本發(fā)明屬于電站鍋爐煙氣余熱利用及深度調(diào)峰，是一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)役燃煤機(jī)組普遍采用以回?zé)嵩贌崂士涎h(huán)為基礎(chǔ)的熱力循環(huán)，電能轉(zhuǎn)化的能量來(lái)源于鍋爐燃燒，提高煤炭的利用效率是火電技術(shù)發(fā)展始終追求的目標(biāo)。除了提高蒸汽參數(shù)、降低冷端背壓、優(yōu)化熱力系統(tǒng)等技術(shù)外，深度利用鍋爐尾部煙氣余熱也必不可少。

2、鍋爐煙氣余熱指的鍋爐尾部空預(yù)器出口的煙氣熱量，溫度一般在120～150℃，這部分熱量無(wú)法被鍋爐繼續(xù)利用，通過(guò)除塵器、脫硫塔后降溫至50℃左右排入大氣，熱量全部損失的同時(shí)，消耗大量冷卻水。為實(shí)現(xiàn)余熱回收，傳統(tǒng)的余熱利用技術(shù)多是將換熱器布置在空預(yù)器之后，僅能回收低品位的煙氣熱量加熱低溫凝結(jié)水，排擠低能級(jí)抽汽進(jìn)行發(fā)電，余熱利用效率較低。近些年，設(shè)置空預(yù)器旁路的煙氣余熱深度利用系統(tǒng)逐步得到應(yīng)用，與過(guò)往相比，該技術(shù)在保證余熱充分吸收的同時(shí)，大幅提高了余熱的利用品質(zhì)。然而，在實(shí)際的工程應(yīng)用中，該系統(tǒng)仍存在一些問(wèn)題亟待解決，包括：(1)該系統(tǒng)缺發(fā)有效的煙溫調(diào)整手段，機(jī)組深度調(diào)峰工況下鍋爐尾部煙氣溫度偏低，尾部設(shè)備低溫腐蝕風(fēng)險(xiǎn)較大；(2)系統(tǒng)控制變量較多，缺乏有效的控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)各負(fù)荷工況下余熱利用系統(tǒng)效益最大化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)及其控制方法，既能夠解決低負(fù)荷下鍋爐尾部排煙溫度低難以調(diào)節(jié)的問(wèn)題，同時(shí)又能夠盡可能的提高鍋爐煙氣余熱利用效益。

2、基于此，本發(fā)明提供一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)及其控制方法。

3、本發(fā)明提供了一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)及其控制方法，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

4、一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：空預(yù)器旁路煙道、熱一次風(fēng)調(diào)溫裝置，尾部一級(jí)低溫省煤器，二級(jí)低溫省煤器，熱媒水暖風(fēng)器，凝結(jié)水換熱器，低壓蒸汽加熱器，熱媒水升壓泵和熱媒水膨脹水箱；

5、所述空預(yù)器旁路煙道進(jìn)口布置有煙氣關(guān)斷門和煙氣調(diào)節(jié)擋板，煙道內(nèi)布置有一級(jí)高壓加熱器和二級(jí)低壓加熱器，分別用于加熱汽輪機(jī)的高壓給水和凝結(jié)水，從而排擠汽輪機(jī)的高中壓缸和低壓缸抽汽，增加汽輪機(jī)做功能力。

6、優(yōu)選地，所述熱一次風(fēng)調(diào)溫裝置布置在空預(yù)器出口的熱一次風(fēng)道內(nèi)，吸收熱一次風(fēng)的多余熱量加熱高壓給水，排擠汽輪機(jī)高中壓缸抽汽增加做功能力，同時(shí)減少制粉系統(tǒng)的冷風(fēng)摻入量，增加鍋爐有組織進(jìn)風(fēng)量，適當(dāng)降低排煙溫度。

7、優(yōu)選地，所述尾部一級(jí)低溫省煤器和二級(jí)低溫省煤器分別布置在除塵器進(jìn)口和脫硫塔進(jìn)口，用于充分吸收鍋爐尾部的煙氣熱量。

8、優(yōu)選地，二級(jí)低溫省煤器間采用熱媒水串聯(lián)，吸收的熱量絕大多數(shù)通過(guò)熱媒水暖風(fēng)器加熱空預(yù)器進(jìn)口的冷風(fēng)，彌補(bǔ)因煙氣量減少而導(dǎo)致的鍋爐效率降低，剩余部分通過(guò)凝結(jié)水換熱器加熱低溫凝結(jié)水，排擠汽輪機(jī)低壓缸抽汽。

9、優(yōu)選地，為了克服系統(tǒng)阻力，熱媒水系統(tǒng)管路上布置有熱媒水升壓泵。

10、優(yōu)選地，熱媒水系統(tǒng)管路上布置有熱媒水膨脹水箱，采用高位布置方式，膨脹膨脹水箱的補(bǔ)水取自凝結(jié)水。

11、優(yōu)選地，所述低壓蒸汽加熱器串聯(lián)布置在熱媒水系統(tǒng)上，引入輔助蒸汽加熱熱媒水間接提高空預(yù)器進(jìn)口冷風(fēng)溫度，不運(yùn)行時(shí)可切除。

12、一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

13、步驟1：以保證鍋爐效率不降和旁路煙氣焓降等同于煙氣余熱理論利用量最大值為原則，根據(jù)空預(yù)器的換熱特性和擋板的調(diào)節(jié)特性確定空預(yù)器旁路煙道入口調(diào)節(jié)擋板開(kāi)度隨鍋爐負(fù)荷的變化曲線；

14、步驟2：調(diào)節(jié)空預(yù)器旁路一級(jí)換熱器的工質(zhì)流量，控制換熱器出口工質(zhì)溫度與鍋爐給水溫度接近；

15、步驟3：調(diào)節(jié)空預(yù)器旁路二級(jí)換熱器的工質(zhì)流量，控制換熱器出口水溫與除氧器進(jìn)口水溫接近；

16、步驟4：調(diào)節(jié)熱一次風(fēng)調(diào)溫裝置的工質(zhì)流量，控制換熱器出口熱風(fēng)溫度使其滿足制粉系統(tǒng)干燥需求；

17、步驟5：調(diào)節(jié)熱媒水流量，控制尾部一級(jí)、二級(jí)低溫省煤器的出口煙溫分別為90℃和85℃，調(diào)節(jié)各熱媒水暖風(fēng)器流量，保持各暖風(fēng)器出口風(fēng)溫盡量一致，原則上應(yīng)盡量控制減少凝結(jié)水換熱器流量；

18、步驟6：當(dāng)空預(yù)器旁路煙氣調(diào)節(jié)擋板全關(guān)且除塵器進(jìn)口煙溫低于90℃時(shí)，投用低壓蒸汽加熱器并逐步增大蒸汽流量，提高進(jìn)入低溫省煤器的熱媒水溫度，逐步提高除塵器進(jìn)口煙溫至90℃。

19、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行，以用于實(shí)現(xiàn)一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)的控制方法。

20、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)的控制方法。

21、本發(fā)明具有以下有益效果：

22、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比：

23、本發(fā)明將鍋爐尾部的煙氣熱量分多級(jí)充分回收利用，提高了煙氣熱量利用效率，進(jìn)一步適應(yīng)火電機(jī)組頻繁深度調(diào)峰的現(xiàn)實(shí)要求，解決鍋爐低負(fù)荷尾部排煙溫度低的問(wèn)題，同時(shí)又為系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行提供明確的控制策略，保證煙氣余熱利用系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)特征：

1.一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：空預(yù)器旁路煙道、熱一次風(fēng)調(diào)溫裝置，尾部一級(jí)低溫省煤器，二級(jí)低溫省煤器，熱媒水暖風(fēng)器，凝結(jié)水換熱器，低壓蒸汽加熱器，熱媒水升壓泵和熱媒水膨脹水箱；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

8.一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行，以用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求8的方法。

10.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征是：所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求8的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明是一種適應(yīng)深度調(diào)峰的電站鍋爐煙氣余熱深度梯級(jí)利用系統(tǒng)及其控制方法。本發(fā)明屬于電站鍋爐煙氣余熱利用及深度調(diào)峰技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明包括空預(yù)器旁路煙道、熱一次風(fēng)調(diào)溫裝置、尾部?jī)杉?jí)低溫省煤器、熱媒水暖風(fēng)器、凝結(jié)水換熱器、低壓蒸汽加熱器、熱媒水升壓泵和熱媒水膨脹水箱，所述空預(yù)器旁路煙道內(nèi)布置有旁路一級(jí)高壓加熱器和旁路二級(jí)低壓加熱器。本發(fā)明通過(guò)控制各負(fù)荷下的空預(yù)器旁路煙氣份額、調(diào)節(jié)各級(jí)換熱器的出口工質(zhì)溫度以及低壓蒸汽加熱器的投用條件，實(shí)現(xiàn)煙氣余熱利用效益的最大化。本發(fā)明將鍋爐尾部的煙氣余熱分多級(jí)回收利用，既提高了煙氣余熱的整體利用能級(jí)，又解決了深度調(diào)峰工況下鍋爐尾部排煙溫度偏低的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：林躍,于海義,李貴鵬,呂晨光,王鳳良,孫旭,劉帥,白公寶,任衍輝,劉巍棟,王騰飛,谷增義
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大唐鄆城發(fā)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/8/20