[发明专利]一种超临界锅炉低负荷灵活性运行的启动再循环系统

说明书

本发明提出一种超临界锅炉低负荷灵活性运行的启动再循环系统，通过使用更大容量的启动再循环泵，保持给水泵的给水流量不变，通过提高再循环泵的循环流量值来增加锅炉水冷壁中的质量流量，可以将锅炉最低稳定工作负荷保持在20～30％BMCR以上，同时确保锅炉水冷壁受热面的安全运行。同时该启动再循环系统结合中间联箱内加设的笛形管的设计，来保证超临界锅炉垂直管屏水冷壁在高负荷和低负荷下不同入口干度和质量流速组合条件也能有均匀和足够的质量流量来保证水冷壁的安全运行，同时机组保持较高的循环热效率。

技术领域

本发明属于常规发电技术领域，具体涉及一种超临界锅炉低负荷灵活运行的启动再循环系统。

背景技术

随着风能和太阳能等可再生能源发电接入电网容量比例的不断提高，需要燃煤机组深度参与电网调峰来平衡由于可再生能源发电的间歇性带来的负荷变化。国家发展改革委、能源局于2016年6月发布《关于下达火电灵活性改造试点项目的通知》，对开展火电灵活性改造提出明确要求，我国实施2.2亿千瓦燃煤机组的灵活性改造，使机组具备深度调峰能力，并进一步增加负荷响应速率，部分机组具备快速启停调峰能力。各地电网陆续出台了各种燃煤机组参与深度调峰的辅助服务规定。从国外发展来看，2017年底，欧洲的可再生能源发电量已经超过了燃煤机组的发电量，燃煤机组参与灵活性运行成为不可逆转的趋势。

超临界锅炉是我国燃煤发电的主力机组，因此，提高超临界锅炉低负荷下的灵活性运行能力，尤其是低负荷稳定工作能力是超临界锅炉灵活性运行必须解决的问题。超临界锅炉低负荷工作能力主要包括两方面：第一，超临界锅炉低负荷稳定燃烧能力；第二，超临界锅炉低负荷水动力安全运行能力。其中超临界锅炉低负荷水动力安全运行能力主要牵涉到超临界水冷壁在低负荷下水冷壁内工质质量流量的大小以及流量分配问题，这影响着超临界锅炉在低负荷下水冷壁受热面的安全运行。尤其是垂直布置的水冷壁区域，在低负荷下管内的质量流速降低，结合炉内热负荷分布的不均匀性问题，水冷壁的安全工作问题尤为显著。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的启动再循环系统，来解决超临界锅炉在低负荷灵活运行时由于水冷壁中质量流速较低、热负荷分布不均引起的水冷壁安全运行的问题，从而保证超临界锅炉在低负荷长期运行下，垂直管段水冷壁的安全运行。

本发明的技术方案为：一种超临界锅炉低负荷灵活性运行的启动再循环系统，包括省煤器、锅炉水冷壁、内置式启动分离器、过热器、贮水箱、再循环泵、给水泵、高压加热器，其特征在于：在运行时，保持所述给水泵的给水流量不变，通过提高所述再循环泵的循环流量值增加锅炉水冷壁中的质量流量。

进一步，需要更换容量更大的再循环泵。

进一步，超临界锅炉的中间联箱加装笛形管来保证垂直水冷壁管内的流量分配均匀。

进一步，所述笛形管的设计为，所述中间联箱内部安装有内套筒，其支撑位于所述中间联箱的中心部位，所述中间联箱的入口管通过一个连接管与位于联箱中部的内套筒连接，工质进入所述笛形管内套筒中，然后通过与出口分支管相对应的内套筒下部的开孔进入内套筒与所述中间联箱的环形空间，通过左右两侧的并联分支管进入垂直管屏水冷壁中。

本发明的有益效果为：

改进了现有超临界锅炉启动再循环系统，采用提高启动系统的循环流量方法来保证超临界锅炉在低负荷灵活性运行下垂直管水冷壁的流量分配不均问题，通过结合中国专利申请ZL201810647657.5一种内套筒的中间联箱流量分配装置，提高超临界锅炉不同入口干度范围内，垂直管水冷壁内流量分配的均匀性，解决目前超临界锅炉水冷壁由于低负荷灵活性运行状态下，中间联箱入口运行状态偏离设计状态时引起的流量偏差和并联分支管内流量分配的问题，降低直流锅炉最低稳定运行负荷达到20％～30％BMCR。

附图说明

图1为本发明实施例某600MW超临界机组启动再循环系统简图；