口通過冷再蒸汽管與設置在鍋爐內的一級再熱器的進口相連接，二級再熱器的出口通過再熱蒸汽輸送管與汽輪機中壓缸相連接，一級過熱器和二級過熱器之間的管道上連接有旁路過熱蒸汽輸出管，冷再蒸汽管上設有旁路冷再蒸汽管，旁路過熱蒸汽輸出管和旁路冷再蒸汽管都與引射器相連接，引射器的出口通過引射蒸汽管與熱用戶相連接。

3、作為一種優(yōu)選的方案，所述汽輪機高壓缸的出口通過一段抽汽管與一號高壓加熱器的熱媒進口相連接，一段抽汽管上設有一段抽汽隔離閥；所述一號高壓加熱器上設有低溫給水管，一號高壓加熱器的高溫給水管與省煤器的進口相連接。

4、作為一種優(yōu)選的方案，所述一級過熱器與二級過熱器之間的管道上連接有過熱蒸汽輸出管，過熱蒸汽輸出管上設有過熱蒸汽隔離閥，過熱蒸汽隔離閥的出口處通過過熱蒸汽傳送管與一號高壓加熱器的熱媒進口相連接。

5、作為一種優(yōu)選的方案，所述過熱蒸汽傳送管上設有減壓調節(jié)閥。

6、本發(fā)明的有益效果是：

7、當電站鍋爐在低負荷工況下運行時，本系統(tǒng)通過減少通過二級過熱器和三級過熱器的過熱蒸汽流量、減少通過一級再熱器和二級再熱器的再熱蒸汽流量，從而提高鍋爐出口的主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度，可以大幅度降低機組低負荷工況下的供電煤耗。

8、所述汽輪機高壓缸的出口通過一段抽汽管與一號高壓加熱器的熱媒進口相連接，一段抽汽管上設有一段抽汽隔離閥；一號高壓加熱器上設有低溫給水管，一號高壓加熱器的高溫給水管與省煤器的進口相連接，使得汽輪機高壓缸排出的蒸汽可以再度利用，進一步降低了整體系統(tǒng)的能耗。

9、由于所述一級過熱器與二級過熱器之間的管道上連接有過熱蒸汽輸出管，過熱蒸汽輸出管上設有過熱蒸汽隔離閥，過熱蒸汽隔離閥的出口處通過過熱蒸汽傳送管與一號高壓加熱器的熱媒進口相連接，當電站鍋爐在低負荷工況下運行時，通過減少通過二級過熱器和三級過熱器的蒸汽流量，從而提高鍋爐出口的主蒸汽溫度，降低了低負荷工況下的供電煤耗；同時，一號高壓加熱器為凝結式換熱器，其出口給水溫度的高低取決于一號高壓加熱器的給水端差，而給水端差是指一號高壓加熱器進口蒸汽壓力下的飽和溫度與出口給水溫度之差。由于減壓后的過熱蒸汽壓力高于一段抽汽壓力，因此提高了一號高壓加熱器的進汽壓力，進而提高了一號高壓加熱器出口的給水溫度，進一步降低了整體系統(tǒng)的能耗。而且給水溫度的提高使實現scr全負荷脫硝的重要手段之一。

10、由于過熱蒸汽傳送管上設有減壓調節(jié)閥，過熱蒸汽減壓后使用更為安全。

技術特征：

1.一種電站鍋爐低負荷運行的節(jié)能系統(tǒng)，包括鍋爐(1)，鍋爐(1)內通過管道依次串聯(lián)的省煤器(18)、一級過熱器(7)、二級過熱器(8)、三級過熱器(9)，通過管道連接的一級再熱器(10)、二級再熱器(11)，三級過熱器(9)的出口通過主蒸汽輸送管(5)與汽輪機高壓缸(2)的蒸汽進口相連接，其特征在于：所述高壓缸(2)的蒸汽出口通過冷再蒸汽管(4)與設置在鍋爐內的一級再熱器(10)的進口相連接，二級再熱器(11)的出口通過再熱蒸汽輸送管(6)與汽輪機中壓缸(3)相連接，一級過熱器(10)和二級過熱器(11)之間的管道上連接有旁路過熱蒸汽輸出管(13)，冷再蒸汽管(4)上設有旁路冷再蒸汽管(12)，旁路過熱蒸汽輸出管(13)和旁路冷再蒸汽管(12)都與引射器(14)相連接，引射器(14)的出口通過引射蒸汽管與熱用戶(16)相連接。

2.如權利要求1所述的一種電站鍋爐低負荷運行的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于：所述汽輪機高壓缸(2)的出口通過一段抽汽管(22)與一號高壓加熱器(19)的熱媒進口相連接，一段抽汽管(22)上設有一段抽汽隔離閥(23)；一號高壓加熱器(19)上設有低溫給水管(20)，一號高壓加熱器(19)的高溫給水管(27)與省煤器(18)的進口相連接。

3.如權利要求1所述的一種電站鍋爐低負荷運行的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于：所述一級過熱器(7)與二級過熱器(8)之間的管道上連接有過熱蒸汽輸出管(21)，過熱蒸汽輸出管(21)上設有過熱蒸汽隔離閥(24)，過熱蒸汽隔離閥(24)的出口處通過過熱蒸汽傳送管(26)與一號高壓加熱器(19)的熱媒進口相連接。

4.如權利要求3所述的一種電站鍋爐低負荷運行的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于：所述過熱蒸汽傳送管(26)上設有減壓調節(jié)閥(25)。

技術總結
本發(fā)明公開了一種電站鍋爐低負荷運行的節(jié)能系統(tǒng)，包括鍋爐，鍋爐內通過管道依次串聯(lián)的省煤器、一級過熱器、二級過熱器、三級過熱器，通過管道連接的一級再熱器、二級再熱器，三級過熱器的出口通過主蒸汽輸送管與汽輪機高壓缸的蒸汽進口相連接，高壓缸的蒸汽出口通過冷再蒸汽管與設置在鍋爐內的一級再熱器的進口相連接，二級再熱器的出口通過再熱蒸汽輸送管與汽輪機中壓缸相連接，一級過熱器和二級過熱器之間的管道上連接有旁路過熱蒸汽輸出管，冷再蒸汽管上設有旁路冷再蒸汽管，旁路過熱蒸汽輸出管和旁路冷再蒸汽管都與引射器相連接，引射器的出口通過引射蒸汽管與熱用戶相連接。

技術研發(fā)人員：范永勝,吳蔭南,李科文,顧山,秦寧,王輝,褚曉亮,陳慶偉,李英,董雅翠,牛志崗,蔣彥
受保護的技術使用者：國家能源集團江蘇電力有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/9/9