[实用新型]全负荷高效回热及锅炉进风加热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，尤其涉及一种适用于发电厂的全负荷高效回热及锅炉进风加热系统。 

背景技术

在发电厂中，回热系统是一种利用蒸汽加热凝结水和给水的系统。该系统可以将蒸汽的热量全部回收到工质水中，以提高热力循环效率。回热系统的加热设备主要包括凝结水加热器、除氧器和给水加热器。 

提高发电厂的热力效率的方法有提高锅炉给水温度和提高锅炉进风温度。通常发电厂配置回热系统，用汽轮机多级抽汽的热量通过多级加热设备来加热给水，将蒸汽的热量回收到工质水中，提高给水温度。通常通过空气预热器将烟气温度传递给空气，提高进入锅炉的风的温度。目前，发电厂的系统设计注重于发电机组满负荷时的效率，然而发电机组通常都是在部分负荷下运行，在部分负荷下发电机组的效率低于满负荷的效率。目前，几乎所有的发电厂的大部分时间都是在部分负荷下运行，因此提高发电机组在部分负荷下的热效率有很强的现实意义。 

本实用新型对现有的发电厂的系统进行的改进，同时提高发电机组在部分负荷下的锅炉给水和锅炉进风温度，从而可以提高发电机组部分负荷下的效率，而不降低发电机组在满负荷下的效率。 

另一方面，锅炉进风温度越高，发电机组的热力效率越高，目前的发电厂技术是将烟气加热锅炉进风。受到锅炉排烟温度不能过低的限制，锅炉进风温度的提高也受到限制。与本实用新型相近的方案有常规回热方案、全负荷高效回热方案、通过空气预热器加热锅炉进风的方案。 

例如，在如图1所示的常规回热方案中，用汽轮机多级抽汽的热量通过多级回热系统加热设备来加热给水，提高给水温度。给水温度与抽汽的压力成正比，抽汽压力越高，给水温度越高。各级回热系统加热设备与汽轮机各级抽汽一一对应。对于滑压运行汽轮机，随着机组负荷的下降，汽轮机抽汽压力下降，回热系统的给水温度也随之降低。因此发电机组在部分负荷下热效率将降低。 

此外，在如图2所示的全负荷高效回热系统中，加热设备配置多路压力不同的汽源，在机组负荷高的时候利用高负荷对应汽源，在机组负荷低的时候，将压力随负荷变低的正常抽汽切换到压力较高的汽源，充分利用回热系统设备，从而可以提高回热系统在部分负荷工况的给水回热温度，从而提高机组在低负荷工况的热力循环效率。一般而言，发电机组负荷不低于85％满负荷可称为高负荷工况，低于85％满负荷可称为部分负荷或低负荷工况。 

根据图1所示的常规发电厂回热系统中，回热系统各级加热设备101-103与汽轮机各级抽汽一一对应，分别对应于汽轮机来抽汽3至1。回热系统的回热效率与给水温度有关，而给水温度与抽汽的压力成正比，抽汽压力越高，给水温度越高。受设备结构等条件限制，目前机组在最大负荷工况，机组的给水温度一般都明显低于最佳回热温度，热力系统没有达到最佳效率。在部分负荷下，汽轮机抽汽压力随之下降，回热系统的给水温度也随之降低。从而降低了机组整体热力循环效率。 

根据图2所示的全负荷高效回热系统对回热系统的加热设备201-203配置多路压力不同的汽源204-205，在机组负荷高的时候利用高负荷对应汽源204(例如现有技术的正常抽汽)，在机组负荷低的时候，将压力随负荷变低的正常抽汽切换到压力较高的汽源205，充分利用回热系统设备，从而可以提高回热系统在低负荷工况的给水回热温度，提高了机组部分负荷下的效率。因此，全负荷高效回热系统比常规回热系统提高了机组的综合热效率。 

但是，单纯全负荷高效回热系统还存在如下的不足：(1)由于在部分负荷在机组滑压运行，降低了抽汽压力，但是抽汽温度并不下降或下降很少，因此在部分负荷下回热系统加热设备的抽汽切换到高压力的汽源可能导致抽汽温度提高，因此 需要提高加热设备的材料等级以满足抽汽温度提高的要求，增加了加热设备的成本；或者采取措施降低抽汽的温度(如喷水减温)，浪费了抽汽的热量；(2)由于受锅炉结构和水动力的条件限制，给水温度的提高有一个上限。因此当采用全负荷高效回热系统把给水温度提高到锅炉侧要求的上限时，抽汽的热量不能进一步传递给给水，这种情况在现有机组的改造中会出现。 

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型旨在对现有的发电厂的回热系统进行改进，以期提高发电机组在部分负荷下的锅炉给水温度，提高发电机组部分负荷下的效率，且同时不降低发电机组在满负荷下的效率。此外，本实用新型还期望能改善锅炉燃烧工况。