[发明专利]一种采用再热蒸汽加热给水实现深度调峰的系统及方法

说明书

本发明公开了一种采用再热蒸汽加热给水实现深度调峰的系统及方法，本发明将汽汽换热器作为全负荷段运行系统，用后屏后蒸汽加热冷再蒸汽，再热蒸汽加热给水，抽经后屏加热后的低压蒸汽加热一次风煤粉管道。系统运行时，抽再热蒸汽通过汽水换热器对给水进行加热，提高给水温度和水冷壁壁温，改善锅炉燃烧条件；冷却后的蒸汽在汽汽加热器里吸热后部分被抽出去加热一次风煤粉气流，提高煤粉气流初温，改善锅炉着火稳燃性能；通过汽汽‑汽水换热器，将过热器的热量导出来，将过热汽和再热汽的部分热量用来提高给水温度和一次风煤粉气流温度，具有改善低负荷着火稳定性、提高锅炉转湿态的负荷点、降低锅炉的深调负荷、提高机组运行的灵活性等效果。

技术领域

本发明属于电站锅炉深度调峰灵活性运行综合改造技术领域，涉及一种采用再热蒸汽加热给水实现深度调峰的系统及方法。

背景技术

大型火电机组，特别是超(超)临界火电机组，参与宽负荷深度调峰，使得机组锅炉及相关主辅设备经常处于较低负荷和较大的负荷变化率条件，同时要求机组有更低的负荷限值。这种极低负荷运行需求、大的负荷变化率，直接影响机组的安全性、经济性，可能造成如下问题：

1)锅炉燃烧稳定性差、系统运行安全经济性降低。大型火电机组锅炉的最低稳燃负荷设计值一般在30％～40％BMCR，出于安全运行需要，电厂控制的最低稳燃负荷均在40％BMCR以上。深度调峰运行时，锅炉燃烧工况低于原设计的最低稳燃负荷，炉膛温度水平急剧下降、煤粉着火稳定性差，存在炉膛灭火的重大隐患。在锅炉启停炉和极低负荷条件下运行，锅炉需要投油助燃、煤粉着火燃尽变差可能引起尾部二次燃烧、电除尘爆燃和脱硫浆液中毒等事故，系统长周期运行的安全经济性明显降低。

2)水冷壁和受热面烟温壁温偏差增大、水动力安全性降低、主再热汽温不足。机组深度调峰状态下，入炉燃料量减少，一次风粉不均匀性的影响更加凸显，烟温偏差增大、汽压降低、水动力不足或变化剧烈以及燃烧与汽水系统难以协调等原因导致水冷壁和受热面金属容易发生超温，加上长期低负荷运行锅炉及受热面吹灰受限导致机组受热面超温，主、再热蒸汽温度失调、达不到设计值，水冷壁及受热面超温爆管风险增大，对超(超)临界机组更可能加剧汽水侧氧化皮的生成和剥落，威胁受热面安全。

电网调峰问题已经是一个不可忽视的问题，国内研究学者提出通过技术手段来增强火电机组的调峰能力。针对深度调峰机组进行低负荷稳燃试验，摸清机组的调峰能力。同时结合国内先进的低负荷稳燃技术等技术改造措施，确定机组的改造方案，并提出可行的配套方案。对于超临界机组来说，一般30％负荷是干湿态转换的临界点，低于30％额定负荷锅炉需进入湿态运行，使得过、再热汽温大幅降低，汽轮机的运行安全性受到严重影响。降低锅炉转湿态运行的负荷，对于提高机组深度调峰能力和超低负荷运行的稳定性与安全性意义重大。目前降低转湿态负荷还没有很有效的技术。

现有技术在分析锅炉着火与稳燃基础理论并比较现有锅炉调峰稳燃技术手段的基础上，提出了抽汽加热实现锅炉深度低负荷运行的方案，通过抽取过、再热蒸汽加热省煤器出口炉水和一次风煤粉气流，分别提高水冷壁壁温和煤粉气流初温，达到提高低负荷稳燃能力的效果。该技术方案在超临界锅炉上应用，具有推迟转湿态运行负荷的作用。但是，该技术存在一个严重问题，即高压蒸汽抽汽控制的阀门，一般需要进口，即便进口阀，在频繁动作情况下，故障率很高，导致系统的安全风险很大，因此方案的实用性不强。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种采用再热蒸汽加热给水实现深度调峰的系统及方法，本发明可保持锅炉更低负荷干态运行，系统简单、运行维护简单。

本发明采用的技术方案如下：

一种采用再热蒸汽加热给水实现深度调峰的系统，包括汽汽换热器、屏式过热器、再热器冷段管道、一次风煤粉管道、汽水换热器、高再补汽管道和高再运行补汽管道；